Bir sızdırmazlık için doğru kauçuk bileşimini bilmek, Freudenberg Sealing Technologies’in (FST) on yıllardır kendini adadığı bir bilimdir. Şirket içinde geliştirilen ve üretilen birinci sınıf elastomerler ve özelleştirilmiş kauçuk-metal kompozit parçalar FST’nin başarı öyküsünün temelini oluşturmaktadır. FST aynı zamanda malzeme portföyünü de genişletiyor. Aküler, yakıt hücreleri veya elektrolizörlerdeki yeni pazarlar ve uygulamalar, belirli özelliklere sahip yeni malzemeler gerektirmektedir. Malzeme geliştirme, şirketin başarılı geleceği için kapı açıcı olmaya devam ediyor.
PFAS bazlı malzemelere alternatif
PTFE yerine kurum içi geliştirme
FST, geleneksel PTFE varyantlarından önemli ölçüde daha iyi özellikler sunan hidrolize dayanıklı yüksek performanslı bir poliüretan geliştirdi. Hidroliz, kimyasal bağların – bir sızdırmazlık malzemesinin özel durumunda – su ile reaksiyona girerek ayrılması veya yok olmasıdır.
FST yeni malzemeyi ilk olarak yüksek nemli bölgelerdeki inşaat makinelerinde kullanılmak üzere mobil hidrolik uygulamalar için geliştirdi. Bu doğrultuda, yüksek performanslı poliüretan, inşaat makineleri için bir piston contasında ateş vaftizinden geçti. Ancak artık diğer endüstri dallarından da talepler geliyor.
Bunun birçok nedeni var: Bir yandan, yenilikçi malzeme verimlilik, ortam direnci ve aşınma direnci de dahil olmak üzere olağanüstü özellikleriyle etkileyicidir. Ayrıca daha önce mümkün olmayan düşük sürtünmeli ve hidrodinamik olarak optimize edilmiş sızdırmazlık geometrilerini mümkün kılmaktadır. Son olarak, eleştiri konusu olan ve katı yasal gerekliliklere uyan perflorlu ve poliflorlu alkil maddelere (PFAS) uygun maliyetli bir alternatif sunuyor.
Sürdürülebilir bileşenlerle polimer karışımlarının karbon ayak izinin azaltılması
Okaliptüs, şeker kamışı ve tahıl samanından
FST, 2045 yılına kadar iklim açısından nötr olmayı taahhüt etmiştir. Malzeme geliştirme, FST ürünlerinin karbon ayak izini azaltmaya yardımcı olabilir. Daha önce fosil yakıtlardan elde edilen polimer karışımlarındaki bileşenlerin yerini alabilecek sürdürülebilir maddeleri araştırıyor – çoğunlukla daha fazla güç ve sertlik için mineral dolgu maddeleri.
ABD’nin Plymouth kentindeki FST araştırma ve geliştirme laboratuvarları, sürdürülebilir içerikleri ve potansiyel kaynaklarını listeledi: Kemik külünden elde edilen kalsiyum fosfat, okaliptüs bitkisinden elde edilen bir antioksidan, kolza tohumu yağı, sığır donyağı, bitki dokularının basınç mukavemeti ve dayanıklılığı için gerekli olan ligninlerden elde edilen dolgu maddeleri, şeker kamışı, tahıl samanı, geri dönüştürülmüş kauçuk… Her şey sürdürülebilir polimer bileşenlerine dönüştürülebilir. Sürdürülebilir malzemelerin contanın eskisi gibi aynı işlevselliği sağlaması şartıyla – bunun için kapsamlı test ve değerlendirmelerden geçmeleri gerekir. Ve sürdürülebilir malzemelerin uzun vadede tutarlı kalitede güvenilir bir şekilde tedarik edilebilmesi şartıyla.
Bu arada: 2015 yılında FST, kısmen şeker kamışı yan ürünlerinden oluşan bir EPDM tanıttı. O zamanlar pazar henüz buna hazır değildi. Bugün müşteriler, FST’nin hangi sürdürülebilir malzemeleri sunabileceğini giderek daha fazla soruyor.
Sağlığa zararlı vulkanizasyon hızlandırıcıları olmadan
Sürdürülebilir standartlar
FST, sentetik kauçuk kloroprenden yapılan ürünlerin üretiminde etilenetiyoüre (ETU) kullanmayan elastomer bileşikleri geliştirmiştir. ETU potansiyel olarak sağlığa zararlı olarak kabul edilir, ancak daha önce alternatif eksikliği nedeniyle kauçuğun çapraz bağlanmasında standart bir hızlandırıcı olarak kullanılmıştır.
Sürdürülebilir FST malzeme yeniliği, otomobillerde pratik kullanımda seri üretimde kendini şimdiden kanıtlıyor. Müşteriler, artan gereksinimleri de karşılayan performansını onaylıyor. Otomotiv endüstrisi yeni ETU içermeyen ürünleri rot kolları, salıncak kolları ve salıncak kemiklerindeki bağlantı contaları için sızdırmazlık körüklerinde kullanmaktadır. Körükler hareketli parçaları dış etkilerden ve yağlayıcıların sızıntısından korur.
Bu nedenle FST sadece kendi sürdürülebilirlik hedeflerinin peşinde değildir. Aynı zamanda yeni, ETU içermeyen elastomer bileşiklerinin geliştirilmesinde öncülerden biridir ve şu anda bu alanda bir referans noktası olarak kabul edilmektedir.
Simriz®-FFKM Kuzey Amerika’da yüksek talep görüyor
Daha hızlı kullanılabilirlik
FST’nin Simriz® ailesinden yüksek kaliteli perfloroelastomer bileşiklere (FFKM) olan talep son iki yılda Kuzey Amerika’da iki kattan fazla artmıştır. Bu birinci sınıf malzeme özellikle havacılık, sıvı taşıma, tarım ve inşaat sektörlerinde güvenlik açısından kritik uygulamalara yönelik O-ringler, contalar ve diyaframlarda popülerdir.
Bunun birçok nedeni vardır: ilk olarak, malzemenin yüksek kalitesi ve olağanüstü teknik performans özellikleri. Simriz, piyasadaki diğer tüm FFKM’lerden daha iyi performans gösterir ve pahalı arıza sürelerini önlemeye yardımcı olur. FST elastomerinin patentli çapraz bağlanma yapısı, kimyasal kararlılığı ve esnekliği, diğer şeylerin yanı sıra agresif kimyasallara, yüksek basınç yüklerine ve 325 santigrat dereceye kadar sıcaklıklara direnerek aşırı koşullar altında sızdırmazlık koruması sunar.
FST ayrıca, diğer FFKM ürünlerinin piyasada bulunmadığı tedarik darboğazları ve kesintili tedarik zincirleri zamanlarında bile Simriz bileşiklerinin neredeyse anında bulunabilirliği ile puan kazanabilir. Bunun nedeni, FST’nin temel monomere kadar dikey olarak entegre olması, yani tüm üretim sürecinin kendi elinde olması ve ayrıca birkaç saat içinde standart yedek contalar sunabilmesidir.
FST, son dönemdeki başarılarını göz önünde bulundurarak Santa Ana’daki O-ring tesisinde yüksek teknolojili malzeme için yeni bir üretim hücresi kuruyor.
Termoplastikler 1.200 santigrat dereceye kadar
Sıcak bir konu
FST, yeni bir malzeme sınıfıyla elektrikli otomobillerde yangın korumasının iyileştirilmesine yardımcı oluyor. Buna Quantix ULTRA adı veriliyor. Yeni malzeme 1.200 santigrat dereceye kadar çok yüksek sıcaklıklarda bile erimiyor veya tutuşmuyor.
Metalik malzemelerle karşılaştırıldığında Quantix ULTRA daha hafiftir, bu nedenle seyahat ederken ağırlığı ve enerji tüketimini azaltır. Ayrıca, yangından korunma ve hafif yapı için yüksek gereksinimleri olan çok çeşitli uygulamalar için karmaşık geometrilerde esnek bir şekilde uygundur. Yenilikçi malzeme şu anda seri üretimde ilk kez elektrikli otomobillerdeki lityum iyon pillerin soğutma sisteminin parçaları için alev koruma bariyeri olarak kullanılmaktadır.
Quantix ULTRA’nın enjeksiyon kalıplama kullanılarak büyük miktarlarda işlenmesi kolaydır. FST’nin patentli çapraz bağlama işlemi uygun maliyetli üretime katkıda bulunur. Ana malzeme sıcaklığa dayanıklı bir termoplastiktir. Hedeflenen dolgu maddesi ilavesi, muazzam ısı altında bile mekanik stabiliteyi artırır. Plastik moleküler zincirlerin ek çapraz bağlanması, bileşenin aşırı koşullar altında bile şeklini korumasını sağlar. Malzeme özellikleri ilgili uygulamaya odaklanabilir.
ABD’de piller için yeni test laboratuvarı
Daha iyi bataryalar için daha fazla veri
FST, ABD’nin Plymouth kentindeki araştırma ve geliştirme laboratuvarlarını bataryalar için son teknoloji ürünü bir test laboratuvarı ile genişletmek üzere birkaç milyon ABD doları yatırım yaptı. Yeni test standı, yüksek enerji ve güç yoğunluğuna sahip bataryaların yanı sıra bileşenlerinin de test edilmesini mümkün kılıyor. Termal kaçak bile simüle edilebiliyor.
Teknoloji ve İnovasyondan Sorumlu Kıdemli Başkan Yardımcısı Chad Bauer, “Bu şekilde öğreniyor ve ürünlerimizin ve malzemelerimizin – sayısız büyüyen sektöre ve uygulamaya fayda sağlayan malzemelerin – geliştirilmesine bilgi sağlayan verileri elde ediyoruz” diyor. “Yangından korunma ve termal uygulamalar için malzeme geliştirme konusundaki deneyimimiz 20 yıldan uzun bir süre önce havacılık ve uzay ürünlerimizle başladı ve elektrikli mobilite uygulamaları için bu bilgimizi geliştiriyoruz.”
Patlayıcı uzmanları tarafından tasarlanmıştır
Yeni test standı, güçlendirilmiş bir test odasında yer alan yaklaşık 14,5 metreküplük iki çelik test odasından oluşuyor. Patlayıcı uzmanları tarafından tasarlanan odalar, testler sırasında hücreleri, modülleri veya bataryaları barındırmaktadır. Bunlar, tek tek hücrelerde, modüllerde ve batarya paketlerinde 25 kilowatt saate kadar – birkaç kilogram TNT gücüne eşdeğer – termal süreçlere dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
Laboratuvarın ve binanın hem içinde hem de dışında güvenlik, çok sayıda güvenlik önlemi ile garanti altına alınmıştır. Çevre için faydalıdır: Çok kademeli bir egzoz sistemi, termal işlemler sırasında akülerden çıkan gazları ve partikülleri filtreler.
