{"id":15277,"date":"2025-07-29T16:38:07","date_gmt":"2025-07-29T14:38:07","guid":{"rendered":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/?p=15277"},"modified":"2025-07-30T15:46:14","modified_gmt":"2025-07-30T13:46:14","slug":"gib-gummi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/de\/2025\/07\/gib-gummi\/","title":{"rendered":"Gib\u2018 Gummi!"},"content":{"rendered":"\n

Der zweite Teil der neuen Werkstoffserie befasst sich mit Gummi. In den drei\u00dfiger Jahren des 20. Jahrhunderts bestanden Simmerringe aus einem Blechgeh\u00e4use und einer Ledermanschette. Doch dann wurde Leder knapp und teuer und Freudenberg ersetzte es durch Gummi. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Kompakt<\/h2>\n\n\n\n

Historie des Simmerrings<\/strong>: In den 1930er Jahren wurde Leder in Simmerringen durch Gummi ersetzt, da Leder teuer war. Gummi erwies sich als formstabil und elastisch r\u00fcckverformbar, mit hoher Temperatur- und Quellbest\u00e4ndigkeit 1.<\/p>\n\n\n\n

Herstellung von Gummi<\/strong>: Der Weg vom Natur- oder Synthesekautschuk zum Hightech-Gummi (Elastomer) ist komplex und erfordert eine Mischung aus zehn bis zwanzig Zutaten, darunter F\u00fcllstoffe wie Ru\u00df und Kiesels\u00e4ure, Weichmacher und Alterungsschutzmittel.<\/p>\n\n\n\n

Vulkanisationsverfahren<\/strong>: Freudenberg Sealing Technologies (FST) nutzt verschiedene Vulkanisationsverfahren, darunter Compression Molding (CM) und Injection Molding (IM). Diese Verfahren unterscheiden sich in ihrem Automatisierungsgrad und der Art der Verarbeitung.<\/p>\n\n\n\n

Chemische und physikalische Eigenschaften<\/strong>: Gummiwerkstoffe m\u00fcssen je nach Anwendung best\u00e4ndig gegen verschiedene Medien und Temperaturen sein. Die Lebensdauer einer Gummidichtung reduziert sich bei steigenden Temperaturen erheblich.<\/p>\n\n\n\n

Pr\u00fcfverfahren und Innovation<\/strong>: FST f\u00fchrt Stresstests durch, um die Einsatzgrenzen neuer Werkstoffe zu bestimmen. Diese Tests simulieren reale Bedingungen und liefern wichtige Erkenntnisse f\u00fcr die Praxistauglichkeit neuer Materiall\u00f6sungen.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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Vor knapp 100 Jahren bestand der erste Simmerring\u00ae aus einem Blechgeh\u00e4use samt Ledermanschette. Doch Leder war teuer. Freudenberg suchte Ersatz und wurde f\u00fcndig, ersetzte in der Dichtungstechnik sein Traditionsprodukt durch Gummi. Das \u00fcberzeugte, wie sich schnell herausstellte, mit seinen guten Eigenschaften. Das formstabile, aber elastisch r\u00fcckverformbare Gummi zeichnete sich unter anderem durch eine viel h\u00f6here Temperatur- sowie Quellbest\u00e4ndigkeit gegen\u00fcber den in den 1930er Jahren g\u00e4ngigen Motorschmier\u00f6len aus. Damit begann der bis heute andauernde Siegeszug des Dichtungswerkstoffs Gummi \u2013 erst im Simmerring, dann in O-Ringen, dann in Flachdichtungen\u2026<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Ingenieur oder Kuchenb\u00e4cker?<\/strong>
Der Weg vom Natur- oder Synthesekautschuk zum Hightech-Gummi, Fachbegriff Elastomer, ist weit. Allein mit Kautschuk \u2013 sei er nat\u00fcrlichen Ursprungs oder synthetisch hergestellt \u2013 ist es dabei bei Weiten nicht getan. Eine Gummimischung besteht in der Regel aus zehn bis 20 Zutaten. Wie beim Backen eines Kuchens sind die richtigen Zutaten in der richtigen Menge erforderlich.<\/p>\n\n\n\n

Bei dem s\u00fc\u00dfen Backwerk erzeugt am Ende die ausgekl\u00fcgelte Kombination aus Mehl, Zucker, Eiern, Butter, Milch oder Kakao das gew\u00fcnschte Ergebnis \u2026 und (Geschmacks-) Erlebnis. F\u00fcr die perfekte Gummimischung sind neben Kautschuk vor allem F\u00fcllstoffe wie Ru\u00df und Kiesels\u00e4ure als Verst\u00e4rker f\u00fcr mehr Festigkeit und Best\u00e4ndigkeit wichtig. Au\u00dferdem verbessern Weichmacher zun\u00e4chst beim Verarbeiten das Flie\u00df-, sp\u00e4ter das Dehnungs- und Quellverhalten. Alterungsschutzmittel verlangsamen die Materialerm\u00fcdung, andere Zutaten sch\u00fctzen beispielsweise vor Ozon.<\/p>\n\n\n\n

Mischwerk: Vom Verwiegen bis zum Versenden<\/strong>
Je nach Rezeptur werden in Rohmischwerken von Freudenberg Sealing Technologies (FST) rund um den Globus zun\u00e4chst alle Zutaten aufs Milligramm genau abgewogen. In einer gro\u00dfen Knetmaschine werden sie anschlie\u00dfend zu einer homogenen Masse vermengt. Diese wird dann in einem Walzwerk durch st\u00e4ndiges Falten und Walzen immer weiter homogenisiert.<\/p>\n\n\n\n

Am Ende werden Dichte, H\u00e4rte, Festigkeit und Elastizit\u00e4t jeder Charge in serienbegleitenden Pr\u00fcfungen genau kontrolliert. Den bestandenen Qualit\u00e4tstest vorausgesetzt, wird die Mischung nach dem Abk\u00fchlen in einer sogenannten Batch-off-Anlage zu Streifen, Schn\u00fcren oder andersf\u00f6rmigen Rohlingen konfektioniert. Nach dem Verpacken wird die konfektionierte Mischung an die formgebenden Produktionsst\u00e4tten versendet. Der Trend in den FST-Mischwerken geht dabei in allen Arbeitsschritten in Richtung vernetzter Maschinen, Digitalisierung und Automatisierung. Das Rohmischwerk in Weinheim z\u00e4hlt dabei zu den Vorreitern.<\/p>\n\n\n\n

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Mit Smartphone an der automatischen Verwiegeanlage.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Aus plastisch wird elastisch<\/strong>
Ganz wichtige Mischungszutat sind Vernetzer, zum Beispiel Schwefel. Denn was beim Kuchen das Backen im Ofen, das ist beim Gummi das Vulkanisieren bei der Formgebung in der Serienproduktion. Bei der Vulkanisation werden die Kautschuk-Molek\u00fcle bei einer Temperatur von 120 bis 160 Grad Celsius miteinander vernetzt. Diese Vernetzung verleiht dem Gummi seine Elastizit\u00e4t, verwandelt plastisch in elastisch.<\/p>\n\n\n\n

Ein letztes Mal zur\u00fcck zur Backanalogie: Wie ein guter Konditor schreibt FST also das Rezept, mischt die Zutaten und backt sie selbst. Nur die \u201eBackzutaten\u201c kauft FST zu \u2013 genau wie der Konditor, der sein Mehl ja auch nicht selbst mahlt.<\/p>\n\n\n\n

Mehrere Verfahren ein Ziel: Gummi<\/strong>
FST nutzt in der Dichtungsfertigung aus Gummimaterialien verschiedene Vulkanisationsverfahren. Die beiden wichtigsten werden mit CM und IM abgek\u00fcrzt.<\/p>\n\n\n\n

Beim Compression Molding (CM) wird der Rohling in die Bauteilform des offenen Werkzeugs manuell eingelegt. Die Presse wird geschlossen. Die oben und unten durch Heizplatten erzeugte W\u00e4rme setzt die Vulkanisation in Gang. Das ist das einfachste Verfahren.<\/p>\n\n\n\n

Beim Injection Molding (IM) wird die zuvor zu Schn\u00fcren oder B\u00e4ndern vorverarbeitete Mischung unter hohem Druck direkt in das geschlossene Werkzeug eingespritzt und dort vulkanisiert. Das ist das aufwendigste Verfahren mit dem h\u00f6chsten Automatisierungsgrad.<\/p>\n\n\n\n

Weitere Verfahren hei\u00dfen Transfer Molding (TM) und Injection Transfer Molding (ITM).<\/p>\n\n\n\n

Je nach eingesetztem Gummi-Werkstoff m\u00fcssen Dichtungen nach der Formgebung nachgeheizt werden. Im Nachheizofen gasen Zusatzstoffe sowie Bearbeitungshilfen aus und das Vulkanisations-Netzwerk wird fest verschlossen. Kurz: Durch das Nachheizen erhalten Dichtungen beziehungsweise ihre Werkstoffe ihre finalen Eigenschaften.<\/p>\n\n\n\n

Chemie und Physik<\/strong>
Chemisch m\u00fcssen Werkstoffe von Elastomerdichtungen je nach Anwendung best\u00e4ndig gegen Medien wie mineralische und synthetische Schmier\u00f6le sowie -fette sein. Sie m\u00fcssen mal K\u00e4lte, mal Hitze, mal Wasser, feuchter Luft, hei\u00dfem Dampf, Ozon oder aggressiven Reinigungsmitteln widerstehen.<\/p>\n\n\n\n

Dabei gilt die Faustformel: Die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen verdoppelt sich bei einer Temperaturzunahme von zehn Grad Celsius (RGT-Regel). Das bedeutet im Umkehrschluss: Die Lebensdauer einer Gummidichtung reduziert sich bei steigenden Temperaturen enorm. Die Medienbest\u00e4ndigkeit von Gummiwerkstoffen ist also stark temperaturabh\u00e4ngig. Sie sinkt auch durch h\u00f6heren Druck, h\u00f6here Geschwindigkeiten, h\u00f6here Reibung \u2013 denn alle diese Ph\u00e4nomene erh\u00f6hen die Temperatur.<\/p>\n\n\n\n

In puncto Physik geht es bei Gummidichtungen vor allem darum, Quellung, Schrumpf und das Durchdringen des Dichtungswerkstoffs durch ein Gas, die sogenannte Permeation, zu vermeiden. Zudem reduziert geringe Reibung die Temperatur und damit den Verschlei\u00df und den Energieverbrauch.<\/p>\n\n\n\n

Gummi ist nicht gleich Gummi<\/strong>
Gummiwerkstoffe zeichnen sich im Allgemeinen durch gro\u00dfe Elastizit\u00e4t, damit verbunden durch hohe Abdichtwirkung und R\u00fcckstellkr\u00e4fte aus. In Kombination mit dem passenden Schmierstoff \u00fcberzeugen sie durch gute Verschlei\u00df- und Abriebfestigkeit. Einer der Nachteile des Werkstoffs Gummi: Mangels H\u00e4rte eignet es sich nur begrenzt f\u00fcr Hochdruckanwendungen, beispielsweise in der Hydraulik.<\/p>\n\n\n\n

Gummi ist nicht gleich Gummi. Einzelne Gummiwerkstoffe unterscheiden sich hinsichtlich Dichte, H\u00e4rte, Zugfestigkeit, Verformungsverhalten, Temperatureinsatzbereich und vielen Kennwerten mehr. Sie eignen sich daher f\u00fcr unterschiedliche Einsatzbereiche.<\/p>\n\n\n\n

Einige Beispiele: Standardwerkstoff von FST, zum Beispiel f\u00fcr klassische Simmerringe, ist NBR. HNBR hat eine h\u00f6here Temperatur- und Medienbest\u00e4ndigkeit. Silikon ist wenig abriebfest, ist daher besonders f\u00fcr statische Dichtungen erste Wahl. ACM kommt mit K\u00e4lte bis -40 Grad Celsius und Hitze bis 160 Grad Celsius gut klar, ist zudem ozon- und hei\u00dfluftbest\u00e4ndig. FKM bew\u00e4hrt sich als vielseitiger Probleml\u00f6ser. FFKM Simriz\u00ae<\/sup> hei\u00dft die Highend-L\u00f6sung von FST f\u00fcr die Prozessindustrie.<\/p>\n\n\n\n

Auf dem Pr\u00fcfstand<\/strong>
An mehreren FST-Standorten sind Pr\u00fcffelder wesentliche Bausteine der Innovationskraft von FST. Wo liegen die Einsatzgrenzen neuer Werkstoffe? Halten sie den in der Elektromobilit\u00e4t vorherrschenden Highspeed-Drehzahlen stand? Wiederstehen sie neuartigen Schmierstoffen, den Folgen elektrischer Ladungsverschiebungen, Druck, K\u00e4lte, Spritzwasser, Schmutz, Schwingungen? Stresstests im Pr\u00fcffeld bilden die Realit\u00e4t so nah wie m\u00f6glich ab und liefern wichtige Erkenntnisse f\u00fcr die Praxistauglichkeit neuer Materiall\u00f6sungen. Eins\u00e4tze in Arktis und W\u00fcste lassen sich hier genauso nachstellen wie Autofahrten durch Wasser und Schlamm. Das gr\u00f6\u00dfte Simmerringe-Pr\u00fcffeld ist in Weinheim. In Plymouth kann FST im Zeitraffer pr\u00fcfen, wie sich Werkstoffe in Wasserstoff-Elektrolyseuren im jahrelangen Dauereinsatz bew\u00e4hren.<\/p>\n\n\n\n

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Ein Blick ins Weinheimer Pr\u00fcffeld. <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Um jahrzehntelange Lebensdauern von Dichtungen abzusichern, wie sie beispielsweise in Offshore-Windkraftanlagen gefragt sind, reichen aber selbst 1.000-Stunden-Langzeittests auf dem Pr\u00fcfstand nicht aus. Daf\u00fcr sind digitale Simulationswerkzeuge unerl\u00e4sslich. FST nutzt seit Jahren erprobte Modelle, beispielsweise f\u00fcr das Langzeit-Alterungsverhalten von Gummi in statischen Dichtungen.<\/p>\n\n\n\n

Neue Aufgaben<\/strong>
Immer h\u00e4ufiger m\u00fcssen Gummidichtungen Zusatzaufgaben \u00fcbernehmen, die weit \u00fcber das Dichten hinausgehen. Mal sollen sie elektrisch leitf\u00e4hig sein, mal sollen sie W\u00e4rme oder elektromagnetische Strahlung abschirmen k\u00f6nnen. Oder sie sollen im sogenannten Condition Monitoring m\u00f6glichst genau voraussagen, wann sie gewechselt werden m\u00fcssen. FST entwickelt auch daf\u00fcr L\u00f6sungen.<\/p>\n\n\n\n

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