Tihendi jaoks õige kummisegu tundmine on teadus, millele Freudenberg Sealing Technologies (FST) on pühendunud aastakümneid. FST eduloo aluseks on esmaklassilised elastomeerid, mis on välja töötatud ja toodetud ettevõttesiseselt, ning kohandatud kummi-metall-komposiitdetailid. Samal ajal laiendab FST oma materjaliportfelli. Uued turud ja rakendused akudes, kütuseelementides või elektrolüsaatorites nõuavad uusi spetsiifiliste omadustega materjale. Materjalide arendamine on jätkuvalt ettevõtte eduka tuleviku ukse avamine.
Alternatiiv PFAS-põhistele materjalidele
PTFE asemel ettevõttesisene arendus
FST on välja töötanud hüdrolüüsikindla kõrgtehnoloogilise polüuretaani, mis pakub oluliselt paremaid omadusi kui tavalised PTFE-variandid. Hüdrolüüs on keemiliste sidemete lõhenemine või hävitamine – tihendusmaterjali puhul konkreetselt – veega toimuva reaktsiooni kaudu.
FST töötas algselt välja uue materjali liikuva hüdraulika jaoks, mida kasutatakse ehitusmasinates kõrge õhuniiskusega piirkondades. Vastavalt sellele läbis kõrgtehnoloogiline polüuretaan oma tulek ristimise ehitusmasinate kolbitiheduses. Nüüdseks on aga päringuid ka teistest tööstusharudest.
Sellel on mitu põhjust: ühelt poolt avaldab see uuenduslik materjal muljet oma silmapaistvate omadustega, sealhulgas tõhususe, meediumikindluse ja kulumiskindluse osas. Samuti võimaldab see varem võimatuid madala hõõrdumise ja hüdrodünaamiliselt optimeeritud tihendusgeomeetriat. Ja lõpuks pakub see kulutõhusat alternatiivi perfluoritud ja polüfluoritud alküülühenditele (PFAS), mis on olnud kriitika objektiks ja vastavad rangetele õiguslikele nõuetele.
Polümeersegude süsinikujalajälje vähendamine säästvate koostisosadega
Eukalüptist, suhkruroost ja teraviljapurustikust
FST on võtnud endale kohustuse olla kliimaneutraalne aastaks 2045. Materjalide arendamine võib aidata vähendada FST toodete süsinikujalajälge. Ta uurib jätkusuutlikke aineid, mis võivad asendada varem fossiilkütustest saadud koostisosi polümeersegudes – peamiselt mineraalseid täiteaineid suurema tugevuse ja jäikuse saavutamiseks.
FST uurimis- ja arenduslaborid Plymouthis, USAs, on koostanud nimekirja jätkusuutlikest koostisosadest ja nende võimalikest allikatest: Kaltsiumfosfaat, mis on saadud luutuhast, antioksüdant eukalüptitaimedest, rapsiõli, veisefett, täitematerjalid ligniinidest, mis on olulised taimekudede survetugevuse ja vastupidavuse jaoks, suhkruroost, teraviljapuru, ringlussevõetud kummist … Kõike saab töödelda jätkusuutlikeks polümeerkomponentideks. Eeldusel, et säästvad materjalid tagavad tihendi sama funktsionaalsuse kui varem – selleks peavad nad läbima ulatuslikud testid ja hindamised. Ja tingimusel, et jätkusuutlikke materjale on võimalik usaldusväärselt hankida püsiva kvaliteediga pikema aja jooksul.
Muide: 2015. aastal tõi FST turule EPDMi, mis koosneb osaliselt suhkruroo kõrvalsaadustest. Tollal ei olnud turg selleks veel valmis. Tänapäeval küsivad kliendid üha enam, milliseid jätkusuutlikke materjale FST suudab pakkuda.
Ilma tervistkahjustavate vulkaniseerimise kiirenditeta
Jätkusuutlikud standardid
FST on välja töötanud elastomeeriühendid, mis ei kasuta sünteetilisest kloropreenist valmistatud toodete valmistamisel etüleentiokarbamiidi (ETU). ETUd peetakse potentsiaalselt tervisele ohtlikuks, kuid varem kasutati seda alternatiivide puudumise tõttu standardse kiirendajana kummi ristseotamisel.
Jätkusuutlik FST-materjaliuuendus on juba tõestanud end seeriatootmises ja praktilises kasutuses autodes. Kliendid kinnitavad selle toimivust, mis vastab ka kasvavatele nõuetele. Autotööstus kasutab uusi ETU-vabasid tooteid tihenduspahvides, mis on mõeldud sidetangide, juhttugede ja tugijalgade tihendamiseks. Pahvlid kaitsevad liikuvaid osi välismõjude ja määrdeainete lekke eest.
FST ei jälgi seega mitte ainult omaenda jätkusuutlikkuse eesmärke. Ta on ka üks pioneere uute ETU-vabade elastomeersete segude väljatöötamisel ja teda peetakse praegu selles valdkonnas eeskujuks.
Simriz®-FFKM on Põhja-Ameerikas väga nõutud
Kiirem kättesaadavus
Nõudlus FST Simriz® perekonna kvaliteetsete perfluoroelastomeeriühendite (FFKM) järele on viimase kahe aasta jooksul Põhja-Ameerikas rohkem kui kahekordistunud. See kõrgekvaliteediline materjal on eriti populaarne O-rõngaste, tihendite ja membraanide puhul ohutuse seisukohalt olulistes rakendustes lennunduses, vedelike käitlemises, põllumajanduses ja ehituses.
Sellel on mitu põhjust: esiteks materjali kõrge kvaliteet ja erakordsed tehnilised näitajad. Simriz ületab kõiki teisi turul olevaid FFKM-i ja aitab vältida kulukaid seisakuid. FST-elastomeeri patenteeritud ristseostruktuur, keemiline stabiilsus ja elastsus pakuvad tihenduskaitset äärmuslikes tingimustes, taludes muu hulgas agressiivseid kemikaale, kõrget rõhukoormust ja temperatuuri kuni 325 kraadi Celsiuse järgi.
FST saab punkte ka sellega, et Simriz’i ühendid on peaaegu koheselt kättesaadavad – isegi tarnepuudujääkide ja katkenud tarneahelate ajal, kui teised FFKM-tooted ei olnud turul kättesaadavad. Seda seetõttu, et FST on vertikaalselt integreeritud kuni alusmonomeerini, mis tähendab, et kogu tootmisprotsess on tema enda käes ja ta saab pakkuda ka standardseid asendustihendeid mõne tunni jooksul.
Arvestades hiljutist edu, paigaldab FST oma Santa Ana O-ringide tehasesse uue kõrgtehnoloogilise materjali tootmisüksuse.
Termoplastid kuni 1200 kraadi Celsiuse järgi
Kuum teema
FST aitab uue materjaliklassi abil parandada elektriautode tulekaitset. Selle nimi on Quantix ULTRA. Uus materjal ei sulata ega süttida isegi väga kõrgel temperatuuril kuni 1200 kraadi Celsiuse järgi.
Võrreldes metallist materjalidega on Quantix ULTRA kergem, vähendades seega kaalu ja energiakulu reisimisel. Samuti sobib see paindlikult keerulise geomeetria puhul mitmesuguste rakenduste jaoks, mille puhul kehtivad kõrged nõuded tuletõrjele ja kergkonstruktsioonile. Uuenduslikku materjali kasutatakse praegu esmakordselt seeriatootmises elektriautode liitium-ioonakude jahutussüsteemi osade tulekaitsetõkkena.
Quantix ULTRA’t on lihtne töödelda suurtes kogustes, kasutades süstevalu. FST patenteeritud ristsidumisprotsess aitab kaasa kuluefektiivsele tootmisele. Põhimaterjaliks on temperatuurikindel termoplast. Täitematerjalide sihipärane lisamine suurendab mehaanilist stabiilsust isegi tohutu kuumuse all. Plasti molekuliahelate täiendav ristseotamine tagab, et komponent säilitab oma kuju ka äärmuslikes tingimustes. Materjali omadusi saab keskenduda vastavale rakendusele.
Uus patareide katselaboratoorium USAs
Rohkem andmeid paremate patareide jaoks
FST on investeerinud mitu miljonit USA dollarit, et laiendada oma uurimis- ja arenduslaboratooriume Plymouthis (USA), kus on nüüdisaegne akude katselabor. Uus katsestend võimaldab katsetada suure energia- ja võimsustihedusega akusid ning nende komponente. Isegi termilist läbikukkumist saab simuleerida.
“Nii õpime ja saame andmeid, mis on aluseks meie toodete ja materjalide väljatöötamisele – materjalide, mis on kasulikud paljudele kasvavatele tööstusharudele ja rakendustele,” selgitab tehnoloogia ja innovatsiooni vanem asepresident Chad Bauer. “Meie kogemus materjalide arendamisel tulekaitse- ja soojusrakenduste jaoks algas rohkem kui 20 aastat tagasi meie lennundustoodete puhul ning me kasutame neid teadmisi elektrilise liikuvuse rakenduste jaoks.”
Disainitud lõhkeainete ekspertide poolt
Uus katsestend koosneb kahest terasest katsekambrist, mis on umbes 14,5 kuupmeetri suurused ja asuvad tugevdatud katseruumis. Kambrites, mille on projekteerinud lõhkeainete eksperdid, asuvad katsete ajal elemendid, moodulid või patareid. Need on projekteeritud nii, et nad peavad vastu kuni 25 kilovatt-tunnise termilise protsessi üksikutes elementides, moodulites ja akupakettides, mis vastab mitme kilogrammi TNT jõule.
Turvalisus nii laboris kui ka väljaspool seda on tagatud arvukate ohutusabinõudega. Keskkonnale kasulik: mitmeastmeline heitgaasisüsteem filtreerib gaasid ja osakesed, mis eralduvad akudest termiliste protsesside käigus.
