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Beschichten Neuartiges Verfahren beschichtet Elastomere im Nanometerbereich

| Redakteur: Stéphane Itasse

Der Dichtungshersteller Trelleborg Sealing Solutions hat ein Verfahren vorgestellt, mit dem sich Elastomere bis auf wenige Hundert Nanometer beschichten lassen.

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Bei Elastomeren wird über die Beschichtung vor allem der Reibungskoeffizient verringert, was auch zu einer stärkeren Vereinzelung der Dichtungen führt.
Bei Elastomeren wird über die Beschichtung vor allem der Reibungskoeffizient verringert, was auch zu einer stärkeren Vereinzelung der Dichtungen führt.
(Bild: Trelleborg Sealing Solutions)

Dadurch wird der sonst hohe Reibungskoeffizient von Elastomeren gesenkt und deren Gleiteigenschaften verbessert, wie Trelleborg Sealing Solutions mitteilt. Dies vereinfacht die Montage von Dichtungssystemen und steigert die Qualität und Lebensdauer medizintechnischer Geräte.

Bis zu 50 mal dünnere Beschichtungen als bisher

Über die nanoskalige Beschichtung senkt der Hersteller die bisherige Schichtdicke um den Faktor 10 bis 50 im Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungssystemen. Da das neue Verfahren eine sehr hohe Stabilität aufweist, ist es resistent gegen die Sterilisation mit Gammastrahlen, Ethylenoxid oder Heißdampf.

Das Verfahren eignet sich dank dieser Resistenz insbesondere für Dichtungen, die in Healthcare, Medizintechnik, Pharmaindustrie oder Life Sciences zum Einsatz kommen. Zudem erfüllt der Hersteller nach eigenen Angaben die Vorgaben für medizinische, biotechnologische und pharmazeutische Anwendungen, wie sie von Behörden wie der US-amerikanischen FDA (Food and Drug Administration) oder europäischen Standards wie der DIN EN ISO 10993 für die mikrobiologische Beurteilung von Medizinprodukten vorgeschrieben sind.

Bei Elastomeren wird über die Beschichtung vor allem der Reibungskoeffizient verringert, was auch zu einer stärkeren Vereinzelung der Dichtungen führt. In Reinform neigen Elastomere zum Anhaften, entweder aneinander während der automatischen Montage oder an Gegenlaufflächen im dynamischen Einsatz. Letzteres verursacht einen Stick-Slip-Effekt, der in vielen Anwendungen zu Problemen führt.

Dünnere Beschichtung erleichtert die Montage

Beschichtet lassen sich O-Ringe oder Formteile aufgrund der besseren Vereinzelung einfacher und sicherer verbauen. Nach dem Einbau des O-Rings in die Nut werden die abzudichtenden Teile zusammengebaut. Dabei wird der O-Ring in seinem Querschnitt verpresst und dadurch die Dichtfunktion herbeigeführt. Mittels der reibungsmindernden Beschichtung können die Bauteile leichtgängig und beschädigungsfrei zusammengebaut werden.

Die Beschichtung wird über ein neu entwickeltes Dünnschichtverfahren von Trelleborg Sealing Solutions appliziert. Damit erzielt das Unternehmen eine nanoskalige Beschichtung, die nur wenige Hundert Nanometer stark ist. Die Anhaftung an das Grundsubstrat führt dazu, dass die elastischen Eigenschaften der Polymere besser erhalten bleiben. Mikrorisse in der Beschichtung, die durch Spannen und Dehnen der Dichtung bei der Montage entstehen können, schließen sich wieder und beeinflussen die Funktionalität der Beschichtung nicht. Dadurch lässt sich eine längere Haltbarkeit für Dichtungssysteme erzielen.

Dank der guten Substratanhaftung eignet sich die Beschichtung für viele Arten von Elastomeren und thermoplastischen Systemen, darunter auch Silikone wie LSR (Liquid Silicone Rubber), Elastomerwerkstoffe wie EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer Rubber) oder thermoplastisches Polyurethan (TPU), wie der Hersteller berichtet. Zudem ist die nanoskalige Beschichtung so dünn, dass die ursprüngliche Farbe des Elastomers nicht abgedeckt wird. Die Farbe von Dichtungen kann bei der Montage eine zentrale Rolle spielen.

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