Beschichtung von Kolbenstangen hat Einfluss auf die Abdichtung

Anbieter zum Thema

Renishaw GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

trivid GmbH

Dabei haben die nachfolgend dargestellten Untersuchungsergebnisse sowie eine Vielzahl weiterer Versuche zu dieser Thematik gezeigt, dass die Beschichtung der Kolbenstangenoberfläche einen signifikanten Einfluss auf das Reibungs-, Leckage- und Verschleißverhalten von Kolbenstangendichtungen haben kann. Neben durchaus positiven Ergebnissen zeigte sich aber auch bei einer Reihe von anfänglich „gut dichtungsverträglichen“ alternativen Kolbenstangenbeschichtungen bei längeren Versuchszeiten ein erhöhter Dichtungsverschleiß mit daraus resultierendem vorzeitigen Ausfall durch Leckage [1].

Kolbenstangen mit unterschiedlichen Beschichtungen gründlich geprüft

Im Prüffeld bei Parker-Prädifa wurden Kolbenstangen mit unterschiedlichen Beschichtungen hinsichtlich ihres Einflusses auf Reibung, Verschleiß und Leckage von Kolbenstangendichtungen untersucht (Bild 2 – siehe Bildergalerie). Darunter waren:

• hartverchromte Kolbenstangen von verschiedenen Herstellern mit unterschiedlichen Rauigkeiten,

• hartverchromte Kolbenstangen mit PTFE-Versiegelung,

• HVOF-gespritzte Kolbenstangen,

• keramikbeschichtete Kolbenstangen mit und ohne Versiegelung,

• salzbadnitrierte Kolbenstangen,

• plasmanitrierte Kolbenstangen (mit und ohne zusätzlichen Schleifprozess),

• Chemisch-Nickel-beschichtete Kolbenstangen,

• Kolbenstangen mit Schmelzverbundbeschichtungen sowie

• nitrierte und nitrocarburierte Kolbenstangen.

In allen Fällen wurden die Oberfläche vor Beginn und am Ende der Untersuchung bestimmt und die Veränderungen dokumentiert. Die dynamischen Untersuchungen an Kolbenstangendichtungen der Typen OD, B3 und BS wurden auf universellen Hydraulikstangendichtungs-Prüfständen durchgeführt.

Die Auswahl der Prüfparameter erfolgte nach Vorgaben hauseigener Prüfstandards und internationaler Prüfnormen. Der Dauerlaufprüfstand wurde in Anlehnung an ISO 7986 konzipiert (Bild 3).

Prüfparameter für die Dauerlauftests nach DIN 7986 sind der Betriebsdruck p (0 bis 200 bar in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange), die Öltemperatur T (65 °C), die Prüfdauer (500 km, entspricht 1 Mio. Lastwechsel), der Stangendurchmesser (36 mm), die Hublänge (250 mm), die Gleitgeschwindigkeit (0,15 m/s) und das Hydrauliköl (Mineralöl HLP 46).

Überwiegend ähnliche Ergebnisse bei Kurzzeit- und Dauerlauftests

Im Zuge der dynamischen Untersuchungen wurden Dichtungsringe vom Typ OD, B3 und BS im Einsatz mit Kolbenstangen unterschiedlicher Beschichtung in einer Vielzahl von Kurzzeitreibungs- und in Leckagedauerlaufversuchen getestet. Bild 4 illustriert den Vergleich der Reibkräfte bei Nutringen vom Typ B3 auf zu Hartchom alternativen Kolbenstangenbeschichtungen.

(ID:26771130)