Gummitechnik - Sudhoff Technik

Transcrição

Gummi Kunststoff Arbeitsschutz
Produkte Beratung Lösungen
Einblicke in die Gummitechnik …
Kautschuk als Rohstoff
Vulkanisation
Produktionsverfahren
Werkstoffübersicht
Alles für Ihren Erfolg ...
Kompetenz in der Gummitechnik
Kompetenz als Basis einer
vertrauensvollen Zusammenarbeit
Kompetenz durch Fachberatung
Sehr geehrte Kunden,
Neben unseren Fachberatern steht Ihnen bei Bedarf ein Team von erfahrenen Anwendungstechnikern und Werkzeugkonstrukteuren zu allen relevanten Themen der
Gummitechnik zur Verfügung. Dies ermöglicht eine individuelle und bedarfsgerechte
Beratung auf Augenhöhe.
erinnern Sie sich noch, wann Sie das erste Mal mit
Gummi in Berührung gekommen sind? Der Baby-Schnuller
ist aus dem Kinderalltag kaum wegzudenken. Auch wir
von sudhoff technik beschäftigen uns schon seit Firmengründung mit Gummi, sprich Elastomerprodukten.
Gummi ist durch seine Beständigkeit und Flexibilität aus der modernen Industrie
technik nicht mehr wegzudenken – doch dabei ist Gummi nicht gleich Gummi.
Bereits im Vorfeld einer Produktentwicklung ist die Materialauswahl u. a.
hinsichtlich der Geometrie, des Einsatzzwecks, der Umgebungsbedingungen
und eines kosteneffizienten Fertigungsverfahrens abzustimmen. Die GummiBroschüre soll Ihnen dafür erstes Hintergrundwissen liefern und konkrete,
bereits umgesetzte Anwendungsbeispiele vorstellen.
Unsere Techniker und Fachberater unterstützen Sie gerne bereits bei der Bauteilkonzeption, um eine auf Ihren Anwendungsfall abgestimmte kundenspezifische
Lösung zu entwickeln. Schließlich muss die Lösung zu Ihrer Anforderung passen.
Gerne überzeugen wir Sie von unserer Leistungsstärke.
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Wir freuen uns auf Sie und Ihre Aufgaben.
Kompetenz durch Erfahrungen in der Anwendungstechnik
Als Partner von regionalen, nationalen und internationalen Industrieunternehmen greifen
wir, dank der langjährigen Zusammenarbeit, auf einen umfangreichen Erfahrungsschatz im Bereich der Anwendungstechnik zurück.
Kompetenz durch individuelle Konstruktion
Wir liefern nicht nur das fertige Produkt, sondern setzen unser Know-how bereits in
der Konstruktion ein. Durch qualifizierte Prüfung der Kundendaten, jahrelange Erfahrung und das Zusammenarbeiten von Konstruktion, Werkzeugbau und Produktion bringen
wir Ihre Idee zur technisch realisierbaren und wirtschaftlichen Serienproduktion.
Kompetenz durch richtige Werkstoffauswahl
Gummi ist nicht gleich Gummi. Die erforderlichen Eigenschaften des Bauteils in
Bezug auf Temperatur, Beständigkeiten, Farbe, Härte und anderen sonstigen
Beanspruchungen sind entscheidend für die Werkstoffauswahl. Unsere Fachberater
und Techniker stehen Ihnen gerne mit Rat und Tat zur Seite.
Ihr Roland Sudhoff
Kompetenz durch moderne Logistik
Inhalt
Kompetenz in der Gummitechnik
Kautschuk: Vom Naturstoff zum Endprodukt
Verarbeitung: Vulkanisationsverfahren
Kontinuierliche Produktionsverfahren
Diskontinuierliche Produktionsverfahren
Übersicht Werkstoffe
Kleines Gummilexikon
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Seite 17
sudhoff technik GmbH  August-Nagel-Straße 1  89079 Ulm-Einsingen  Telefon 07305 9261-0  Telefax 07305 9261-500  [email protected]  www.sudhoff-technik.de
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intelligente Logistiksysteme und EDV-gestützte Lagerhaltung können wir uns problemlos
an Ihr Dispositionsverfahren anpassen.
Kompetenz durch gelebte Qualität
Qualität zählt nicht nur in der Herstellung, sondern auch in der Entwicklung innovativer
Lösungen. Dazu gehört auch die Festlegung artikelbezogener Prüfmerkmale die
dann während der gesamten Prozesskette unter Nutzung moderner Prüfverfahren abgefragt werden. Wir prüfen also nicht nur Qualität – wir leben Qualität.
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Kautschuk: Vom Naturstoff zum Endprodukt
Unterscheidung Naturkautschuk
und Synthesekautschuk
Der Naturkautschuk war lange Zeit der alleinige Basisrohstoff der
Gummiindustrie. Wie bereits beschrieben wird er hauptsächlich aus
dem Saft des Gummibaumes gewonnen. Der Latex enthält ca. 35 %
feste Kautschukbestandteile, die durch Zugabe von Säure ausfallen.
Das eingedickte Material kann dann entsprechend weiterverwendet
werden. Aufgrund seiner Eigenschaften und der vielfältigen Einsatzmöglichkeit stieg die Nachfrage nach Naturkautschuk innerhalb
kürzester Zeit stark an. Lange Zeit jedoch gab es keine Alternative
zum Naturkautschuk. Die zunehmende Verknappung sowie die
immer weiter steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit
der Grundmaterialien führten zu Beginn des 20. Jahrhunderts zur
Entwicklung neuer, synthetischer Kautschuke.
Synthesekautschuk ist ein Erzeugnis der organischen Chemie.
Die Erzeugung erfolgt beim Spalten des Rohöls in der Raffinerie.
Durch die Verknüpfung seiner Kohlenstoffatome mit den Wasserstoffatomen ergeben sich die Vorprodukte des synthetischen
Kautschuks. Ethylen, Propylen und Butadien. Unter Zusatz von
Wasser, Emulgatoren und Katalysatoren emulgieren diese Vorprodukte und ein Gemisch dicht aneinander gereihter Tröpfchen
entsteht. Diese Emulsion wird polymerisiert und eine synthetische
Latexmilch entsteht.
Einführung zum Kautschuk
Woher kommt der Kautschuk?
Vom Latex zum Kautschuk
Produktion und Verbrauch
Kautschuk ist ein Sammelbegriff für elastische Polymere, aus denen
Gummi hergestellt wird. Der Name Kautschuk geht vermutlich auf die
indianische Bezeichnung „ca-hu-chu“ oder „cau-utchu“ zurück. Denn
schon lange vor den Europäern fertigten die Ureinwohner Süd- und
Mittelamerikas aus Naturkautschuk Latexbälle, Regenumhänge
oder (rußende) Fackeln.
Gewonnen wird der Latex durch das Anritzen der Rinde des
Kautschukbaumes. Die Tagesproduktion je Baum liegt, je nach
Alter der Pflanze, zwischen 7 – 30 Gramm.
Lange Zeit gab es keine Alternative zum Naturkautschuk. Der stark
zunehmende Bedarf sowie die stetig steigenden Anforderungen
an die Leistungsfähigkeit von Elastomeren führten zu Beginn des
20. Jahrhunderts zur Entwicklung neuer, synthetischer Kautschuke.
Columbus brachte von seinen Fahrten in die Neue Welt zwar Spielbälle aus Naturkautschuk von Haiti nach Europa mit, dennoch war
dieser Werkstoff in der Alten Welt bis Mitte des 18. Jahrhunderts
nur wenigen Menschen bekannt. Zurückgehend auf einen Bericht
von Charles de la Condamine begannen viele Wissenschaftler sich
in der darauffolgenden Zeit mit der Gewinnung, Verarbeitung und
Verwendung von Kautschuk zu beschäftigen.
Um die weiteren Verarbeitungsmöglichkeiten zu verbessern, wird
durch das sogenannte Koagulieren (Gerinnung des Latex durch
die Zugabe von Säure) aus dem Naturlatex Kautschuk gewonnen,
welcher nach der Waschung zu Fellen gewalzt und getrocknet wird.
Um die Lagerfähigkeit des Naturprodukts zu verbessern und es
gegen Fäulnis- und Oxidationsprozesse zu schützen, wird der
Kautschuk mittels chemischer Behandlung (crepe sheet) oder
Rauch (smoked sheets) konserviert.
Der weltweite Kautschukverbrauch beträgt derzeit über 25
Millionen Tonnen jährlich, mit weiter steigender Tendenz. Bereits
knapp 60 % von dieser Menge entfallen auf Synthesekautschuk, bei
etwas über 40 % kommt nach wie vor Naturkautschuk zum Einsatz.
Bestandteile einer Kautschukmischung
Die fünf wichtigsten Produzentenstaaten von Naturkautschuk sind
Thailand, Indonesien, Malaysia, Indien und China.
Schwefel
Synthesekautschuk
Naturkautschuk
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Aufgrund immer besserer Synthesekautschuke, aber auch der
Entwicklung von Zusatzstoffen wie Weichmacher, Alterungsschutzmittel und Vernetzungschemikalien, besseren Festigkeitsträgern, Konstruktionsprinzipien und modernen Fertigungstechnologien, ist Kautschuk heute ein Hochleistungswerkstoff. Auch
wenn heutzutage die synthetischen Kautschuke den größten
Anteil des gesamten Kautschukmarktes abdecken, bleibt für viele
Anwendungen Naturkautschuk als Werkstoff unersetzlich.
Mineralöl Rapsöl
sudhoff technik GmbH August-Nagel-Straße 1 89079 Ulm-Einsingen
Lichtschutzwachs
Stearinsäure Silica
Telefon 07305 9261-0 Beschleuniger
Zinkoxid
Ruß Aktivator
Alterungsschutzmittel
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Vulkanisation und Produktionsverfahren
Die Produktionsverfahren
Welche Art der Vulkanisation zur Anwendung kommt, ist jeweils
produktspezifisch festzulegen und somit abhängig vom Produktionsverfahren, welches zur Herstellung der Produkte angewendet wird.
Welches Fertigungsverfahren zur Anwendung kommt, ist abhängig
von der Geometrie und dem Anforderungsprofil der Teile sowie den
zu produzierenden Stückzahlen. Grundsätzlich unterscheidet man
die unten abgebildeten Produktionsverfahren, welche im Folgenden
nun näher erläutert werden.
Produktionsverfahren
kontinuierlich
nExtrusion
nKalandrieren
Vulkanisationsverfahren
Die Heizzeit
Die Vulkanisation ist ein von Charles Goodyear (1839) entwickeltes
Verfahren, bei dem die Kautschukmoleküle unter Einfluss von Zeit,
Temperatur (140 – 200 °C) und Druck miteinander vernetzt werden,
wodurch das Material vom plastischen in einen elastischen Zustand
überführt wird. Dadurch wird der Kautschuk gegen atmosphärische
und chemische Einflüsse sowie gegen mechanische Beanspruchung
widerstandsfähig gemacht.
Grundsätzlich unterscheidet man kontinuierliche und diskontinuierliche Vulkanisationsverfahren.
Die wichtigsten Parameter bei der Vulkanisation sind Temperatur,
Druck und Zeit, die so aufeinander abgestimmt werden müssen,
dass der zu fertigende Artikel optimal vernetzen kann.
Charles Goodyear (1839)
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nTransferpressen
Wie entsteht aus Kautschuk Gummi?
Bei der diskontinuierlichen Vulkanisation werden die Teile in
einem Dampfkessel (Autoklav) bei einem Dampfdruck zwischen 5
und 6 bar, entsprechend 140 – 200 °C vulkanisiert. Alternativ zur Vulkanisation im Autoklav, welche bei der Herstellung von dorngefertigten
Schläuchen eine bedeutende Rolle spielt, wird sowohl beim Injektionsverfahren als auch bei den Pressverfahren das Teil direkt im Werkzeug
vulkanisiert (Formvulkanisation). Die Vulkanisation ist ein thermisch
verlaufender, irreversibler Prozess in dem die plastische Kautschukmischung in elastisches Gummi umgewandelt wird.
nInjektionsoder Spritzgießverfahren
nKompressionsoder Druckpressen
Was ist Vulkanisation und wann kommt welches Verfahren zur Anwendung?
Bei der kontinuierlichen Vulkanisation, welche vornehmlich bei
extrudierten Profilen und Schläuchen zur Anwendung kommt, durchläuft das Extrudat eine direkt nach dem Werkzeug angeordnete Vulkanisationsstrecke, ohne abgelängt zu werden. Die zur Stabilisation
und Vulkanisation erforderliche Wärme wird je nach Mischungszusammensetzung und Profilquerschnitt durch verschiedene Verfahren
zugeführt.
diskontinuierlich
Um einen angestrebten Vulkanisationsgrad (erkenntlich an den
physikalischen Prüfwerten) zu erreichen, ist bei gegebener
Vulkanisationstemperatur eine bestimmte Heizzeit erforderlich.
Dichtring
Material: NBR, wird in einem
Bodenablauf eingesetzt
nDornwickelverfahren
n industriell
n handkonfektioniert
Abhängig ist die Heizzeit von:
nArt und Dimension des zu vulkanisierenden Artikels: Dickwandige
Produkte müssen bei relativ niedriger Temperatur lange geheizt
werden, um eine gleichmäßige Durchvulkanisation zu erreichen.
nArt der Vulkanisation: Bei einer Formvulkanisation ist die
Wärmeübertragung günstiger als bei einer Kesselvulkanisation,
z. B. in Heißluft.
nMaximale Vulkanisationstemperatur der zur Verfügung
stehenden Verarbeitungsanlage.
Luftkanal
Material: NR / SBR
Reinluftleitung
Material: NBR
Telefon 07305 9261-0 Telefax 07305 9261-500 [email protected] www.sudhoff-technik.de
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Extrusion
Kalandrieren
Kontinuierliche Produktionsverfahren:
Extrusion
Kontinuierliche Produktionsverfahren:
Kalandrieren
Das Extrusionsverfahren wird zur Herstellung von endlos geformten Gummisträngen verwendet.
Kalander sind Walzwerke mit zwei oder
mehreren zylindrischen und/oder konvexen Walzen. Anwendung findet das
Verfahren des Kalandrierens zum Beispiel
beim Auswalzen von Mischungen bei
Mischungsherstellern.
Die zu verarbeitende Kautschukmischung
wird bei diesem Verfahren in Form von
Fütterstreifen oder als Granulat über
einen Einfülltrichter in einen temperierten
Zylinder eingeführt. Im Zylinder wird das
Material durch eine sich drehende Schnecke
erwärmt, plastifiziert und dadurch homogenisiert. Durch den aus der Rotationsbewegung resultierenden Druck wird die
Gummimasse aus der Öffnung gepresst und
erhält somit, je nach aufgesetztem Werkzeug, seine Form. Anschließend werden die
Stränge in einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verfahren vulkanisiert.
Die Bestandteile der Mischung werden vorgewärmt und anschließend in den Kalander
eingespeist. Durch die sich drehenden
Walzen werden die Bestandteile vermischt
und für die weitere Verarbeitung ausgewalzt.
Des Weiteren werden Kalander in der
Gummiindustrie vornehmlich zum Ziehen
von Platten, Streifen, Folienbahnen oder zur
Gummierung von Geweben eingesetzt.
Je nach Anordnung der Walzen unterscheidet man folgende Kalanderarten:
Spritzkopf mit Mundstückscheibe
I-Kalander
L-Kalander
F-Kalander
Z-Kalander
Gummigranulat
Ausgangsmaterial z. B.
für den Extrusionsprozess
Heizkanal
Gummiprofile
aus diversen Materialien, vielfältige
Einsatzmöglichkeiten z. B. zum Abdichten
von Fenstern und Türen
8
Die bedeutendste Rolle kommt dem Kalandrieren allerdings bei
der Herstellung von Folien (vornehmlich aus PVC), also abseits
der Gummiherstellung und -verarbeitung, zu.
Förderschnecke
Hergestellte Artikel
Hauptsächlich durch das Extrusionsverfahren
hergestellte Artikel sind:
nSchläuche
nGummiprofile
Hauptsächlich durch das Kalandrierverfahren
n Gummiplatten
n Folien aus Kunststoffen (PVC, PE, PS etc.)
Gummimatten
aus diversen Materialien: vielfältige Einsatzmöglichkeiten
z. B. im Transportbereich, als Trittmatte oder in der Weiterverarbeitung als Ausgangsmaterial zum Stanzen.
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Injektions- oder Spritzgießverfahren
Kompressions- oder Druckpressen
Diskontinuierliche Produktionsverfahren: Injektions- oder Spritzgießverfahren
Dieses Verfahren eignet sich für Gummiformartikel, die in großen Stückzahlen mit
hoher Maßgenauigkeit benötigt werden.
Die Vulkanisation findet bei Temperaturen
von meist über 200 °C statt, wodurch kurze
Zykluszeiten möglich sind. Die Artikel fallen
aus mehrkalibrigen Werkzeugen meist in sehr
dünnem Fell an. Der sog. Austrieb (überschüssige Mischung) kann daher maschinell
entfernt werden.
Das Verfahren ist aus der Kunststoffverarbeitung bekannt. Grundsätzlich wird
zwischen vertikaler und horizontaler
einfaches Spritzgusswerkzeug
Ansaugstutzen
mit Blow-by und
Luftpressanschluss,
Material: AEM
Faltenbalg
Material: EPDM, kommt an
der Lenksäule zum Einsatz
Diskontinuierliche Produktionsverfahren:
Kompressions- oder Druckpressen
Einspritzung unterschieden. Mit der
horizontalen Einspritzung und vertikaler
Werkzeugebene kann ein hoher Automatisierungsgrad erreicht werden.
Beim Kompressionsverfahren (Compression
Moulding) werden die Kautschukrohlinge in
die formgebende Ausnehmung der offenen
Pressform gelegt. Die Ausnehmung wird
unter anderem auch als Kaliber, Nutzen,
Kavität oder Nest bezeichnet und ist der
Artikelgeometrie entsprechend ausgebildet.
Die mit den Rohlingen bestückte Form wird
in eine hydraulische Vulkanisierpresse eingeschoben, deren Pressplatten mit Dampf
oder Elektrizität beheizt werden. Die Presse
wird geschlossen, sodass die Formhälften
zur Formgebung und der Vulkanisation unter
hohem Druck zusammengeführt werden.
Die Kautschukmischung wird in Form eines
endlosen Fütterstreifens in die Spritzmaschine eingezogen und dort durch die
Schnecke plastifiziert. Ist die Mischung
plastisch, wird sie bei Maschinen mit
Schneckenspritzeinheit direkt durch die sich
drehende Schnecke mit hohem Druck in
die Kaliber der geschlossenen, meist mehrteiligen Form eingespritzt.
Bei Maschinen mit Kolbenspritzeinheit
dagegen wird die Mischung in einen separaten, beheizten Zylinder gefördert, der in
der Maschine angeordnet ist. Von einem
druckbeaufschlagten Kolben wird die
Mischung anschließend mit ca. 1.000 bis
2.000 bar in die Kaliber der meist mehrteiligen Form gepresst. Nach beendeter
Vulkanisation wird die fest in der Presse
eingebaute Form in der Trennebene aufgefahren und der fertige Artikel entnommen.
Diese halbautomatisch oder automatisch
arbeitenden Maschinen ermöglichen eine
hohe Wirtschaftlichkeit.
Durch gleichzeitigen Einfluss von Druck und
Temperatur wird die Kautschukmischung
erst weich und plastisch und füllt durch
Verdrängung das Kaliber fließend aus. Die
Vulkanisation läuft auch hier bei Temperaturen zwischen 140 °C und 200 °C ab und
dauert, je nach Dicke des Teils, sehr lange,
da die Hitzeeinwirkung allein durch die
Kontaktfläche des Werkzeugs übertragen
wird.
Um sicherzustellen, dass auch der letzte
Winkel der Werkzeugform ausgefüllt
wird, wird eine größere Menge an
Kautschukmischung eingelegt, als es das
Volumen der Werkzeugform ausmacht.
Die überschüssige Mischung treibt dann
gewollt über die Formtrennebenen aus
(sog. Austrieb) und kann später dann vom
fertig vulkanisierten Artikel mechanisch
abgetrennt werden.
Dieses Verfahren eignet sich besonders für
Gummiformartikel, die in kleinen bis
mittleren Serien gefertigt werden.
Reinluftkanal
Material: EPDM, kommt im Motorraum
von Nutzfahrzeugen zum Einsatz
Reinluftleitung
Material: NBR, wird im Motorraum
von Jetskis eingesetzt
Dichtring
Material: NBR, wird in einem Bodenablauf eingesetzt
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Hauptsächlich durch das Injektions- oder Spritzgießverfahren hergestellte Artikel sind:
nGummiformteile
nDichtungen
n Faltenbälge etc.
Hauptsächlich durch das Kompressions- oder Druckpressen
nGummiformteile
nSchlauchkrümmer
Anlegeklotz
Material: EPDM, kommt bei
der Glasreinigung zum Einsatz
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Transferpressen
Dornwickelverfahren
Transferpressen
Dornwickelverfahren
Für die Produktion kleiner Gummiformteile, die in geringen oder mittleren
Stückzahlen benötigt werden, hat sich
das Transferpressverfahren etabliert.
Die Schlauchfertigung mittels des Dornwickelverfahrens läuft gemäß den
Schritten in der folgenden Abbildung ab.
Bei diesem Verfahren sind die Werkzeuge
dreiteilig aufgebaut. Die Kautschukmischung
wird in den oberen Teil eingelegt und
beim Zufahren der Presse durch Kanäle
(mittlerer Teil) in die Formnester (unterer
Teil) eingespritzt. Durch das Einspritzen in
die Nester entsteht beim Transferverfahren
zusätzlich Friktionswärme, was im Endeffekt
dazu führt, dass die Vulkanisationszeiten im
Werkzeug gegenüber dem Kompressionspressverfahren leicht verkürzt werden können.
Grundsätzlich unterscheidet man bei dieser
Fertigungsmethode die industrielle sowie
die manuelle oder handkonfektionierte
Fertigung.
Bedingt durch die Bauart der Werkzeuge
fällt zusätzlich der Austrieb geringer aus als
beim Kompressionsdruckverfahren.
1. Wickeln der Schlauchseele auf Dorn
2. W ickeln der 1. Lage Gewebe auf die Seele
Ladeluftschlauch
kalte Seite mit V- Band Verbindung,
Material: FVQM innen, VMQ außen,
wird im Motorraum von Nutzfahrzeugen eingesetzt
3. W ickeln der 2. Lage Gewebe auf die 1. Lage
4. W ickeln der Schlauchdecke auf die 2. Lage
Fertiger Rohling aus Mischung und Gewebe
(Festigkeitsträger)
5. W ickeln der Bandage um den Rohling
(erzeugt Stoffmusterung der Decke)
Der große Vorteil der manuellen Fertigung
ist die Flexibilität und die Vielseitigkeit mit
der auch komplizierte Schlauchgeometrien
umgesetzt werden können. So werden z. B.
Krümmer oder allg. Formschläuche handkonfektioniert.
Aufgrund des hohen Zeitaufwands der
bei der Bearbeitung eines Formschlauchs
entsteht, ist diese Methode jedoch nur bei
kleinen Stückzahlen zu empfehlen oder
wenn die Dimensionen des Schlauches
andere Herstellverfahren ausschließen.
Zudem ist die Maßhaltigkeit bei der Außenkontur eingeschränkt, da jeder Schlauch
mehr oder weniger ein Unikat ist.
Sind mittlere Stückzahlen zu produzieren
bietet sich die industrielle Fertigung an.
Durch die Verwendung von standardisierten
Dornen sind die Werkzeugkosten hier sehr
gering. Allerdings sind den Teilen, welche
industriell gefertigt werden sollen, auch
geometrisch Grenzen gesetzt.
Mithilfe der Wickeltechnik kann durch den
Einsatz von verschiedenen Geweben die
Haltbarkeit und Formbeständigkeit der
Produkte verbessert werden. Deshalb kann
durch dieses Verfahren eine Vielzahl von
Anforderungen abgedeckt werden.
Kabeldurchführung
Material: VMQ
6. Vulkanisation im Kessel
7. Auswickeln aus der Bandage
Hochflexible Kabeldurchführung
Material: EPDM, wird in
Fahrzeugen verbaut
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Hauptsächlich durch das Transferpressen
nGummiformteile
8. Entdornung
Ladeluftschlauch
heiße Seite für Standardstutzen,
Material: FVQM innen, VMQ außen
9.Fertiger Schlauch
Verbundkörper aus Gummi und Festigkeitsträger
Telefon 07305 9261-0 Hauptsächlich durch das
Dornwickelverfahren
n Gummi-Formschläuche
n hochqualitative Industrieschläuche
Telefax 07305 9261-500 [email protected] www.sudhoff-technik.de
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Werkstoffübersicht: Naturkautschuk / Synthesekautschuk
Elastomer-Werkstoff-Übersicht
Chemische Bezeichnung
DIN/ISO R 1629
Naturkautschuk
NR
Styrol-Butadien-Kautschuk
SBR
Hydrierter Acrylnitril-Kautschuk
HNBR
Acrylnitril-Kautschuk
NBR
Äthylen-Propylen-Ter-Polymer
EPDM
Chlorbutadien-Kautschuk
CR
Epichlorhydrin-Kautschuk
ECO
Fluor-Kautschuk
FPM
Silikon-Kautschuk
VMQ / PVMQ
Fluor-Silikon-Kautschuk
FVMQ
Polyurethan
PUR
ASTM D 1418
NR
SBR
NEM
NBR
EPDM
CR
ECO
FKM
VMQ/PVMQ
FVMQ
AU/EU
Handelsnamen
CREPE
Buna®/Europrene®/Krylene®/
Plioflex®/Philprene®
Therban®
Perbunan N®/Hycar ®/Krynac®/
Chemigum®/Nipol®/
Europrene N®/Butacril®
Buna AP ®/Nordel®/Keltan®/
Vistalon®/Polysar ®/Dutral®
Neoprene®/Bayprene®/Denka
Chlorprene®
Hydrin®
Viton®/Fluorel®/Tecnoflon®/
DAI-EL®
Siloprene®/Silastic®/
Elastosil®/Rhodorsil®
Elastosil®/Silastic®
Vulkollan®/Urepan®/
Desmopan®/Elastollan®/
Adipren®
Zeichnet sich aus durch
Elastizität, Festigkeit und
Kältebeständigkeit sowie
sehr gute physikalische
Eigenschaften. Nicht
geeignet für Benzin, Öle,
Fett und Ozon.
SBR ist ein Polymerisat aus Butadien und Styrol. Zeichnet sich aus
durch gute Quellbeständigkeit in
Säuren, Basen, Wasser, Bremsflüssigkeit und Glykoletherbasis.
Einsetzbar in allen Industriebereichen als Schlauch, Formartikel,
Profil und Dichtung.
Gewinnung durch Hydrierung von NBR.
Dadurch wird eine Steigerung der
Hitze- und Oxidationsstabilität
erreicht. Hohe mechanische Festigkeit
und verbesserte Abriebbeständigkeit
zeichnen die daraus hergestellten Teile
aus.
Polymerisat aus Butadien und
Acrylnitril. Gute Quellbeständigkeit
in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. Butan, Benzin, Mineralöl,
leichtem Heizöl und Dieselkraftstoffen. Je nach Acrylnitrilanteil
(18 – 50 %) können die Eigenschaften verändert werden.
Polymerisat aus Äthylen, Propylen und
geringem Anteil eines Diens. Zeichnet
sich aus durch gute Quellbeständigkeit
in Heißwasser, Dampf, Säuren, polaren
organischen Medien, Ketonen. Darüber
hinaus sehr gute Ozon-, Alterungs- und
Witterungsbeständigkeit. Bestens
geeignet zur Herstellung von Profilstreifen und Dichtungsleisten, die der
Witterung ausgesetzt sind.
Polymerisat auf Basis von Chlorbutadien. Zeichnet sich aus durch
chemische Beständigkeit, gute
Widerstandsfestigkeit gegen
Witterungseinflüsse sowie Ozonangriffe. Gute Quellbeständigkeit
in Mineralölen, Silikonölen,
Alkoholen und Glykolen.
Polymerisat aus Epichlorhydrin und
Äthylenoxid. Gute Beständigkeit
in Mineralölen und -fetten, pflanzlichen und tierischen Fetten sowie
Propan, Butan und Benzin.
Geringere Gasdurchlässigkeit
sowie gute Ozon- und Witterungsbeständigkeit.
Sehr gute chemische Stabilität und
hohe Temperaturbeständigkeit.
Gute Beständigkeit in Mineralölen
und Fetten sowie aromatischen
Kohlenwasserstoffen. Die Ozon-,
Witterungs- und Lichtrissbeständigkeit ist sehr gut.
Hochpolymere Organosiloxane.
Zeichnet sich besonders aus
durch hohe thermische Beständigkeit, gute Kälteflexibilität, gute
dielektrische Eigenschaften,
Widerstand gegen den Angriff von
Sauerstoff und Ozon. Hohe Durchlässigkeit für Gase.
Ein Methyl-Silikon-Kautschuk mit
fluorhaltigen Gruppen. Beständiger
in Kraftstoffen, mineralischen und
synthetischen Ölen, quellbeständiger als solche aus SilikonKautschuk.
Elastomere aus Polyurethan.
Zeichnet sich aus durch hohe Zugfestigkeit, gute Weiterreißfestigkeit,
Abriebsfestigkeit. Darüber hinaus
witterungs- und ozonbeständig.
Gute Beständigkeit in Mineralölen
und -fetten sowie aliphatischen
Kohlenwasserstoffen.
30 – 90
35 – 90
40 – 90
20 – 95
25 – 90
30 – 90
50 – 90
60 – 90
30 – 85
35 – 80
50 – 95
-60/+80
-50/+110
-30/+150
-35/+110
-50/+150
-40/+110
-40/+140
-30/+230
-60/+230
-60/+175
-25/+80
ca. 28
ca. 25
ca. 15
ca. 25
ca. 15
15
15
ca. 17
ca. 10
ca. 10
ca. 35
Zugdehnung (in %)
ca. 600
ca. 450
ca. 400
ca. 500
ca. 450
ca. 450
ca. 250
ca. 300
ca. 500
ca. 400
ca. 600
Abriebwiderstand
1
1
1
1
2
2
3
2
3
3
1
Rückprallelastizität bei +20 °C
1
1–2
2
2
2
2
3
3
2
2
1
Gasundurchlässigkeit
2–3
2–3
2
2
3
2
1
1
3
3
3
Ozonbeständigkeit
3–4
3–4
2
2–3
1
2
1
1
1
1
1
Haftung auf Metall
1
1
2
2
3
2
3
2
3
3
2
Haftung auf Gewebe
1
1
2
2
3
1
3
3
3
3
2
Flammwidrigkeit
4
4
4
4
4
1
1
1
4
4
4
Dielektrische Eigenschaften
1
2
2–3
2–3
1
2–3
2
2
1
1
2
Kerbzähigkeit
1
2
2
2
2
2
2
3
2–3
3
1
beständig gegen Blasen
1–2
2
1–2
2
1
2
3
3–4
4
3–4
4
beständig gegen Kraftstoff
4
4
2
1–2
4
2
1
1
3–4
1–2
1–2
beständig gegen aliphatische Kohlenwasserstoffe
4
4
1
1
4
2
1
1
2
1–2
1
beständig gegen aromatische Kohlenwasserstoffe
4
4
3–4
4
4
3–4
2–3
2
4
2
4
beständig gegen chlorierte Kohlenwasserstoffe
4
4
3–4
4
4
3–4
4
1
4
4
4
beständig gegen Öle und Fette
4
2–3
1
1
3–4
2
1
1
2
1
1
beständig gegen Wasser
1–2
1
1
1
1
2
2
2
2
2
3–4
beständig gegen Säuren
2
2
2–3
2–3
1
2
2–3
1
4
4
4
Werkstoffbeschreibung
Härtebereich (Shore A)
Temperaturbereich (°C)
Zugfestigkeit bei +20 °C
14
(N/mm2)
Bewertungsschlüssel: 1 = ausgezeichnete Beständigkeit | 2 = gute Beständigkeit | 3 = mittlere Beständigkeit | 4 = nicht beständig | • = Es liegen keine Erfahrungswerte vor.
Diese angegebenen Eigenschaften können nur als Richtlinien aufgefasst werden und sind unverbindlich. Weitere Beständigkeitseigenschaften teilen wir Ihnen gerne auf Anfrage mit.
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Kleines Gummilexikon
Alterung
Versprödung von Gummi durch äußere Einflüsse wie
Wärme, UV- Strahlen, Ozon, Chemikalien und / oder
wechselnde Verformung.
Austrieb
Überschüssige Mischung die bei den Pressverfahren gewollt über die Formebene austreibt. Der
Austrieb muss später vom fertig vulkanisierten Teil
abgetrennt werden.
Formtrenngrat
Der Formtrenngrat enthält Informationen darüber, in
welchen Bereichen des Teils ein Grat toleriert werden kann und in welchen Bereichen keine sichtbare
Formtrennlinie auftreten darf. Dies sind wichtige
Angaben, welche insbesondere bei der Konstruktion
des Werkzeugs ausschlaggebend sind und einen
großen Einfluss auf den Preis haben.
Friktionswärme
Zusätzliche durch Reibung / Druck entstehende
Wärme, welche die Vulkanisationszeiten bei der
Formvulkanisation leicht verkürzt.
Kälteflexibilität
Elastisches Verhalten bei tiefen Temperaturen.
Autoklav
Dient als diskontinuierliches Vulkanisationsinstrument. Hierbei wird bei einem Dampfdruck
zwischen 5 und 6 bar, entsprechend ca. 160 °C,
die Vernetzung der Kautschukteile eingesetzt.
Bruchdehnung
Ist eine Kenngröße, welche die bleibende Verlängerung einer Probe nach dem Bruch, bezogen auf die
Anfangslänge angibt.
Druckverformungsrest
Der Druckverformungsrest erlaubt eine Aussage
über die bleibende Verformung eines Elastomers.
Der Druckverformungsrest ist eine Prüfmethode,
anhand welcher eine Aussage über den Grad der
Vulkanisation des Fertigteils gemacht werden kann.
Elastizität
Die Fähigkeit, einer aufgebrachten Kraft durch Verformung auszuweichen und nach Entlastung wieder
die Ursprungsform anzunehmen.
Extrudieren
Bei der Extrusion wird die Kautschukmischung
kontinuierlich durch eine speziell geformte Spritzscheibe gepresst. Es entstehen Körper mit dem
gewünschten Querschnitt in beliebiger Länge.
Flammwidrigkeit
Die Flammwidrigkeit beschreibt die Fähigkeit eines
Materials die Ausbreitung von Feuer zu verhindern
bzw. die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen
Feuer.
Kautschuk
Sammelbegriff für elastische Polymere, aus denen
Gummi hergestellt wird.
Koagulation
Umwandlung des Naturlatex in festen Kautschuk
durch Gerinnung, ausgelöst durch Zugabe von
Säure.
Kugeldruckhärte
auch IRHD-Härte (International Rubber Hardness
Degree) genannt. Die Kugeldruckhärte ist ein
weiteres Verfahren zur Härteprüfung von
Elastomeren. Unter der Kugeldruckhärte versteht
man den Widerstand, den eine Gummiprobe dem
Eindringen einer Kugel mit 2,5 mm bzw. 5,0 mm
Durchmesser unter definierter Druckkraft entgegensetzt. Hierbei unterscheidet man die Teilbereiche
weich und normal.
Polymer
Makromolekül aus sehr vielen Monomeren. Ein
Monomer wiederum ist eine chemische Verbindung,
die als Grundbaustein eines Polymers dessen Eigenschaften bestimmt.
Rückprallelastizität
Die Rückprallelastizität definiert das Elastizitätsverhalten von Elastomeren bei einer
Stoßbeanspruchung.
Shore-Härte
Die Messung der Härte von Elastomeren erfolgt
grundsätzlich in der Einheit „Shore“. Die Shore-Härte
ist ein von Albert Shore entwickelter Werkstoffkennwert und ist in den Normen DIN 53505 und
DIN 7868 festgelegt. Bei der Prüfung wird die
Eindringtiefe eines federbelasteten Stifts aus gehärtetem Stahl in das zu prüfenden Medium gemessen
und in einer Skala zwischen 0 und 100 dargestellt.
Eine hohe Zahl bedeutet hierbei eine große Härte.
Da bei der Bestimmung der Härte die Temperatur
eine wichtige Rolle spielt, wird bei der Messung
eine Solltemperatur von 23 °C vorausgesetzt.
Toleranzen für Formartikel aus
Weichgummi (Elastomeren)
Die DIN ISO 3302-1 bestimmt die Maßtoleranz für
Fertigteile aus Gummi. Für Formartikel beispielsweise nennt sie die folgenden vier Toleranzklassen:
Klasse M1: Genauigkeitsgrad sehr fein
Diese Formteile erfordern Präzisionsformen, weniger
Nester je Form, genaue Kontrollen der Mischung usw.,
woraus hohe Kosten entstehen. Optische Prüfgeräte
oder andere ähnliche Messgeräte können nötig sein,
um eine Verformung des Gummis durch das Messgerät zu minimieren.
Gummi
Kunststoff
■ Formteile
■Kompression
■ Transferpressen
■ Extrusion
■ Injektion
■
■
■
■
■
■
■
■ Profile
■ Schläuche
Formteile
Spritzgießen
Tiefziehen
Schäumen
Rotationsformen
Blasformen
Laminieren
■ Gummi-Metall-Teile
■ Profile
■ Dichtungen und
Fertigteile
■ Stanzen
■ Wasserstrahlschneiden
■ Freihandfertigen
■ Schläuche
■ Halbzeuge
■ Matten
■ Platten
■ Dreh- und Frästeile
■
■
■
■
Halbzeuge
Platten
Rundstäbe
Rohre
Arbeitsschutz
Techn. Industriebedarf
Werkzeugbau
■ Kopfschutz
■ Schutzhelme,
Anstoßkappen
■ Schutzbrillen
■ Gehörschutz
■ Atemschutz
■ Kleb- und Dichtstoffe
■ Loctite ®
■ Sika
■
■
■
■
■
■ Handschutz
■Zum Schutz vor mechanischen, chemischen und
thermischen Risiken
■Hautschutz, Hautreinigung, Hautpflege
■ Bekleidung
■ Berufsbekleidung
■ Schutzbekleidung
■ Fußschutz
■ Hitzeschutz
■ Schläuche und
Armaturen
■ Dichtungstechnik
■ SIMRIT Dichtungs- und Schwingungselemente
■ Thermische
Isolationsprodukte
®
■ Antriebstechnik
Produktentwicklung
■
■
■
■
Anwendungsberatung
Projektmanagement
Konstruktion
Prototypenbau
Beratung
Konstruktion
Produktion
Änderung, Reparatur
Tieflochbohren
Dienstleistungen
■
■
■
■
■
■
■
■
Vor-Ort-Fachberatung
Baugruppenmontage
Konfektionierung
Produktveredelung
Produktionsbegleitung
Logistiksysteme
E-Commerce
C-Teile-Management
■… und was wir Ihnen
zusätzlich bieten
■ Otoplastiken
■Druckluft- und Gebläseatemschutzsysteme
■ Gasmesstechnik
Klasse M2: Genauigkeitsgrad fein
Formteile hoher Präzision, die gegenüber der üblichen
Handelsgüte höhere Anforderungen an die Maßhaltigkeit stellen. Sie schließen viele der für die Klasse M1
erforderlichen Kontrollen ein.
Klasse M3: Genauigkeitsgrad mittel
Formartikel mit Toleranzangaben in üblicher Handelsgüte, die nach Standardverfahren hergestellt werden.
Klasse M4: Genauigkeitsgrad grob
Formartikel ohne besondere Maßanforderungen, bei
denen die Kontrolle der Maße nicht kritisch ist.
Vernetzung
Chemische Verbindung der Polymerketten.
Vulkanisation
Verfahren zur Vernetzung von Kautschuken bei
hohen Temperaturen von etwa 140 °C bis über
200 °C. Die Vulkanisation ist ein thermisch
verlaufender, irreversibler Prozess, in dem die
plastische Kunststoffmischung in elastisches
Gummi umgewandelt wird.
Alles was Sie wissen möchten ...
BereichHotline
■Gummi
07305 9261-551
■ Kunststoff
07305 9261-552
■ Arbeitsschutz
07305 9261-553
■ Technischer Industriebedarf
07305 9261-554
■ Produktentwicklung
07305 9261-555
■ Werkzeugbau
07305 9261-556
■ Dienstleistungen
07305 9261-557
Werbeagentur SZ&P | www.szp-ulm.de
Abrieb
Materialverlust an der Oberfläche. Der Abrieb wird
durch mechanische Beanspruchung, beispielsweise
Reibung verursacht.
Alles was wir Ihnen bieten ...
Zugdehnung
Ist der Widerstand eines Körpers gegen Zerreißen
beim Auftreten von Zugspannungen. Die Spannung
bei der höchstmöglichen Last wird in N/m² angegeben.

Gummitechnik - Sudhoff Technik

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