Neues Extrusionsverfahren für Dichtungsprofile Mit Salz vulkanisieren

Freudenberg Sealing Technologies hat eine mit Salzschmelze vulkanisierende Extrusionsanlage für Dichtungsprofile in Betrieb genommen. Hergestellt werden können Profile unterschiedlichster Querschnitte.

Die spezifischen Eigenschaften vulkanisierter Werkstoffe sind für viele Einsatzbereiche essenziell. Nicht nur in der Luft- und Raumfahrt, der Nahrungs- und Genussmittelindustrie und im Energiesektor gelten höchste Anforderungen an die Abriebfestigkeit, chemische Beständigkeit, Elastizität und Langlebigkeit der eingesetzten Komponenten. Um hier Spitzenprodukte anbieten zu können, ist exzellentes Werkstoff-Knowhow gefragt und das geht bei Freudenberg Sealing Technologies mit dem Einsatz modernster Fertigungstechnologien einher: Mit der Liquid Curing Method (LCM) nimmt das Unternehmen jetzt eine hochmoderne vulkanisierende Extrusionsanlage in Betrieb. Bei dem für die Vulkanisierung eingesetzten Fluid handelt es sich um eine auf zirka 200 °C erhitzte Salzschmelze, die mit einem Vulkanisiersalz gefüllt ist. Die gesamte Anlage stellt ein in sich geschlossenes System dar, in dem das Salz kontinuierlich recycelt, in den Prozess zurückgeführt und erneut genutzt wird.

Von filigran zu großformatig

Das Herzstück der 36 m langen Extrusionsanlage ist die 19 m lange Salzwanne. Am Anfang der Fertigungsstrecke stehen zwei mobile Extruder, die sich über eigens installierte Schienen je nach Bedarf einsetzen lassen. So lässt sich die Fertigungsumgebung innerhalb kurzer Zeit von filigranen Geometrien im Millimeterbereich auf großformatige Dichtungsquerschnitte umstellen. Das extrudierte Profil wird in einem kontinuierlichen Verfahren in der 200 Grad heißen Salzschmelze vulkanisiert. Dabei sorgt die Salzschmelze für einen gleichmäßigen Wärmeübergang ohne Sauerstoffkontakt.

Dichtungslösungen für die Robotik

Das Geheimnis langlebiger Roboter

Zunächst wird das extrudierte Profil auf einer Rieselstrecke mit heißem flüssigem Salz besprüht. Dadurch vulkanisiert die Außenhaut des Werkstücks. Gleichzeitig sorgt das Besprühen für Formstabilität, bevor das Profil im nächsten Prozessschritt vollständig in das heiße Salz getaucht und in der Salzwanne durch die Rollenstrecke gezogen wird. Anschließend wird das Profil auf der Klopferstrecke sanft durchgeschüttelt, damit das flüssige Salz abfällt. Zum Schluss wird das Dichtungsprofil entlang einer kombinierten Wasch-, Kühl- und Abblas-Strecke vom restlichen Salz befreit und auf Raumtemperatur abgekühlt.

Mit diesem Fertigungsverfahren kann der Dichtungshersteller flexibel und schnell auf individuelle Anforderungen in der Werkstoffauswahl und -entwicklung reagieren.

Spezialdichtung? Auch diese

Mit der LCM lassen sich unterschiedliche Vernetzungssysteme bis hin zur peroxidischen Vernetzung im kontinuierlichen Verfahren einsetzen. Dank dieser hohen Flexibilität kann das Unternehmen eine große Bandbreite an Elastomeren bearbeiten. Eine wichtige Rolle in diesem Kontext spielen leistungsstarke Werkstoffe aus den Stoffgruppen NBR, EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer) und FKM (Fluor-Kautschuk-Compounds). Diese Materialien sind aufgrund ihrer individuell-exzellenten Eigenschaften für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen ideal geeignet, und weitere Materialgruppen befinden sich in der Entwicklung.

Deguma Teil des Forschungsprojektes Flexpep

Fit genug für ein dynamische Arbeitsumfeld?

Mehr Last muss kompensiert werden

Hochwertige Werkstoffe werden entlang der gesamten Wertschöpfungskette auf dem Weg zur Klimaneutralität benötigt. In On- und Offshore Windparks zeichnet sich momentan der Trend zu größeren Turbinen und – damit einhergehend – größeren Rotorblattlängen und Turmhöhen ab. Die hier auftretenden Lasten werden in die Konstruktion eingeleitet. Das wiederum bedeutet, dass die eingesetzten Fundamentdichtungen auch bei einem Jahrhundertsturm die damit einhergehenden Spaltbewegungen langfristig kompensieren müssen. In dieser herausfordernden Umgebung sind die Erwartungen an die Lebensdauer von Dichtungslösungen enorm: bis zu 35 Jahre und länger. Je nach Anforderungsprofil und verfügbarem Bauraum bietet das Unternehmen aus Weinheim für Windkraftanlagen sowohl größere Dichtungsprofile als auch Profile mit bereits bewährten Dichtungsgrößen aus verbesserten Werkstoffen. Für beide Fälle eröffnet die nun in Betrieb genommene LCM-Anlage neue Möglichkeiten.  

Kreislaufwirtschaft stärken

Wo gehen jährlich 100.000 Tonnen Altreifen hin?

Die an Land und auf See erzeugte Energie wird unter anderem für die Wasserstoffproduktion genutzt. In alkalischen Elektrolyseuren sind spezielle Materialien und Dichtungsgrößen gefragt, die resistent gegenüber der im Prozess eingesetzten Kalilauge sind. Große Dichtungsdurchmesser treffen hier teilweise auf äußerst filigrane Profile mit hohen Toleranzanforderungen. Auch in der Prozessindustrie werden große Dichtungen benötigt, die aggressiven Medien standhalten und temperaturbeständig sind. Neben Deckeln und Hauben von Lötanlagen sind Heißluftöfen in der Lebensmittelindustrie ein potenzielles Anwendungsfeld. Bei der Herstellung solch spezifischer Dichtungen können die Vorteile der mit Salzschmelze vulkanisierenden Extrusionsanlage komplett ausgeschöpft werden. Denn die neue LCM erlaubt den Zugriff auf ein umfangreiches Werkstoffportfolio und ermöglicht, sowohl kleinere als auch größere Dichtungsquerschnitte mit hoher Präzision zu fertigen.

Prozessüberwachung erfolgt kontinuierlich

Um eine dokumentierte Überwachung der Dichtungsprofile während des Vulkanisierungsprozesses zu ermöglichen, hat Freudenberg Sealing Technologies eine hochmoderne Sensorik für das Messen einzelner Prüfmerkmale implementiert und in den Fertigungsprozess integriert, die die vulkanisierten Dichtungsprofile überwacht.

Darüber hinaus beinhaltet der letzte Stand der Technologie eine Prozessführung, die über das noch unvulkanisierte Profil den Prozess nachregelt. Filigrane Profile mit einer Wandstärke von 1 mm können jetzt mit einer Toleranz von 0,1 mm gefertigt werden. Diese Qualitätssteigerung ist enorm, denn der bisherige Toleranzbereich lag bei 0,3 mm. Durch die mit Salzschmelze vulkanisierende Extrusionsanlage haben Kunden des Unternehmens jetzt Zugriff auf eine ähnlich breite Palette an Materialien, die sie bisher aus formgebenden Verfahren kennen. Das beinhaltet auch Dichtungslösungen, die eine Freigabe gemäß den Vorschriften der amerikanischen „Food and Drug Administration“ (FDA) besitzen.