Sonderdruck Wasserstrahlteile „Wasser macht`s“

Sonderdruck Wasserstrahlteile „Wasser macht`s“

Sonderdruck Wasserstrahlteile „Wasser macht`s“
Fachbegriffe:
„Wasser macht´s“ Präzise und effizient geschnitten: Bauteile und Dichtungen aus Hochleistungswerkstoffen
STATISCHE DICHTUNGEN/BE- UND VERARBEITUNG – Auch für Anlagen der Chemie-, Food- oder Pharmaindustrie gilt: kleine Bauteile, große Wirkung. Das beginnt bereits bei der Beschaffung. Hier bieten werkzeuglose Fertigungsverfahren von Anfang an Kostenvorteile. Im Betrieb schließlich machen sich Fertigungsqualität und Materialeigenschaften durch geringeren Verschleiß und längere Standzeiten schnell bezahlt. Dank moderner 3D-Wasserstrahltechnik können heute Kammerdichtungen, Faltenbälge, Mischersterne, Durchführungen etc. hochpräzise und ohne Formwerkzeuge kostengünstig und flexibel produziert werden.

Dieses Fertigungsverfahren kombiniert mit hochentwickelten Werkstoffen, erlaubt anwendungsoptimierte Lösungen für alle Einsatzbereiche, die sich sowohl in der Anschaffung als auch für den Betrieb rechnen »1. Das gilt gleichermaßen für die Erstausrüstung wie für die Instandhaltung oder Modernisierung. Flachdichtungen werden überwiegend für statische Dichtfunktionen eingesetzt. Als Werkstoffbasis dient hier Plattenware aus Gummi, Faserverbundwerkstoffen, Thermoplasten oder Kork »2, »3, »4.

Wasserstrahlgefertigtes Entkoppelungselement aus PU mit konischem Dichtsitz
»1 Wasserstrahlgefertigtes Entkoppelungselement aus PU mit konischem Dichtsitz
Die physikalischen Eigenschaften des Plattenwerkstoffes müssen auf die anwendungsbezogenen Einsatzbedingungen abgestimmt sein, da jede Dichtwirkung von der Kombination aus der Materialdicke, den EinbauBefüllräumen (beides mit entsprechenden Toleranzen), den Oberflächeneigenschaften sowie der elastischen Vorspannung abhängt. Gerade das Zusammenspiel der maßlichen Toleranzen von Dichtung und Einbauraum kommt immer wieder an seine Grenzen: Verformungen der Gehäuse durch Bewegung und werkstoffbezogene Vorspannungen können Undichtheiten erzeugen. Dichtungslösungen mit Lippe lösen oft das Problem. Meist werden diese Elemente von der Kleinstserie bis zu Mengenteilen mit 3D-Wassertrahltechnik oder auch mit einfachen Stanzwerkzeugen produziert, wobei nur im letzteren Fall Werkzeugkosten anfallen.

Bauteiltoleranzen ausgleichen
Eine einfache Lösung, um Bauraumtoleranzen elastisch auszugleichen, bieten Flachdichtungen aus Polyurethan »5. Halte- und Montagestege können hier einfach integriert werden. Mit ihrer Hilfe klemmt die Dichtung bei der Montage im Einbauraum fest, was ein Über-Kopf-Arbeiten entscheidend erleichtert. Weiterhin gleichen die Stege Nutbreitentoleranzen aus. Bei Bedarf können auch zusätzliche Kennzeichungslaschen nach außen geführt werden, wodurch die eingebauten Dichtungen leicht von außen erkennbar und bei zusätzlicher Beschriftung leicht identifizierbar sind.

Bei Vakuum sicher abdichten
Bei vakuumtechnischen Anwendungen – wie etwa Füllsystemen – kommen Kammerdichtungen zum Einsatz. Diese können mit der Zusatzoption 3D-Schnitt für anwendungsbezogene Fasen »6 gefertigt werden. Formstabile Polyurethanwerkstoffe mit 95 Shore A Härte oder elastomere Werkstoffe mit besonders guter chemischer Beständigkeit können die Dichtheit dieser Systeme erheblich verbessern. Zusätzliche konische Innendurchmesser in den drei Außenringen erhöhen zudem die Einführsicherheit im Prozessablauf. Die integrierte Lösung erlaubt erheblich kürzere Taktzeiten von Füllsystemen, deren Stationen umlaufend beaufschlagt werden. In 3D-Wasserstrahltechnik sind Größen bis zu 1.000 mm Durchmesser schnell und flexibel realisierbar. Dabei fallen keinerlei Kosten für Formwerkzeuge an.

Vielfältige All-in-One-Bauteile
Solche Bauteile, wie z.B. Auffangtrichter »7 aus richtlinienkonformen und reinigungsmittelresistenten Werkstoffen können unterschiedliche Funktionen wie Dichten, Auffangen, Sichern und Schützen in einem einzigen Element abdecken. Ein solcher aufgrund seiner Ausklinkungen verdrehgesicherter Auffangtrichter aus hydrolysebeständigem H-ECOPUR umschließt Befüllräumendüsen in Waschanlagen und dichtet mit einer Dichtwulst am Außendurchmesser gleichzeitig auch statisch gegen das Gehäuse ab. Einbau und Nuten für zusätzliche O-Ringe entfallen bei dieser Lösung. Anpassungen der Geometrien etwa durch Zusatzanforderungen in der Serienproduktion können durch Programmänderung problemlos vorgenommen werden.

Mischersterne »8 für den Einsatz in der Prozess- und Lebensmitteltechnik können ebenfalls schnell und kostengünstig gefertigt werden. Mischersterne, die für die Vermengung von Schmier- oder Kühlmedien dienen, werden aus weichem EPDM-Zellschaum gefertigt und verfügen zusätzlich über eine verdrehgesicherte Innengeometrie. Diese kann an gegebene Wellenzapfenformen einfach angepasst werden.

Durchführungen »9 haben die Aufgaben Halten, Dichten oder Entkoppeln. Je nach Anforderung für die Durchführungsbohrungen wird das 3D-Schneidprogramm ganz einfach angepasst. Während mit dem elastomeren Werkstoff HNBR Temperaturen bis ca. 150 °C abgedeckt werden können, stehen für höhere Temperaturen auch FPMund Silikonwerkstoffe zur Verfügung.

Rahmen- und Flanschdichtungen auf Korkbasis
»4 Rahmen- und Flanschdichtungen auf Korkbasis
Ein weiteres Beispiel für die Leistungsfähigkeit der 3D-Wasserstrahlfertigungstechnik sind weichelastische Kombielemente zur Entkoppelung und Abdichtung von Baugruppen im Anlagenbau. Das Entkoppelungselement aus Polyurethan (70 Shore A) besitzt Bohrungen zwischen Innen- und Außensitz, die vibrationsisolierend wirken und dem gesamten Bauteil mehr Elastizität geben, was eventuelle Maßversatze ausgleicht. Konisch geformte Sitzflächen ermöglichen darüber hinaus ein besseres Anlegen an der Gegengeometrie »1.

Auch die Anfertigung von Form- und Funktionsteilen wie Laufräder für die Automatisierungstechnik mit anwendungsspezifischen Außendurchmessern und Fixiergeometrien zur Verdrehsicherung ist ohne Weiteres möglich. Hier empfehlen sich die Gummiwerkstoffe aus der Ecorubber-Reihe »10.

Über diese Beispiele hinaus kommt die 3D Wasserstrahltechnik auch bei der Herstellung von Fluiddichtungen und lösbaren Verbindungen zum Einsatz. Dichtungen können mit Stufen- oder Puzzleschnitten »11 versehen werden, was das Ziehen von Wellen bei der Dichtungsreparatur oder beim Dichtungswechsel erübrigt. Schwalbenschwanzgeometrien stehen als konstruktiver Lösungsansatz für einfach lösbare Verbindungen von Elastomerteilen »12 zur Verfügung.

Fazit Mit der 3D-Wasserstrahltechnik steht ein besonders flexibles und kostengünstiges Fertigungsverfahren für eine Vielzahl von Dichtungs- und Bauelementen zur Verfügung, mit dem Produktgeometrien frei gestaltet und in kurzer Zeit umgesetzt werden können.

    FAKTEN FÜR KONSTRUKTEURE
  • Mit der Wasserstrahlschneidetechnik lassen sich aus vielen Werkstoffen auch komplexe 3D-Dichtungen für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen fertigen – damit stehen hohe Freiheitsgrade bei der Konstruktion zur Verfügung
  • Prototyping von Dichtungen mit geringem Aufwand möglich
    FAKTEN FÜR EINKÄUFER
  • Die werkzeuglose Fertigung bringt deutliche Kostenvorteile und erlaubt eine flexible Produktion
    FAKTEN FÜR QUALITÄTSMANAGER
  • Es stehen ein Vielzahl von Werkstoffen zur Verfügung, die den teilweise hohen Qualitätsanforderungen der Prozessindustrie genügen
    FAKTEN FÜR INSTANDHALTER
  • Einfache Fertigung von Dichtungen für die Instandhaltung. Dabei lassen sich auch veränderte Einbauräume berücksichtigen

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