Emmissionsarm produzieren

Die Unipiston-Schaltkolben wandeln hydraulischen Druck in mechanische Kräfte um, mit Hilfe derer dann das Kupplungspaket in Standard-Automatik- oder Doppelkupplungsgetrieben betätigt wird. Bei der Produktion der anvulkanisierten Kolbendichtungen war es bislang nötig, die Teile im Temperofen zwölf Stunden lang bei 175 Grad Celsius zu tempern. Die neue Technologie K 16 macht dieses Austempern überflüssig. Der Hersteller hat berechnet, dass so der jährliche Erdgasverbrauch alleine im US-Werk in Frankfort/Ind. um 40 Milliarden BTUs (Britisch Thermal Units, entspricht etwa 1040 Kubikmeter) zurückgeht und annähernd 2000 Tonnen CO2-Emissionen weniger in die Atmosphäre abgegeben werden.

Neue Technologien lohnen sich

Automobilhersteller suchen Wege, um die CO2-Emissionen zu senken. Dabei wird die CO2-Bilanz im Herstellungsprozess so wichtig wie die Emissionen am jeweiligen Einsatzort. Der neue Prozess belegt, dass die Entwicklung führender Technologien Vorteile sowohl in umwelttechnischen wie in wirtschaftlichen Belangen bringt.
„Die Entwicklung des K16 Elastomer-Materials zeigt das Bekenntnis von Federal-Mogul zu führenden Technologien und Innovationen, um so eine umweltfreundlichere Zukunft zu schaffen. Die Einbindung des neuen Prozesses in unsere Werke zur Dichtungsherstellung bringt unmittelbare Vorteile für die Umwelt", sagte José Maria Alapont, Präsident und CEO von Federal-Mogul. „Unsere Kompetenz in Polymer-Chemie und Prozesskontrolle hat eine praktikable, kosteneffiziente und umweltfreundliche Lösung für hochkomplexe technische Herausforderungen gebracht."
Die fertige K16-Dichtung übertrifft die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Dichtungen in Bezug auf Verschleiß und Lebenserwartung und basiert auf erprobten langkettigen Elastomer-Molekülketten.
Laut Larry Brouwer, Director Sealing Technology and Innovation bei Federal-Mogul, wird es nicht bei der einen Anwendung für Unipiston-Verbundschaltkolben bleiben. „Die K16-Technologie kann auch auf andere Elastomer-Produkte wie Dichtungen für Ölwannen und Motorabdeckungen oder so gut wie jede andere Dichtungsanwendung adaptiert werden", sagte Brouwer.

Der Schlüssel, um die Vernetzung ohne Tempern zu erreichen

Die elastomeren Eigenschaften werden normalerweise durch die Quervernetzung von Millionen von polymeren Molekülen während des Vulkanisationsvorgangs geformt. Das erfolgt traditionell in zwei Schritten. Im ersten Schritt - bekannt als Formpressverfahren werden die Elastomerkomponenten in eine Werkzeugkavität gepresst. So bekommen sie das gewünschte Profil. Die Vulkanisierung beginnt, sobald man die Elastomer-Mischung Hitze und Druck aussetzt. Bisher erfolgte der zweite Schritt der Vulkanisation im Temperofen. Dabei wird die Mischung für eine bestimmte Zeit einer konstanten, erhöhten Temperatur ausgesetzt.
„Unsere Suche nach umweltfreundlicheren Prozessen brachte uns zu einer Kombination von polymeren chemischen Eigenschaften und Herstellungsbedingungen. Diese erzeugt die gewünschten elastischen Eigenschaften ohne energieintensive Temperverfahren oder den Einsatz teurer Polymere", erklärte Brouwer. „Wir haben ein Prozessüberwachungssystem entwickelt, das die Presszykluszeit anpasst, um Temperaturschwankungen oder Unterschiede in den Materialcharakteristiken auszugleichen. Das ist der Schlüssel, um die Vernetzung zwischen den Polymeren ohne Tempern zu gewährleisten".
K16 ist bereits erfolgreich bei der Unipiston-Produktreihe für verschiedene wichtige OEMs eingeführt. Der Hersteller plant, die Mischung nun in seine Werke rund um die Welt zu integrieren. Bei der ersten K16-Anwendung im Werk Frankfort kommen die Teile nun direkt vom Abformprozess zum Versand. Ohne den bisherigen Nachhärtungsprozess im Ofen verkürzt dies auch die Herstellungszeit der Teile. Die Implementierung der K16-Technologie hat dem Werk in Frankfort darüber hinaus weitere Vorteile gebracht, zum Beispiel die Verkürzung der Wege, die die Teile zurücklegen, sowie die Reduzierung der Bestände.

Neue Dichtungstechnologie senkt Kohlendioxid-Emission im Herstellungsprozess

Ein neues Elastomer-Material für Dichtungen ermöglicht es, bei der Ausvulkanisation auf den teuren und energieintensiven Temperprozess zu verzichten. Die neue Mischung K16 wird erstmals bei den Unipiston-Schaltkolben mit anvulkanisierter Dichtlippe für Automatik- und Doppelkupplungsgetriebe eingesetzt. Mit der neuen Technologie wird im Herstellungsprozess deutlich weniger CO₂ ausgestoßen und weniger Energie verbraucht. Das bringt eine bessere Umweltbilanz mit sich.