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Technische Information
PTFE | PTFE-Compounds | PFA
HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
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Ständig wachsende Anforderungen verlangen ein breites Spektrum hochwertiger Fluorkunststoff-Produkte. Heute + Comp. realisiert Ihre Vorgaben und Ideen, ob Einzelteil oder Serienlieferung. Mit Spitzenpro-dukten aus verschiedenen Werkstoffen sind wir unseren Kunden stets ein leistungsfähiger Partner,
PTFE (Polytetrafluorethylen), bekannt unter den Markenbezeichnun-gen Teflon, DyneonTM Hostaflon und Fluon®, ist wesentlich charakteri-sierbar durch hervorragende Chemikalien-Beständigkeit, hoher thermi-scher Belastung und guter Gleit- sowie Isoliereigenschaften.
PFA (Perfluoralkoxy-Copolymer) und FEP (Perfluorethylen-Propylen) — thermoplastische Fluorkunststoffe — werden als Auskleidungen oder Ummantelungen von Metallteilen eingesetzt und erreichen einen dem PTFE vergleichbaren Korrosionsschutz.
Ein umfangreiches Pakt teilfluorierter Materialien rundet die verarbei-tungstechnischen Möglichkeiten ab.
Unter den technischen Kunststoffen ist die exponierte Stellung von PTFE aufgrund der hervorstechenden Materialeigenschaften unbestrit-ten. Wird hohe Beständigkeit gegenüber Chemikalien (Säuren, Laugen und organischen Verbindungen) in einem weiten Temperaturspektrum
gefordert, beweist die Praxis, dass selbst hochwertige Stähle und spe-zielle Metalle (z. B. Titan und Tantal) nur mit gewissen Einschränkungen bezüglich ihrer Resistenz einsetzbar sind.
Hier erschließen sich den Fluorkunststoffen breite Anwendungs-felder. Die folgenden Kriterien sind diesbezüglich von Bedeutung:
Chemikalien-BeständigkeitPTFE, PFA und FEP sind resistent gegenüber fast allen organischen und anorganischen Verbindungen. Sie zeichnen sich aus durch eine starke Kohlenstoff-Fluor-Bindung in der Molekülkette. Lediglich geschmolzene bzw. gelöste Alkalimetalle, elementares Fluor, Perfluorkerosin, Chlortri-fluorid sowie einige andere Fluorverbindungen können das Material bei hohen Drücken und Temperaturen angreifen.
GleiteigenschaftenDie sehr niedrigen zwischenmolekularen Kräfte führen u.a. dazu, dass PTFE von allen festen Werkstoffen die geringsten Reibungskoeffizien-ten besitzt - im statischen und dynamischen Bereich fast gleich. Der gemessene Reibungskoeffizient hängt von Druck und Gleitgeschwin-digkeit, vom Gegenlaufpartner sowie einer evtl. vorhandenen Zusatz-schmierung ab. Ergebnis: Hervorragende Anti-Haft-Eigenschaften (kein stick-slip-Effekt).
Temperatur-BeständigkeitPTFE/PFA sind verwendbar bei Temperaturen von -250 °C bis +260 °C, FEP bis max. 205 °C. Werte, die von sehr hohen bis zu sehr niedrigen Bereichen fast alle marktüblichen Kunststoffe übertreffen.
Elektrische EigenschaftenGutes Isolierverhalten, besonders im Hochfrequenzbereich. Besser als bei nahezu allen anderen Kunststoffen. Der spezifische Durchgangswi-derstand von PTFE ist bis 150 °C so gut wie temperaturunabhängig und größer als 1018 Ω x cm.
Fluorkunststoff-Produkte - Wesentliche Eigenschaften
Standort Radevormwald
Konstruktionsbauteile
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Wasseraufnahme- PTFE/FEP ca. 0,01 %,- PFA ca. 0,03%Zurückzuführen sind diese Merkmale auf Ei-genheiten von Fluor-Kohlenstoff-Verbindun-gen. Die Kohlenstoff-Hauptkette verleiht, zu-sammen mit der extremen Bindungsenergie der Fluor-und Kohlenstoff-Atome, dem Makro-molekül eine sehr hohe Stabilität.
Zusätzlich wirkt sich die Größe von Fluor- und Kohlenstoff-Atomen positiv auf eine symme-trische Kettenkonfiguration aus. Alle Fluoratome bilden eine dichte, spiralförmig verlaufende Ummantelung der Kohlenstoff-Atom-Kette und verhindern so eine Reaktion bei Kontakt mit an-deren chemischen Verbindungen.
PVDF - ein außergewöhnliches Polymer Die zwei Fluoratome, die im Polyvinyliden-fluoridmolekül enthalten sind, verleihen die-sem Polymer spezielle Eigenschaften, die bei Kunststoffen selten zu finden sind. Dieser ther-moplastische Werkstoff vereint die folgenden Eigenschaften in sich:• ausgezeichnete mech. Kenndaten• Abriebfestigkeit• Flammwidrigkeit• Beständigkeit gegenüber UV-Strahlen• hohe Stoßfestigkeit und gute
Spannungsrißbeständigkeit• Die Deformation unter Last beträgt bei
PVDF 0,96 % (gemessen bei 14 N/mm2).
PCTFE - ein Kunststofffür extreme Bedingungen Polychlortrifluorethylen PCTFE verfügt über Eigenschaften, die bei anderen Werkstoffen kaum vorzufinden sind, so dass es sich für ei-nige extreme Anwendungsbedingungen eignet:
• Erhaltung der mechanischen und che- mischen Eigenschaften in einem Tempe-raturbereich von - 250 °C bis +180 °C,
• nicht brennbar• Beständigkeit gegenüber flüssigem
Sauerstoff• Beständigkeit gegenüber Kriechen und
Kompression• Beständigkeit gegenüber ionisierender
Strahlung und „harten” UV-Strahlen.
Da seine mechanischen Eigenschaften bei Temperaturen um den absoluten Nullpunkt na-hezu unverändert bleiben, ist PCTFE der bevor-zugte Werkstoff für die Kältetechnik. Bei einer Temperaturdifferenz von 23 °C auf - 250 °C
schrumpft PCTFE lediglich um 0,01 %. Gegen-über anderen Fluorpolymeren ist der Schrumpf bei PCTFE somit ca. dreimal geringer.
Die Durchlässigkeit von PCTFE gegenüber gasförmigen und flüssigen Medien ist außer-ordentlich niedrig, sofern die Chemikalien-beständigkeit gegeben ist.
Die nachfolgende Tabelle enthält die Per-meationskoeffizienten von PCTFE (gemessen in cm3 Gas pro 1 cm2 einer 1 mm dicken Platte pro Sekunde und cm Hg multipliziert mit 10-10). Im Vergleich mit anderen Polymeren ergeben sich für PCTFE um bis zu 10-2 niedrigere Werte.
Gasförmige Medien
Temp. in °C N2 O2 CO2 H2 H2S Wasserdampf
0 – 0,07 0,35 3,20 – –
25 0,05 0,40 1,40 9,80 – 1,00
50 0,30 1,40 2,40 24,00 0,35 10,00
75 0,91 5,70 15,00 - 2,00 28,00
100 – – – – – 100,00
Kugelsitzringe
Permeationskoeffizient PCTFE
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4 HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
PTFE, PFA und FEP werden nach unterschiedlichen, auf den jeweiligen Materialtyp abgestimmten Ver-fahren verarbeitet, PTFE-Granulate beispielswei-se durch RAM-Extrusion oder Formpressen mit anschließender Sinterung. Eine Spezialsinterung unter Stickstoffatmosphäre sorgt bei glasfaserver-stärktem PTFE-Halbzeug für Gasdichtheit.• Durch thermische Nachbehandlung
(„Quentschen”) des Halbzeugs wird ein nie-derkristallines Gefüge mit höherer Elastizi-tät erzeugt, allerdings mit einem größeren Anteil an Eigenspannung.
• Konsequenz: Das Material eignet sich weni-ger zur Herstellung von Produkten mit sehr engen Toleranzfeldern. Mehrfaches Tem-pern mit nachfolgender Zwischenlagerung des Halbzeugs — vor der spangebenden Weiterverarbeitung — gewährleistet ein ho-hes Maß an Spannungsarmut.
Die Verarbeitung
Spangebende Fertigung
CNC – Fertigung
RAM – Extrusion
PFA – BauteileKugelsitzringe
5HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
BAM:Einige Rohstoffe wurden bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung auf ihr Verhalten unter Druck in Sauerstoff-Atmosphäre untersucht und sind entsprechend gelistet. Wenn Sie Ihre An-forderungen rechtzeitig in der Konstruktionsphase mit unseren Technikern besprechen, können ent-sprechende Rohstoffe Anwendung finden.Eine Freigabe Ihres Endproduktes ist so in der Re-gel einfacher zu erreichen.
KTW/WRC/W270 (Trinkwasserzulassungen)Auch hier bieten wir in enger Zusammenarbeit mit unseren Rohstoff-Lieferanten eine Palette an ge-prüften Werkstoffen, die je nach Anwendungsfall zum Einsatz kommen. Bezüglich der entsprechen-den Freigabe Ihrer Armatur gilt sinngemäß das oben Beschriebene.
FDA (Food and Drug Administration)Hier ist der Einsatz von Werkstoffen möglich, für die eine Konformitätserklärung des Herstellers vorhanden ist.
Qualität / TS16949Neben der DIN ISO 9001 sind wir bereits seit 2005 nach TS 16949 zerti-fiziert. Unser tägliches Ziel ist das Erreichen der maximalen Kundenzufrie-denheit; denn nur höchste Ansprüche an die Qualität der Produktions- und Dienstleistungsprozesse führen zu optimalen Ergebnissen. Dabei helfen uns die bewährten Methoden und Verfahren der TS 16949 seit vielen Jahren.
Die Vorteile eines zertifizierten Lieferanten für Sie:
• Höchste Qualität entlang der gesamten Wertschöpfungskette• Frühzeitige Kommunikation in der Entwicklungsphase im Rahmen der
QVP und des Projektmanagements• Steigende Wettbewerbsfähigkeit durch einen leistungsfähigen Liefe-
ranten
Qualitätsmanagement | Zulassungen
optische Prüfung
taktile PrüfungZertifikat TÜV NORD
6 HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Füllstoffe Menge (Gew.-%) Einfluß des Füllstoffes
Glasfasern 5-25%,max.,40% auch in Kombination mit Graphit, Kohle und Molybdändisulfid
Kohle (elektro- graphitiert)
5-25%,max. 35% auch in Kombination mit Graphit Bronze und Molybdändisulfid
Bronze bis 60% Füllstoffanteil, auch in Kombination mit Graphit, Kohle und Molybdändisulfid
Graphit bis 15%, auch in Kombination mit Glas, Bronze und Kohle
Molybdän- disulfid (MoS2)
bis 5%, auch in Kombination mit Glas und Bronze
Edelstahl bis 60%
Trotz vorzüglicher Eigenschaften ist ungefüll-tes PTFE aufgrund seines materialimmanenten Kaltflusses bei hohen mechanischen Beanspru-chungen nur bedingt einsetzbar. Es bedarf der Ergänzung durch anorganische und organische Füllstoffe. Deren Anteil beträgt meistens zwischen 5-40%, wobei verschiedentlich mehrere Füllstoffe gleichzeitig zur Optimierung spezieller Aspekte ein-gesetzt werden.
+ Steigerung der Druckfestigkeit, der Verschleißfestigkeit
+ Gesteigerte Härte
+ Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit
+ Reduzierung Kaltfluß
– Nur bedingt chemikalienbeständig
– Angreifbar durch Laugen und stark oxidierende Säuren
+ Verbesserung der Gleiteigenschaften und der Wärmeleitfähigkeit
+ Herabsetzung des Reibungskoeffizienten
+ Geringer Abrieb bei weichen, metallischen Gegenlaufflächen
– Angreifbar durch stark oxidierende Medien (Säuren, Laugen, Halogene)
+ Verbesserung der Gleiteigenschaften
+ Steigerung der Verschleißfestigkeit
– Angreifbar durch stark oxidierende Medien (Säuren, Laugen, Halogene)
+ Verbesserung der Wärmeleitfähikeit
+ Reduzierung Kaltfluß
– Chemisch weitgehend beständig
+ Steigerung der Druckfestigkeit, der Steifigkeit, der Verschleißfestigkeit,
+ Reduzierung Kaltfluß
+ Beständig gegen organische Lösungsmittel
– Nicht alkali-/säurebeständig
+ Steigerung der Druckfestigkeit, der Verschleißfestigkeit
+ Gute Trockenlaufeigenschaften
+ Gesteigerte Härte
+ Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit
+ Leitfähig - bei hohen Füllstoffanteilen
+ Beständig gegen Flußsäure
– Angreifbar durch stark oxidierende Medien (Säuren. Laugen, Halogene)
Der Inhalt dieser Druckschrift beruht auf An-gaben der Rohstoffhersteller, der Fachliteratur sowie den Resultaten eigener Laboruntersu-chungen. Alle Informationen entsprechen dem Kenntnisstand bei Drucklegung.
Bestimmte Produkteigenschaften oder de-ren Eignung für konkrete Anwendungsfälle werden nicht zugesichert. Einzeldaten sind Mittelwerte, die je nach Verarbeitung und
Einsatzbedingungen über- bzw. unterschritten werden können.
Relativ weite Schwankungsbereiche unter den jeweiligen Rubriken erklären sich durch die Berücksichtigung verschiedener Typen des gleichen Materials.
Einwandfreie Qualität und Einhaltung der Tole-ranzen nach proK werden im Rahmen der Allge-meinen Geschäftsbedingungen gewährleistet.
Die PTFE-Füllstoffe
7HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Füllstoffe Menge (Gew.-%) Einfluß des Füllstoffes
Glasfasern 5-25%,max.,40% auch in Kombination mit Graphit, Kohle und Molybdändisulfid
Kohle (elektro- graphitiert)
5-25%,max. 35% auch in Kombination mit Graphit Bronze und Molybdändisulfid
Bronze bis 60% Füllstoffanteil, auch in Kombination mit Graphit, Kohle und Molybdändisulfid
Graphit bis 15%, auch in Kombination mit Glas, Bronze und Kohle
Molybdän- disulfid (MoS2)
bis 5%, auch in Kombination mit Glas und Bronze
Edelstahl bis 60%
Steigerung der Druckfestigkeit, der Verschleißfestigkeit
Gesteigerte Härte
Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit
Reduzierung Kaltfluß
Nur bedingt chemikalienbeständig
Angreifbar durch Laugen und stark oxidierende Säuren
Verbesserung der Gleiteigenschaften und der Wärmeleitfähigkeit
Herabsetzung des Reibungskoeffizienten
Geringer Abrieb bei weichen, metallischen Gegenlaufflächen
Angreifbar durch stark oxidierende Medien (Säuren, Laugen, Halogene)
Verbesserung der Gleiteigenschaften
Steigerung der Verschleißfestigkeit
Angreifbar durch stark oxidierende Medien (Säuren, Laugen, Halogene)
Steigerung der Druckfestigkeit, der Steifigkeit, der Verschleißfestigkeit,
Reduzierung Kaltfluß
Beständig gegen organische Lösungsmittel
Nicht alkali-/säurebeständig
Steigerung der Druckfestigkeit, der Verschleißfestigkeit
Gute Trockenlaufeigenschaften
Gesteigerte Härte
Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit
Leitfähig - bei hohen Füllstoffanteilen
Beständig gegen Flußsäure
Angreifbar durch stark oxidierende Medien (Säuren. Laugen, Halogene)
Prüf- Methode Füllstoffe Füllstoffanteil ISO 1183
Internähnlich ISO 527
Internähnlich ISO 527
ISO 2039 Internähnlich DIN 53441
DIN 52 612
Materialnummer Gewicht [%] Volumen [%] Dichte [g/cm³]
Reißfestigkeit [mm²]
Reißdehnung [%]
Kugeldruck-Härte [N/mm²]
Deformation unter Last [%]
Wärmleitfestigkeit [W/m x K]
0200*1D/0200
ohne 00
00
2,152,17
4030
380500
2635
15,5 bis 17,28,2 bis 9,0
0,250,25
0315 0315x** 0320 0325 0325x***1D/0325*1D/0325x**
Glasfaser 15152025252525
13131722222222
2,212,212,232,242,242,242,24
1718.5
1616201616
340200300320120350100
29292934424150
179,51514
6,0 bis 76.5
3,9 bis 4,9
0,380,350,350,400,400,400,40
0410 0425*1D/0425*1D/0433
Kohle 10252533
11272736
2,142,092,092,05
22141416
3501904030
30383744
11,0 bis 13,05,5 bis 6,54,0 bis 4,5
3,1
0,700,700,93
0560 Bronze 60 28 3,85 14 105 40 8,4 0,71
0850 Edelstahl 50 – 3,32 19 105 45 4 0,71
1215 Graphit 15 15 2.1 16 170 32 11,3 0,93
*1D = druckfest und kaltflussreduziert; **x = inertgas-gesintert
Temperaturintervalle in °C
Material-Bezeichnung -100 bis-50
-50 bis+10
+10 bis+30
+30 bis+100
+100 bis+200
+200 bis+260
+260 bis+300
+300 bis+350
gemittelt +30bis +200
gemittelt +30 bis +300
PTFE, virginal (0200) 0,98 1,15 2,44 1,22 1,61 2,56 4,21 15,0 1,45 2,07
PTFE, druckfest (1D/0200) 0,88 0,99 2,49 1,23 1,54 2,37 4,16 18,0 1,41 2,03
Längenausdehnungskoeffizient in Abhängigkeit von Temperatur
Bei 19°C erfährt PTFE eine Gefügeumwandlung (Kristallinität), die mit einer deutlichen Volumenänderung einhergeht. Dieses ist auch der Grund, warum sämtliche Prüfungen bei Raumtemperatur = 23°C erfolgen.
PTFE, vir-ginal (0200)
PTFE + 15% Glas (0315)
PTFE + 25% Glas (0325)
PTFE + 25% Kohle (0425)
PTFE + 33% Kohle (0433)
PTFE + 15% Graphit (1215)
PTFE + 60% Bronze (0560)
Messung parallel zur Preßrichtung
30 bis 100°C 1,60 1,27 0,99 0,96 0,73 1,17 0,9530 bis 200°C 1,90 1,47 1,24 1,14 0,90 1,42 1,2730 bis 300°C 2,50 1,99 1,80 1,16 1,28 2,01 1,79Messung quer zur Preßrichtung
30 bis 100°C – 0,79 0,76 0,80 0,63 0,86 0,7030 bis 200°C – 1,02 0,94 1,01 0,81 1,07 0,9430 bis 300°C – 1,52 1,40 1,52 1,18 1,56 1,39
Einfluss des Wärmeausdehnungskoeffizienten bei verschiedenen PTFE-Compounds (gemessen in K-1 x 10-4)
Technische Daten
8 HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Ermittlung der Gesamtverformung sowie der verbleibenden Verformung nach 24 h bei druckbelastetem PTFE in Abhängigkeit von Druckhöhe und Temperatur
Der Prüfkörper für die nachfolgend aufgeliste-ten Prüfergebnisse (siehe Seite 9) besteht aus einem Zylinder von 10 mm Durchmesser und einer Höhe von 10 mm.
Der Prüfkörper wird in einer Heizkammer zwi-schen zwei Metallblöcke gestellt, von denen der obere mit entsprechenden Gewichten be-lastet wird. Vor dem Einbau wird die genaue Höhe des Prüfkörpers ermittelt.
Nach dem Aufheizen des Prüfkörpers wird die-ser mit den entsprechenden-Gewichten belas-tet. Nach 100 h unter Last wird die Heizkam-mer auf Raumtemperatur abgekühlt und der Prüfkörper entnommen und sofort vermessen (Gesamtverformung (GV) nach 100 h Belas-tung unter Prüftemperatur).
Nach einer Verweildauer von 24 h ohne Be-lastung wird die bleibende Verformung (BV)bestimmt.
PVDF
PCTFE
PFA
PTFE + 25% Wollastonite
PTFE + 25% Quarz Black
PTFE + 10% Ekonol
PTFE + 20% PEEK
PTFE + 50% Edelstahl
PTFE + 60%Bronze
PTFE + 40% Bronze
PTFE + 15% Graphit
PTFE + 33% Kohle druckfest
PTFE + 33% Kohle
PTFE + 25% Kohle druckfest
PTFE + 25% Kohle
PTFE + 10% Kohle druckfest
PTFE + 10% Kohle
PTFE + 25% Glasfaser druckfest stickstoffgesintert
PTFE + 25% Glasfaser druckfest
PTFE + 25% Glasfaser stickstoffgesintert
PTFE + 25% Glasfaser
PTFE + 15% Glasfaser stickstoffgesintert
PTFE + 15% Glasfaser
PTFE leitfähig druckfest
PTFE leitfähig
PTFE virginal druckfest
PTFE virginal
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Deformation [%]
14N/mm2, 24h, 23°C
Deformation unter Last
9HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
14N/mm2, 24h, 23°C Temp Last 0200 1D/0200 0325 03235X 1D/0325 1D/0325X 0560
°C N/mm² GV %
BV %
GV %
BV %
GV %
BV %
GV %
BV %
GV %
BV %
GV %
BV %
GV %
BV %
23 5,0 2,1 0,8 1,4 0,7 1,1 0,6 0,8 0,5 0,6 0,5 0,5 0,4 1,0 0,3
7,5 3,1 1,7 2,3 0,8 2,3 1,3 1,8 0,7 1,3 0,8 1,3 0,7 1,6 0,9
10,0 6,3 2,8 3,7 1,5 4,4 2,6 2,8 1,4 2,3 1,3 2,0 1,0 2,4 1,5
15,0 16,5 9,6 9,2 4,4 14,0 8,9 7,0 4,1 6,5 4,2 4,9 2,5 8,4 4,9
50 1,0 0,3 0,3 0,2 0,2 0,3 0,3 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,3 0,2
2,5 0,7 0,7 0,5 0,4 0,8 0,7 0,3 0,2 0,4 0,3 0,5 0,4 0,5 0,4
5,0 2,5 1,8 1,8 1,7 1,5 1,3 1,0 0,8 1,0 0,8 0,8 0,6 1,1 0,9
7,5 5,4 4,8 2,7 2,5 3,1 2,8 1,9 1,7 1,9 1,5 1,5 1,3 2,4 2,0
10,0 10,4 8,6 4,2 3,7 6,7 5,7 3,5 3,0 3,4 3,2 2,6 2,1 4,5 3,6
12,5 16,5 14,3 7,6 6,1 12,3 10,6 6,5 5,4 5,8 4,8 4,0 3,3 7,5 6,0
15,0 23,3 21,2 11,3 9,6 19,0 16,5 9,5 8,1 10,4 8,0 6,2 5,3 11,2 9,6
100 1,0 0,7 0,4 0,6 0,5 0,7 0,7 0,3 0,3 0,5 0,5 0,5 0,4 0,6 0,5
2,5 1,8 1,7 1,2 1,2 1,4 1,3 0,7 0,7 0,7 0,6 0,7 0,6 1,3 1,2
5,0 6,4 6,1 2,8 2,7 3,3 3,1 2,4 2,2 2,0 1,8 1,5 1,4 2,8 2,3
7,5 13,0 11,4 6,2 4,7 9,6 8,7 5,6 5,0 3,9 3,5 3,2 2,8 6,0 4,9
10,0 20,8 19,7 10,5 8,8 18,7 17,6 8,6 7,8 8,6 7,4 5,6 5,0 10,7 9,8
12,5 30,5 29,0 17,0 15,8 26,2 24,7 14,1 13,1 15,0 13,6 9,1 8,3 16,4 15,0
15,0 37,2* 35,1* 23,1 21,0 32,8* 31,5 19,7 18,6 24,8 23,2 14,0 13,7 22,0 20,1
150 1,0 1,2 1,2 0,7 0,6 1,7 0,8 0,7 0,6 0,8 0,8 0,7 0,5 0,7 0,6
2,5 3,2 2,6 1,6 1,6 2,1 2,0 1,6 1,5 1,5 1,3 1,3 1,2 1,7 1,6
5,0 10,9 9,9 4,5 3,9 6,1 5,7 4,0 3,7 2,8 2,6 2,4 2,2 4,8 4,6
7,5 21,7 21,1 10,1 9,5 16,7 16,1 9,3 9,0 7,6 7,2 5,2 4,9 11,7 11,2
10,0 34,0* 33,2* 19,2 18,3 31,0 29,8 17,0 16,0 19,6 17,6 11,4 10,7 19,3 18,7
12,5 42,3* 41,5* 29,3 27,9 38,7* 37,6* 24,9 23,9 30,0 29,0 18,5 17,6 25,5 25,0
15,0 46,9* 46,3* 38,0* 36,8* 44,8* 43,8* 30,5 29,8 38,7* 37,7* 26,5 25,6 31,4* 30,6*
Temp Last 1215 0425 1D/0425 1D/0433
°C N/mm² GV %
BV %
GV %
BV %
GV %
BV %
GV %
BV %
23 5,0 1,2 0,4 0,5 0,3 0,4 0,3 0,4 0,2
7,5 2,3 1,2 1,4 0,7 0,8 0,4 0,8 0,6
10,0 3,4 1,5 2,7 1,2 1,7 0,6 1,4 0,9
15,0 11,3 6,9 8,5 5,0 4,3 1,8 3,1 1,5
50 1,0 0,5 0,3 0,2 0,1 0,2 0,1 0,1 0,0
2,5 0,6 0,5 0,4 0,1 0,4 0,4 0,3 0,2
5,0 1,6 1,2 1,0 0,8 0,6 0,5 0,5 0,2
7,5 3,3 2,6 2,4 2,0 1,3 1,0 0,9 0,7
10,0 6,8 5,8 4,6 4,0 2,0 1,5 1,5 1,3
12,5 11,0 9,0 8,7 7,8 3,2 2,7 2,6 2,3
15,0 18,6 15,7 14,0 12,3 5,4 4,4 4,5 3,6
100 1,0 0,4 0,4 0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3
2,5 1,4 1,3 0,9 0,5 0,8 0,4 0,5 0,4
5,0 3,9 3,4 2,7 1,9 1,6 1,2 0,9 0,8
7,5 9,4 8,6 6,1 5,1 2,8 2,1 2,0 1,8
10,0 16,5 15,5 11,4 10,3 5,2 4,1 3,7 3,2
12,5 24,6 23,4 19,0 17,5 8,4 7,2 6,6 6,1
15,0 30,2 29,1 26,3 24,8 14,1 12,4 11,2 10,6
150 1,0 0,8 0,7 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
2,5 2,1 1,9 1,5 1,5 0,9 0,6 0,6 0,5
5,0 6,5 6,0 4,7 4,3 2,0 1,9 1,4 1,3
7,5 16,0 15,2 12,7 12,2 4,6 4,1 3,2 2,9
10,0 26,3 25,5 22,9 22,5 9,6 9,1 6,8 6,2
12,5 35,8* 34,9* 31,6* 30,9* 17,8 17,1 16,8 16,2
15,0 43,5* 42,8* 36,9* 35,8 25,7* 24,5* 24,9 24,2
Bei einer Deformation von mehr als 25-30 % wird der Prüfkörper so stark „ausgebaucht“, dass eine zusätzliche Versteifung eintritt und die Meßwerte verfälscht werden. Diese Werte wurden in den Tabellen auf dieser Seite mit ei-nem Stern (*) gekennzeichnet.
Die gemessenen Werte lassen sich nur bedingt auf reale Anwendungen übertragen, da durch geeignete konstruktive Maßnahmen eine Kam-merung des PTFE‘s erreicht werden kann und sich somit entsprechende Reduzierungen im Fließverhalten ergeben.
Die Leistungswerte
GV = GesamtverformungBV = bleibende Verformung
10 HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Gewindedichtringe aus braunem PTFE-Spezialcompound von HEUTE + COMP. sind seit über 40 Jahren auf dem Markt. Bisher wurden mehr als 350 Millionen Exemplare für unterschiedlichste Anwendungen erfolg-reich eingesetzt.
Konzipiert wurde diese Art der Abdichtung zusammen mit unseren Kunden aus dem Sanitärbereich, die eine Alternative zu der traditio-nellen Hanfabdichtung suchten und auch durch das PTFE-Gewinde-dichtband mit seinen Unzulänglichkeiten nicht zufriedengestellt werden konnten.
Die braunen PTFE-Gewindedichtringe von HEUTE + COMP. beruhen auf dem nachfolgend beschriebenen Prinzip:
In das Außengewinde wird eine Nut eingestochen und der Nutgrund mit einem speziellen Rändel in der Nutmitte scharfkantig gerändelt. Die Rändelbreite ist abhängig von der Gewindesteigung bzw. der entspre-chenden Nutbreite. Die Rändelung erfolgt nur in der Mitte der Nut, so dass links und rechts jeweils ein Bereich von wenigstens 0,5 mm Brei-te ungerändelt verbleibt. Die beiden schmalen Dichtbereiche stellen sicher, dass nach der Montage des Gewindedichtringes kein Medium unter dem Dichtring durchfließen kann.
Über einen konischen Spreizdorn, der das Gewinde bis zur Nut ab-deckt, wird der PTFE-Gewindedichtring zur Montage aufgeweitet und schnappt in die Nut ein. Auf Grund des hohen Rückstellvermögens (Snap-Back-Effekt) des braunen PTFE-Sondermaterials setzt sich der Gewindedichtring im gerändelten Nutgrund verdrehsicher fest. Erst wenn dieser Zustand erreicht ist, darf das Gewindestück verschraubt werden.
Je kürzer die für das Aufweiten benötigte Zeit ist, desto schneller der Snap-Back-Vorgang. Bei kleinen Gewinde-Dimensionen (ca. ab M12) kann es hilfreich sein, die Rückstellzeit durch kurzzeitiges Erwärmen des montierten Ringes auf ca. 100-120 °C zu verkürzen. Das Gegenstück (mit dem Innengewinde) muss über eine Einführungsschräge von ca. 60° verfügen, damit der Gewindedichtring bei der Montage gleichmäßig in das Gewinde gezogen wird. Dabei entsteht durch die Einführungsschräge eine Kraftkomponente, die den Gewindedichtring vollständig in die Rän-delung drückt.
Die eindeutigen Vorteile des braunen PTFE-Gewindedichtringes gegen-über Hanf oder Gewindedichtband sind:
• das vormontierte Dichtelement ist mit dem Gewindeteil durch den Snap-Back-Effekt verbunden und kann weder verloren gehen noch beim Einschrauben vergessen werden,
• es ist möglich, die Gewindekomponenten durch Vor- und Zurückdre-hen auszurichten bzw. in die richtige Montageposition zu bringen,
• eine Wiederholmontage der Gewindekomponenten kann durch-geführt werden, da sich das elastische PTFE-Sondermaterial auf-grund des Memory-Effektes beim Ausbau wieder zurückstellt, so dass beim erneuten Einbau wieder genügend Vorspannung vor-handen ist.
PTFE-Gewindedichtringe
Gewindedichtring
Funktionsprinzip Gewindedichtring
11HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Wie beschrieben erfolgte der erste Einsatz der Gewindedichtringe im Sanitärbereich. Da aufgrund der dort teilweise herrschenden besonderen Verhältnisse ( z.B. im Mauerwerk verlegtes Anschlussgewinde) auch damit zu rechnen war, dass nicht immer nur fabrikneue Komponenten bei einer Neuverschraubung zum Einsatz kommen, sondern auch alte An-schlussgewinde mit starken Gebrauchsspuren und Verschleiß am Gewinde anzutreffen sind, musste diese besondere Situation bei der Auslegung der Gewindedichtringe, berück-sichtigt werden.
Als Folge dieser schwierigen Montagever-hältnisse weisen die Gewindedichtringe ein „Materialreservoire“ auf, d.h. das Ringvolu-men übersteigt das Nutvolumen. Bei der Mon-tage neuwertiger und maßhaltiger Teile wird deshalb ein schmales Ringsegment abge-schert und nicht in das Gewinde transportiert.
Durch eine geringfügige Variation des Nut-durchmessers läßt sich dieser Effekt ausglei-chen bzw. das bei der Montage auftretende Einschraubmoment beeinflussen.
Selbstverständlich liegen für den braunen Gewindedichtring die im Sanitärbereich übli-chen erfolgreich durchgeführten Materialprü-fungen entsprechend KTW und WRC vor.
Zwischenzeitlich haben sich die braunen PTFE-Gewindedichtringe eine Vielzahl von Hy-draulik-Anwendungen erschlossen. Selbst bei pulsierenden Drücken bis über 400 bar hat
Status Änderungen Datum Name
Datum NameGezeichnet
Kontrolliert
Norm
Nicht tolerierteMaße nachDIN 7168 m
Für diese technische Unterlagebehalten wir uns die Rechte vor.
Urheberschutz gemaess §34
Massstab : Menge :
Material :
Aufziehwerkzeug15.09.2009 Muranko
1A4
für Gewindedichtring 1/2"
Aufziehwerkzeug_1_2_Zoll-Katalog.idw
Teil 1: PA / Teil 2 : MS
Ms-Kegel O-Rg. als Feder
PTFE-Dichtring
PA- Hülse
sich diese Art der Abdichtung, die weder quillt, versprödet oder altert, hervorragend bewährt.
Die Gewindedichtringe lassen sich aber nicht nur als Dichtelement einsetzten. Bei ei-ner Vielzahl von Anwendungen steht das Ver-drehmoment im Vordergrund.
Um z.B. mit einer Einstellschraube einen Abgleich durchzuführen muss diese einige Gewindegänge ins Gewinde hinein und wieder heraus gedreht werden, bis die gewünschte Position gefunden ist. Danach soll die Schrau-be in dieser Position fixiert werden. Gleich-
zeitig soll im Gewinde gedichtet werden - ein Aufgabenmix, den ein Gewindedichtring zuver-lässig erledigen kann.
Speziell bei beengten Einbausituationen kann der Gewindedichtring seine Stärken voll ausspielen, da er mehrere Funktionen gleich-zeitig übernehmen kann.
Um den vielfältigen hohen Anforderungen gerecht werden zu können, besteht der Gewin-dedichtring aus einem speziell für diese An-wendung entwickeltem hochwertigen braunen PTFE-Spezial-Compound.
Gewindesteigung t C min b
0,75 0,8 1,5 1,55
1 1 2 2,05
1,25 1,2 2,5 2,55
1,5 1,4 3 3,1
1,75 1,6 3,5 3,6
2 1,8 4 4,1
2,5 2,2 5 5,1
3 2,6 6 6,2
Gewinde D Maß d vor dem Rändeln C min b
1/4“ 10,4+0,1 3,5 3,7+0,1
3/8“ 13,9+0,1 3,5 3,7+0,1
1/2” 17,6+0,1 3,5 3,7+0,1
3/4” 23,1+0,1 3,5 3,7+0,1
1” 29,1+0,1 4,5 4,6+0,1
1 1/4“ 37,6 +0,2 4,5 4,6+0,1
1 1/2“ 43,6 +0,2 4,5 4,6+0,1
11
Wie beschrieben erfolgte der erste Einsatz der Gewindedichtringe im Sanitärbereich. Da auf Grund der dort teilweise herrschen-den besonderen Verhältnisse ( z.B. im Mau-erwerk verlegtes Anschlussgewinde) auch damit zu rechnen war, dass nicht immer nur fabrikneue Komponenten bei einer Neuver-schraubung zum Einsatz kommen, sondern auch alte Anschlussgewinde mit starken Ge-brauchsspuren und Verschleiß am Gewinde anzutreffen sind, musste diese besondere Situation bei der Auslegung der Gewinde-dichtringe, berücksichtigt werden.
Als Folge dieser schwierigen Montagever-hältnisse weisen die Gewindedichtringe ein „Materialreservoire“ auf, d.h. das Ringvo-lumen übersteigt das Nutvolumen. Bei der Montage neuwertiger und maßhaltiger Teile wird deshalb ein schmales Ringsegment ab-geschert und nicht in das Gewinde transpor-tiert.
Obwohl für die Drehfunktion unerheblich, lässt sich dieser Effekt durch eine geringfü-gige Variation des Nutdurchmessers, aus-gleichen bzw. das bei der Montage auftre-tende Einschraubmoment beeinflussen.Selbstverständlich liegen für den braunen Gewindedichtring die im Sanitärbereich üblichen erfolgreich durchgeführten Materi-alprüfungen entsprechend KTVV und WRC vor.Zwischenzeitlich haben sich die braunen PTFE-Gewindedichtringe eine Vielzahl von Hydraulik-Anwendungen erschlossen.
Gewinde-steigung
R C-min B H11 GewindeMaß d
vor dem Rändeln
C-min B H11
0,75 0,8 1,5 1,55 G 1/8" 7,3 3,0 2,05
1,00 1,0 2,0 2,05 G 1/4" 10,4 3,5 3,70
1,25 1,2 2,5 1,55 G 3/8" 13,9 3,5 3,70
1,50 1,4 3,0 3,10 G 1/2" 17,6 3,5 3,70
1,75 1,6 3,5 3,60 G 3/4" 23,1 3,5 3,70
2,00 1,8 4,0 4,10 G 1" 29,1 4,5 4,60
2,50 2,2 5,0 5,10 G 11/4" 37,6 4,5 4,60
3,00 2,6 6,0 6,20 G 11/2" 43,6 4,5 4,60
Nutabmessungen
für Metrisches Gewinde für Zollgewinde
Index Änderungen Datum Name
Datum NameGezeichnet
Kontrolliert
Norm
Nicht tolerierteMaße nach DIN 7168 m
Für diese technische Unterlagebehalten wir uns die Rechte vor.
Urheberschutz gemaess §34
Maßstab : Menge :
Material :
Prospektdaten08.09.2009 Muranko
1A4
AchsendeAchsende.idw
1:1
B
C min.
n
D
nd
Rändel DIN 82 RAA 0,8
Rändel max. ausgeprägtund scharfkantig!Rändelbreite 1-1,5mm
R
Status Änderungen Datum Name
Datum NameGezeichnet
Kontrolliert
Norm
Nicht tolerierteMaße nachDIN 7168 m
Für diese technische Unterlagebehalten wir uns die Rechte vor.
Urheberschutz gemaess §34
Massstab : Menge :
Material :
Aufziehwerkzeug15.09.2009 Muranko
1A4
für Gewindedichtring 1/2"
Aufziehwerkzeug_1_2_Zoll-Katalog.idw
Teil 1: PA / Teil 2 : MS
Ms-Kegel O-Rg. als Feder
PTFE-Dichtring
PA- Hülse
Selbst bei hohen pulsierenden Drücken bis über 400 bar hat sich diese Art der Abdich-tung, die weder quillt, versprödet oder altert, hervorragend bewährt. Kurzzeitversuche wurden bereits mit deutlich höheren Drü-cken erfolgreich absolviert.
Die Gewindedichtringe lassen sich aber nicht nur als Dichtelement einsetzten. Bei einer Vielzahl von Anwendungen steht das Verdrehmoment im Vordergrund.
Um z.B. mit einer Einstellschraube einen Abgleich durchzuführen muss diese eini-ge Gewindegänge ins Gewinde hinein und wieder heraus gedreht werden, bis die ge-
wünschte Position gefunden ist. Danach soll die Schraube in dieser Position fixiert wer-den. Gleichzeitig soll im Gewinde gedichtet werden - ein Aufgabenmix, den ein Gewin-dedichtring zuverlässig erledigen kann.
Speziell bei beengten Einbausituationen kann der Gewindedichtring seine Stärken voll ausspielen, da er mehrere Funktionen gleichzeitig übernehmen kann.
Um den vielfältigen hohen Anforderungen gerecht werden zu können, besteht der Ge-windedichtring aus einem speziell für diese Anwendung entwickeltem hochwertigen braunen PTFE-Spezial-Compound.
Gewindesteigung t C min b
0,75 0,8 1,5 1,55
1 1 2 2,05
1,25 1,2 2,5 2,55
1,5 1,4 3 3,1
1,75 1,6 3,5 3,6
2 1,8 4 4,1
2,5 2,2 5 5,1
3 2,6 6 6,2
PTFE-Gewindedichtringe
Gewinde D Maß d vor dem Rändeln
C min b
G 1/4“ 10,4+0,1 3,5 3,7-0,1
G3/8“ 13,9+0,1 3,5 3,7-0,1
G 1/2” 17,6+0,1 3,5 3,7-0,1
G 3/4” 23,1+0,1 3,5 3,7-0,1
G 1” 29,1+0,1 4,5 4,6+0,1
G 11/4“ 37,6 +0,2 4,5 4,6+0,1
G 11/2“ 43,6 +0,2 4,5 4,6+0,1
b
t
Metrische Gewinde
Zollgewinde
scharfkantig und 1 mm - 1,5 mm breit
HecoKatalog100105.indd 11 26.01.2010 00:08:25
PTFE-Gewindedichtringe
Rändel DIN 82 RAA 0,8scharfkantig und1 mm - 1,5 mm breit
12 HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
PTFE-Faltenbälge zeichnen sich durch extreme Chemikalien-Beständigkeit und hohe thermi-sche Belastbarkeit aus. Eingesetzt als Aus-gleichselemente zwischen Konstruktionsteilen gleichen sie thermische Längenänderungen aus, ermöglichen Bewegungen in axialer, late-raler und angularer Richtung und unterbinden das Weiterleiten von Schwingungen.
Geringe Faltenstärke schafft größtmögli-che Elastizität. Deshalb werden hochwertige PTFE-Halbzeuge verarbeitet, auch um die ab-solut notwendige Porendichtheit nicht zu ge-fährden. Hochkristalline Materialqualitäten gewährleisten positive Diffusionsfestigkeit,
niederkristallines PTFE sorgt für gute Elasti-zität, Biegewechsel-Festigkeit und Rückstell-vermögen. Zur Steigerung der Druckfestigkeit im Bereich der End- bzw. Anschlussstücke kann mit Füllstoffen (Glasfaser, Kohle usw.) verstärktes PTFE bereits bei der Halbzeug-fertigung an den gewünschten Stellen einge-bracht werden.
Eine Spezialsinterung unter Inertgasatmo-sphäre sorgt bei glasfaserverstärktem PTFE für Dichtheit.
PTFE-Faltenbälge werden spangebend her-gestellt. Entsprechend ihrer Faltengeometrie unterscheiden sich
Typ HV01 — V-Form,spanlos gestochene Falten. Hochflexibler Balg mit größter Dehnbarkeit im Verhältnis zur Einbaulänge. Eingesetzt bei geringen Drücken (s. Diagramm).
Typ HU02 — U-Form,spangebend gefertigte Falten. Rund ausge-stochene Falten mit hoher Formstabilität. Temperatur- und dimensionsabhängig ein-setzbar bis maximal 6 bar. Durch Integration eines speziellen PTFE-Stützrohrs auch bei Unterdruck nutzbar. Geringere Stauch-und Dehnwege als Typ HV01.
12
PTFE-Faltenbälge zeichnen sich durch extreme Chemikalien-Beständigkeit und hohe thermische Belastbarkeit aus. Ein-gesetzt als Ausgleichselemente zwischen Konstruktionsteilen gleichen sie thermische Längenänderungen aus, ermöglichen Be-wegungen in axialer, lateraler und angularer Richtung und unterbinden das Weiterleiten von Schwingungen.
Typische Anwendungen finden sich im che-mischen Anlagenbau und in der Medizin-technik.
Geringe Faltenstärke schafft größtmögliche Elastizität. Deshalb werden hochwertige PTFE-Halbzeuge verarbeitet, auch um die absolut notwendige Porendichtheit nicht
zu gefährden. Hochkristalline Materialqua-litäten gewährleisten positive Diffusions- festigkeit, niederkristallines PTFE sorgt für gute Elastizität, Biegewechsel-Festigkeit und Rückstellvermögen. Zur Steigerung der Druckfestigkeit im Bereich der End- bzw.. Anschlussstücke kann mit Füllstoffen (Glasfaser, Kohle usw.) verstärktes PTFE bereits bei der Halbzeugfertigung an den gewünschten Stellen eingebracht werden.
Eine Spezialsinterung unter Inertgasat-mosphäre sorgt bei glasfaserverstärktem PTFE für Dichtheit.
PTFE-Faltenbälge werden spangebend hergestellt. Entsprechend ihrer Faltengeo-metrie unterscheiden sich
• Typ HVO-1 — V-Form,spanlos gestochene Falten. Hochfle-xibler Balg mit größter Dehnbarkeit im Verhältnis zur Einbaulänge. Eingesetzt bei geringen Drücken (s. Diagramm).
• Typ HUO2 — U-Form,spangebend gefertigte Falten. Rund aus-gestochene Falten mit hoher Formstabilität. Temperatur- und dimensionsabhängig ein-setzbar bis maximal 6 bar. Durch Integration eines speziellen PTFE-Stützrohrs auch bei Unterdruck nutzbar. Geringere Stauch-und Dehnwege als Typ HVO1.
PTFE- Faltenbälge
1,5
0,25
0,50
0,75
1,0
1,25
50 100 150 200°C
bar
NW25-100
NW125-250
NW300
6,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
50 100 150 200°C
bar
NW25-150
NW200-250
NW300
HVO1
HUO1
HecoKatalog100105bearb.indd 12 28.01.10 13:57
HV01
HU02
PTFE - Faltenbälge
13HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Die Fluorthermoplaste (PFA, FEP, PVDF etc.) werden im Gegensatz zu PTFE nach den be-kannten Spritzverfahren verarbeitet.PFA (Perfluoralkoxy) — ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und perfluorierten Co-Kom- ponenten — besitzt hinsichtlich seiner ther-mischen Beständigkeit, der chemischen Be- ständigkeit, der niedrigen Oberflächenspan-nung und der guten Druckbeständigkeit weit-gehend PTFE-Eigenschaften.
Geeignete konstruktive Maßnahmen wie z.B. umlaufende Schwalbenschwanznuten auf den Dichtleisten bzw. in Rohrbereichen gewähr-leisten die optimale mechanische Verankerung zwischen metallischem Trägermaterial und nichtanhaftendem Auskleidungswerkstoff. In Abhängigkeit von der Auskleidungswandstärke ist bei Auskleidungen von rohrförmigen Kon-struktionsteilen ein Abschrumpfen der Auskle-idung vom Metallmantel unvermeidlich, wenn nicht zusätzliche mechanische Verkrallungen geschaffen werden.
Wichtig ist, bereits bei der Konstruktion der Metallteile möglichst optimale Verhältnisse für die später beabsichtigte Auskleidung zu
Index Änderungen Datum Name
Datum NameGezeichnet
Kontrolliert
Norm
Nicht tolerierteMaße nachDIN 7168 m
Für diese technische Unterlagebehalten wir uns die Rechte vor.
Urheberschutz gemaess §34
Maßstab : Menge :
Material :
Auskleidung mit PFA12.10.2009 Muranko
1A4
PumpengehäusePumpengehäuse.idw
1
schaffen. Möglichst große Verrundungsradien an Werkstückkanten oder Bohrungen führen zu einer lokalen Reduzierung der Spannungen im Auskleidungskunststoff.
Lediglich bei Ummantelungen von Metallkör-pern (z.B. Klappenscheiben) führt der mate-rialbedingte Schrumpf zu einem Aufschrump-fen.
FEP (Perfluorethylenpropylen) — ein teilkris-tallines Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen — hat eine maximale Ein-satztemperatur von ca. + 205 °C. Um den vielfältigen Nutzungsanforderungen gerecht zu werden stehen Materialtypen mit einer breiten Palette von Fließindizes zur Verfügung.
Gussgehäuse für Chemie-Pumpen, Kugelhahn-gehäuse, Klappenscheiben, Konstruktionsteile etc., die einen sicheren Korrosionsschutz benö-tigen, werden zuverlässig mit Aus- bzw. Umklei-dungen im Transfer-Molding Verfahren ausge-stattet. Aus spritztechnischen Gründen beträgt die minimale Wandstärke ca. 3 mm.
12
PTFE-Faltenbälge zeichnen sich durch extreme Chemikalien-Beständigkeit und hohe thermische Belastbarkeit aus. Ein-gesetzt als Ausgleichselemente zwischen Konstruktionsteilen gleichen sie thermische Längenänderungen aus, ermöglichen Be-wegungen in axialer, lateraler und angularer Richtung und unterbinden das Weiterleiten von Schwingungen.
Typische Anwendungen finden sich im che-mischen Anlagenbau und in der Medizin-technik.
Geringe Faltenstärke schafft größtmögliche Elastizität. Deshalb werden hochwertige PTFE-Halbzeuge verarbeitet, auch um die absolut notwendige Porendichtheit nicht
zu gefährden. Hochkristalline Materialqua-litäten gewährleisten positive Diffusions- festigkeit, niederkristallines PTFE sorgt für gute Elastizität, Biegewechsel-Festigkeit und Rückstellvermögen. Zur Steigerung der Druckfestigkeit im Bereich der End- bzw.. Anschlussstücke kann mit Füllstoffen (Glasfaser, Kohle usw.) verstärktes PTFE bereits bei der Halbzeugfertigung an den gewünschten Stellen eingebracht werden.
Eine Spezialsinterung unter Inertgasat-mosphäre sorgt bei glasfaserverstärktem PTFE für Dichtheit.
PTFE-Faltenbälge werden spangebend hergestellt. Entsprechend ihrer Faltengeo-metrie unterscheiden sich
• Typ HVO-1 — V-Form,spanlos gestochene Falten. Hochfle-xibler Balg mit größter Dehnbarkeit im Verhältnis zur Einbaulänge. Eingesetzt bei geringen Drücken (s. Diagramm).
• Typ HUO2 — U-Form,spangebend gefertigte Falten. Rund aus-gestochene Falten mit hoher Formstabilität. Temperatur- und dimensionsabhängig ein-setzbar bis maximal 6 bar. Durch Integration eines speziellen PTFE-Stützrohrs auch bei Unterdruck nutzbar. Geringere Stauch-und Dehnwege als Typ HVO1.
PTFE- Faltenbälge
1,5
0,25
0,50
0,75
1,0
1,25
50 100 150 200°C
bar
NW25-100
NW125-250
NW300
6,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
50 100 150 200°C
bar
NW25-150
NW200-250
NW300
HVO1
HUO1
HecoKatalog100105bearb.indd 12 28.01.10 13:57
Eigenschaft Test-Temperatur Einheit PFA
Reißfestigkeit 23 °C 150 °C 200 °C
MPa MPa MPa
31,6 20,3 16,4
Reißdehnung 23 °C 150 °C 200 °C
% %%
379 489 557
Streckspannung 23 °C 150 °C 200 °C
MPaMPa MPa
15,5 4,8 3,3
Zugmodul 23 °C 150 °C 200 °C
MPaMPa MPa
Thermischer Ausdehnungs-Koeffizient
21 °C bis 100 °C 100 °C bis 150 °C 150 °C bis 200 °C
10-51/K10-51/K10-51/K
11,6 14,9 19,2
Auskleidungen aus Fluorthermoplasten
529 97
64
PFA
z. B. GG
PFA – Bauteile
14 HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Kurzbezeichnung des Kunststoffs
PTFE FEP PFA ETFE PVDF PCTFE ECTFE
Eigenschaft Einheit
Verarbeitungstempe-ratur Spritzguss und Extrusion
°C – 340-400 340-370 300-340 200-250 260-290 275-300
max. Dauergebrauchs-temperatur ohne Belastung
°C 260 205 260 150 kurzzeitig 180
150 150 kurzzeitig 180
140 kurzzeitig 180
Versprödung unter °C -250 -100 -200 -100 -60 -40 -76
Kristallit-Schmelzpunkt °C 327 250-280 305-310 265-275 168-180 180-220 240
Rohdichte g/cm³ 2,14-2,23 2,12-2,17 2,14-2,17 1,67-1,75 1,76-1,78 2,07-2,12 1,68
Reißfestigkeit N/mm2 20-40 15-21 15-30 35-45 40-60 30-40 42-48
Reißdehnung % 140-400 240-350 300 200-500 25-400 20 200
E-Modul (Zug) N/mm2 350-750 350-500 600 1000 1000-3000 1300 1400
Grenzbiegespannung N/mm2 18-20 – 15 26 55 55-67 50
Kerbschlagzähigkeit (20°C)
kJ/m² 16 – – – 22 8-9 –
Schlagzähigkeit/Izod
bei +20 °C J/m 160 – – – 200 160-270 –
bei -57 °C J/m 107 160 – 1000 -10 °C 100 – 110
Shore-Härte D – 55-60 58 62 67-73 77-82 73-79 –
Lin. Wärmeausdeh-nungskoeffizient 20-100 °C
10-5 x K-1 16 12 13 13 10 5 8
Wärmeleitfähigkeit bei +20 °C
W/mK 0,24 0,23 0,26 0,24 0,17 0,26 0,14
Sauerstoffindex Vol.-% 0295 95 95 32-37 44-48 94 64
spez. Durchgangs-widerstand
Ohm x cm 1018 1018 1018 1016 1014 1015 1015
Oberflächenwiderstand Ohm 1017 1016 1017 1015 1015 1015 1014
Wasseraufnahme Vergleichswerte 24 h
% 0 <0,01 0,03 0,02 0,03 0 0,01
Quellmittel keine im Gebrauchs- Temperatur-bereich
Einige halogenierte Lösungsmittel bei erhöhten Temperaturen
Ketone, Ester bei höheren Tempera-turen
einige Chlorkohlen-wasserstoffe
keine
Chemischer Angriff durch
geschmolzenes oder gelöstes Na-Metall, elementares Flour, FOL3 bei höherer Temperatur
ähnlich PTFE und FEP
rauchende H2SO4 und ähnliches
rauchende HNO3 und H2SO4 Amine, Pyridin
ähnlich PTFE
Richtwerte für Fluorkunststoffe
15HEUTE + COMP | Technische Information 09/2015
Kurzbezeichnung des Kunststoffs
PTFE FEP PFA ETFE PVDF PCTFE ECTFE
Eigenschaft Einheit
Verarbeitungstempe-ratur Spritzguss und Extrusion
°C – 340-400 340-370 300-340 200-250 260-290 275-300
max. Dauergebrauchs-temperatur ohne Belastung
°C 260 205 260 150 kurzzeitig 180
150 150 kurzzeitig 180
140 kurzzeitig 180
Versprödung unter °C -250 -100 -200 -100 -60 -40 -76
Kristallit-Schmelzpunkt °C 327 250-280 305-310 265-275 168-180 180-220 240
Rohdichte g/cm³ 2,14-2,23 2,12-2,17 2,14-2,17 1,67-1,75 1,76-1,78 2,07-2,12 1,68
Reißfestigkeit N/mm2 20-40 15-21 15-30 35-45 40-60 30-40 42-48
Reißdehnung % 140-400 240-350 300 200-500 25-400 20 200
E-Modul (Zug) N/mm2 350-750 350-500 600 1000 1000-3000 1300 1400
Grenzbiegespannung N/mm2 18-20 – 15 26 55 55-67 50
Kerbschlagzähigkeit (20°C)
kJ/m² 16 – – – 22 8-9 –
Schlagzähigkeit/Izod
bei +20 °C J/m 160 – – – 200 160-270 –
bei -57 °C J/m 107 160 – 1000 -10 °C 100 – 110
Shore-Härte D – 55-60 58 62 67-73 77-82 73-79 –
Lin. Wärmeausdeh-nungskoeffizient 20-100 °C
10-5 x K-1 16 12 13 13 10 5 8
Wärmeleitfähigkeit bei +20 °C
W/mK 0,24 0,23 0,26 0,24 0,17 0,26 0,14
Sauerstoffindex Vol.-% 0295 95 95 32-37 44-48 94 64
spez. Durchgangs-widerstand
Ohm x cm 1018 1018 1018 1016 1014 1015 1015
Oberflächenwiderstand Ohm 1017 1016 1017 1015 1015 1015 1014
Wasseraufnahme Vergleichswerte 24 h
% 0 <0,01 0,03 0,02 0,03 0 0,01
Quellmittel keine im Gebrauchs- Temperatur-bereich
Einige halogenierte Lösungsmittel bei erhöhten Temperaturen
Ketone, Ester bei höheren Tempera-turen
einige Chlorkohlen-wasserstoffe
keine
Chemischer Angriff durch
geschmolzenes oder gelöstes Na-Metall, elementares Flour, FOL3 bei höherer Temperatur
ähnlich PTFE und FEP
rauchende H2SO4 und ähnliches
rauchende HNO3 und H2SO4 Amine, Pyridin
ähnlich PTFE
Kurzbezeichnung des Kunststoffs
POM Homopolymer
POM Copolymer
PA6 trocken PA6 konditioniert PA66 trocken PA66 konditioniert PA12
Eigenschaft Einheit
Reißfestigkeit N/mm2 67-69 – – – – – 55
Dehnung an der Streckgrenze % – – 20 30 17 33 6-8
max. Dauergebrauchs- temperatur
°C – – 80-120 – 85-150 – 70-80
Schmelztemperatur °C 175 164-168 220 – 255-265 – 172-180
Dichte g/cm³ 1,42 1,41 1,10-1,14 1,10-1,14 1,12-1,15 1,12-1,15 1,01-1,02
Streckspannung N/mm² 67-85 62-71 65-90 40-50 70-90 50-65 50
Reißdehnung % - - 20-100 150-250 10-50 50-220 200
E-Modul (Zug) kN/mm² 2,9-3,5 2,7-3,2 2,3-2,5 1,2-1,4 2,7-3,0 1,6-2,0 1,2-1,6
Grenzbiegespannung N/mm² – – 120-130 45 130-140 50 70-85
Kerbschlagzähigkeit lzod, ISO 180/1A
bei +23 °C kJ/m2 – 4-7 6-11 – 4-6 7-12 5-6
bei —30 °C kJ/m2 – 4-7 3-10 – 4-6 4-5,5 5-6
Rockwell-Härte M92-94 M80 R120 R90 R120 – R110
Wärmeleitfähigkeit W/mK 0,37 0,31 0,23 – 0,27 – 0,30
Wärmeausdehnung 20/100 °C 10-5 x K-1 1,1 1,2 6-10 – 7-10 – 11
Kugeldruckhärte 358/10 N/mm² – – 160 70 140-170 100-110 75-100
spez. Durchgangswiderstand Ohm x cm – 1014 1015 1012 1015 1012 1015
Durchschlagfestigkeit kV/mm 70 70 50-150 30-80 100-150 30-80 90
Wasseraufnahme 23 °C, 50% RF
% – – – 3,5-4 – 2,5-3 0,9
Wasseraufnahme 23 °C, Sätt. % 0,9-1,4 0,65 9,5 9,5 8,5 8,5 1,5
Schlagzähigkeit Izod ISO 180/I
+23 °C kJ/m² – 80 – – 160 – –
- 30 °C kJ/m² – 70-160 – – 120-290 140-356 –
Kerbschlagzähigkeit Charpy, DIN 53453
+23 °C kJ/m² – – 3-6 – 2-3 15-20 6-15
-40 °C kJ/m2 – – 2-4 – <2 – 5-10
Bemerkungen Zäh und stoßfest auch bei niedrigen Temperaturen
Beste Härte, Steifigkeit und Temperatur-beständigkeit von unverstärkten PA-Sorten
bei abnehmen-der Wasserauf-nahme erhöht dimensionsstabil
und andere techn. Kunststoffe
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