{"id":9267,"date":"2024-03-15T10:00:00","date_gmt":"2024-03-15T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/?p=9267"},"modified":"2024-03-22T08:28:45","modified_gmt":"2024-03-22T07:28:45","slug":"erfolgsformel-werkstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/de\/2024\/03\/erfolgsformel-werkstoff\/","title":{"rendered":"Erfolgsformel Werkstoff"},"content":{"rendered":"\n

Das Wissen um die passende Gummimischung f\u00fcr eine Dichtung ist eine Wissenschaft, der sich Freudenberg Sealing Technologies (FST) seit Jahrzehnten verschrieben hat. \u00adErstklassige Elastomere aus eigener Entwicklung und Herstellung sowie ma\u00dfgeschneiderte \u00adGummi-Metall-Verbundteile bilden die Basis der Erfolgsgeschichte von FST. Parallel dazu erweitert FST sein Materialportfolio. Neue M\u00e4rkte und Anwendungen in Batterien, Brennstoff\u00adzellen oder Elektrolyseuren erfordern neue Werkstoffe mit spezifischen Eigenschaften. Die \u00adWerkstoffentwicklung bleibt der T\u00fcr\u00f6ffner f\u00fcr die erfolgreiche Zukunft des Unternehmens.<\/p>\n\n\n\n

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Alternative zu PFAS-basierten \u00adWerkstoffen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Eigenentwicklung statt PTFE<\/h2>\n\n\n\n

FST hat ein hydrolysebest\u00e4ndiges Hochleistungspolyurethan ent\u00adwickelt, das deutlich bessere Eigenschaften bietet als herk\u00f6mmliche PTFE-Varianten. Unter Hydrolyse versteht man die Spaltung beziehungsweise Zerst\u00f6rung chemischer Bindungen \u2013 im konkreten Fall eines Dichtungswerkstoffes \u2013 durch eine Reaktion mit Wasser.<\/p>\n\n\n\n

FST hat das neue Material urspr\u00fcnglich f\u00fcr mobilhydraulische Anwendungen f\u00fcr den Einsatz in Baumaschinen in Regionen mit hoher Luftfeuchtigkeit entwickelt. Passend dazu hat das Hochleistungspolyurethan seine Feuertaufe in einer Kolbendichtung f\u00fcr Baumaschinen bestanden. Es gibt inzwischen aber auch Anfragen aus anderen Industriezweigen.<\/p>\n\n\n\n

Die Gr\u00fcnde daf\u00fcr sind vielf\u00e4ltig: Der innovative Werkstoff \u00fcberzeugt zum einen mit seinen herausragenden Eigenschaften, unter anderem in puncto Effizienz, Medienbest\u00e4ndigkeit und Verschlei\u00dffestigkeit. Au\u00dferdem erm\u00f6glicht er bisher nicht machbare reibungsarme und hydrodynamisch optimierte Dichtungsgeometrien. Nicht zuletzt bietet er eine kosteng\u00fcnstige, den strengen gesetzlichen \u00adVorgaben entsprechende Alternative zu den in der Kritik stehenden Per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS).<\/p>\n\n\n\n

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Mit nachhaltigen \u00adInhaltsstoffen den CO2-Fu\u00dfabdruck von Polymermischungen \u00adverringern<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Von Eukalyptus, Zuckerrohr und Getreidespreu<\/h2>\n\n\n\n

FST hat sich dazu verpflichtet, bis 2045 klimaneutral zu sein. Die \u00adMaterialentwicklung kann dazu beitragen, den CO2-Fu\u00dfabdruck der FST-Produkte zu verringern. Sie forscht an nachhaltigen Substanzen, die in Polymermischungen bisher aus fossilen Brennstoffen gewonnene Inhaltsstoffe \u2013 zumeist mineralische F\u00fcllstoffe f\u00fcr h\u00f6here \u00adFestigkeit und Steife \u2013 ersetzen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Die FST-Forschungs- und Entwicklungslabore in Plymouth, USA, haben nachhaltige Inhaltsstoffe und ihre potenziellen Quellen aufgelistet: Kalziumphosphat, das aus Knochenasche gewonnen wird, ein Antioxidans aus Eukalyptuspflanzen, Raps\u00f6l, Rindertalg, F\u00fcllstoffe aus Ligninen, die wesentlich f\u00fcr die Druckfestigkeit und Best\u00e4ndigkeit pflanzlicher Gewebe sind, Zuckerrohr, Getreidespreu, recycelter Kautschuk \u2026 Alles kann zu nachhaltigen Polymerbestandteilen verarbeitet werden. Vorausgesetzt, die nachhaltigen Stoffe stellen dieselbe Funktionalit\u00e4t der Dichtung sicher wie bisher \u2013 dazu m\u00fcssen sie umfangreiche Tests und Bewertungen bestehen. Und vorausgesetzt, die nachhaltigen Stoffe lassen sich dauerhaft zuverl\u00e4ssig in konstanter Qualit\u00e4t beschaffen.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcbrigens: Im Jahr 2015 f\u00fchrte FST ein EPDM ein, das zum Teil aus Zuckerrohrnebenprodukten besteht. Damals war der Markt daf\u00fcr noch nicht reif. Heute fragen die Kunden zunehmend, welche nachhaltigen Materialien FST anbieten kann.<\/p>\n\n\n\n

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Ohne gesundheits-gef\u00e4hrdenden Vulkanisations\u00adbeschleuniger<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nachhaltige Standards<\/h2>\n\n\n\n

FST hat Elastomermischungen entwickelt, die bei der Herstellung von Produkten aus dem Synthesekautschuk Chloropren auf Ethylenthioharnstoff (ETU) verzichten. ETU gilt als potenziell gesundheitsgef\u00e4hrdend, war aber als Beschleuniger bei der Vernetzung des Kautschuks bisher mangels Alternative als Standard gesetzt.<\/p>\n\n\n\n

Die nachhaltige FST-Werkstoffinnovation bew\u00e4hrt sich bereits in Serie im Praxiseinsatz in Automobilen. Kunden best\u00e4tigen die Leistungskraft, die auch wachsenden Anforderungen gen\u00fcgt. Die Automobilindustrie nutzt die neuen ETU-freien Produkte in Dichtungsb\u00e4lgen f\u00fcr Gelenkabdichtungen bei Spurstangen, Lenkern und Querlenkern. Die B\u00e4lge sch\u00fctzen die bewegten Teile vor \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen und dem Austritt von Schmierstoffen.<\/p>\n\n\n\n

FST folgt damit nicht nur seinen eigenen Nachhaltigkeitszielen. Es ist bei der Entwicklung neuer, ETU-freier Elastomermischungen auch einer der Vorreiter und gilt aktuell als Benchmark in diesem Bereich.<\/p>\n\n\n\n

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Simriz\u00ae-FFKM in Nordamerika stark nachgefragt<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Schneller verf\u00fcgbar<\/h2>\n\n\n\n

Die Nachfrage nach hochwertigen Perfluorelastomer-Mischungen (FFKM) der Simriz\u00ae-Familie von FST hat sich in Nordamerika innerhalb der beiden vergangenen Jahre mehr als verdoppelt. Der Premiumwerkstoff steht insbesondere in O-Ringen, Dichtungen und Membranen f\u00fcr sicherheitskritische Anwendungen der Luft- und Raumfahrt, dem Fluid-Handling, der Landwirtschaft und der Bauindustrie hoch im Kurs.
Die Gr\u00fcnde daf\u00fcr sind vielf\u00e4ltig: Zu nennen sind zum einen die hohe Qualit\u00e4t und au\u00dfergew\u00f6hnlichen technischen Leistungsmerkmale des Materials. Simriz \u00fcbertrifft jedes andere FFKM auf dem Markt und tr\u00e4gt dazu bei, teure Ausfallzeiten zu vermeiden. Die patentierte Vernetzungsstruktur, die chemische Stabilit\u00e4t und die Elastizit\u00e4t des FST-Elastomers bieten Dichtungsschutz unter extremen Bedingungen, widerstehen unter anderem aggressiven Chemikalien, hohen Druckbelastungen und Temperaturen von bis zu 325 Grad Celsius.<\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem kann FST mit einer nahezu sofortigen \u00adVerf\u00fcgbarkeit von Simriz-Mischungen punkten \u2013 auch in Zeiten von Lieferengp\u00e4ssen und unterbrochenen Lieferketten, in denen andere FFKM-Produkte im Markt nicht verf\u00fcgbar waren. Denn: FST ist bis zum Basismonomer vertikal integriert, hat also den gesamten Herstellprozess in der eigenen Hand und kann au\u00dferdem Standard-Ersatzdichtungen innerhalb weniger Stunden anbieten.<\/p>\n\n\n\n

Angesichts der j\u00fcngsten Erfolge installiert FST f\u00fcr den Hightech-Werkstoff eine neue Produktionszelle in seinem O-Ring-Werk in Santa Ana.<\/p>\n\n\n\n

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Thermoplaste f\u00fcr bis zu 1.200 Grad Celsius<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Eine hei\u00dfe Sache<\/h2>\n\n\n\n

Mit einer neuen Materialklasse tr\u00e4gt FST dazu bei, den Brandschutz in Elektroautos zu verbessern. Sie hei\u00dft Quantix ULTRA. Das neue Material schmilzt und entflammt auch bei sehr hohen Temperaturen von bis zu 1.200 Grad Celsius nicht.<\/p>\n\n\n\n

Im Vergleich zu metallischen Werkstoffen ist Quantix ULTRA leichter, senkt also das Gewicht und den Energieverbrauch beim Fahren. Es eignet sich \u00adflexibel auch in komplexen Geometrien f\u00fcr vielerlei Anwendungen mit hohen Anforderungen an Brandschutz und Leichtbau. Aktuell erfolgt der erste Serieneinsatz des innovativen Materials als Flammschutzbarriere f\u00fcr Teile des K\u00fchlsystems in Lithium-Ionen-Batterien von Elektroautos.<\/p>\n\n\n\n

Quantix ULTRA l\u00e4sst sich im Spritzguss in gro\u00dfen St\u00fcckzahlen einfach verarbeiten. Zur wirtschaftlichen Fertigung tr\u00e4gt das patentierte Vernetzungsverfahren von FST bei. Grundmaterial ist ein temperaturfester Thermoplast. Die gezielte Zugabe von F\u00fcllstoffen verst\u00e4rkt die mechanische Stabilit\u00e4t selbst unter enormer Hitze. Eine zus\u00e4tzliche Vernetzung der Kunststoff-Molek\u00fclketten sorgt daf\u00fcr, dass das Bauteil auch unter Extrembedingungen in Form bleibt. Materialeigenschaften lassen sich fokussiert auf den jeweiligen Anwendungsfall einstellen.<\/p>\n\n\n\n

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Neues Pr\u00fcflabor f\u00fcr Batterien in den USA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Mehr Daten f\u00fcr bessere Batterien<\/h2>\n\n\n\n

FST hat seine Forschungs- und Entwicklungslabore in \u00adPlymouth, USA, mit mehreren Millionen US-Dollar um ein hochmodernes Pr\u00fcflabor f\u00fcr Batterien erweitert. Der neue Teststand erm\u00f6glicht es, Batterien von hoher Energie- und Leistungsdichte sowie deren Komponenten zu pr\u00fcfen. Selbst ein thermisches Durchgehen l\u00e4sst sich simulieren.<\/p>\n\n\n\n

\u201eSo lernen wir und erhalten Daten, die in die Entwicklung unserer Produkte und Materialien einflie\u00dfen \u2013 \u00adMaterialien, die zahlreichen wachsenden Branchen und Anwendungen zugutekommen\u201c, erkl\u00e4rt Chad Bauer, \u00adSenior Vice President of Technology and Innovation. \u201eUnsere Erfahrung in der Materialentwicklung f\u00fcr Brandschutz- und W\u00e4rmeanwendungen begann vor mehr als 20 Jahren mit unseren Produkten f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt, und wir bauen auf diesem Wissen f\u00fcr Anwendungen in der Elektromobilit\u00e4t auf.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Von Sprengstoffexperten entworfen<\/h3>\n\n\n\n

Der neue Teststand umfasst zwei rund 14,5 Kubikmeter gro\u00dfe Pr\u00fcfkammern aus Stahl, die sich in einem verst\u00e4rkten Pr\u00fcfraum befinden. Die von Sprengstoffexperten entworfenen Kammern beherbergen die Zellen, Module oder Batterien w\u00e4hrend der Untersuchungen. Sie sind so ausgelegt, dass sie thermischen Vorg\u00e4ngen in einzelnen \u00adZellen, Modulen und Batteriepaketen von bis zu 25 Kilowattstunden standhalten \u2013 das entspricht der Kraft von mehreren Kilogramm TNT.<\/p>\n\n\n\n

Die Sicherheit sowohl innerhalb als auch au\u00dferhalb des Labors und des Geb\u00e4udes ist durch zahlreiche Sicherheitsvorkehrungen gew\u00e4hrleistet. Gut f\u00fcr die Umwelt: Ein mehrstufiges Abgassystem filtert Gase und Partikel, die bei thermischen Vorg\u00e4ngen aus den Batterien entweichen.<\/p>\n

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