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Zahnräder aus Polyamid oder Polyacetal beispielsweise kommen dabei an ihre Grenzen. Die beiden Kunststoffe beginnen aufzuweichen. Sie sind dann nicht mehr in der Lage, die gleichen Kräfte wie bei Zimmertemperatur zu übertragen.
Hochleistungskunststoffe sind teurer als technische Thermoplaste
Bei der Auswahl des Kunststoffs kommt es daher darauf an, was diesem in der Anwendung zugemutet werden soll. Bezogen auf Zahnräder stellt sich somit die Frage: Welcher Kunststoff erfüllt die Anforderungen in Bezug auf Reibungskoeffizient, Druckfestigkeit, Einsatztemperatur, eventuelle Schlagbelastung und notwendige Formbeständigkeit?
Wegen des besonders geringen Reibungskoeffizienten gegen andere Werkstoffe wie Stahl wird zum Beispiel Polytetrafluorethylen (PTFE) gerne als Lagerwerkstoff verwendet. Sind die Anforderungen bei Antriebsteilen anspruchsvoll, wählen die Hersteller oft Hochleistungspolymere wie Polyacryletherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS) oder Duroplaste. Diese Kunststoffe sind allerdings nicht nur sehr viel teurer als technische Thermoplaste, sondern stellen auch erhöhte Anforderungen an die Verarbeitung.
Relativbewegungen von Maschinenelementen aus Kunststoff führen stets zu Reibungs- und Verschleißprozessen, die die Lebensdauer begrenzen. Es kommt zu Einlaufschäden, Materialabtrag und Verschweißungen. Das fördert den Verschleiß und begrenzt die Lebensdauer infolge hoher Temperaturen und Belastungen.
Eingesparte Wartungskosten für Kunststoffgetriebe machen höhere Herstellkosten wett
Die eingesparten Herstellungskosten werden oft durch häufigere Wartungseinsätze egalisiert. Dass solche Ausfälle nicht dazu geeignet sind, das Vertrauen in die Erzeugnisse des Anbieters zu fördern, versteht sich ebenfalls.
Zu Hochleistungspolymeren gibt es eine wirtschaftlich attraktive Alternative. Es sind technische Kunststoffe, die durch Strahlenvernetzung optimiert werden.
Strahlenvernetzung bietet Hochleistungskunststoff-Eigenschaften für wenig Geld
Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sie sich mit Eigenschaften versehen, wie man sie sonst nur bei Hochleistungskunststoffen findet – und das sehr einfach und kostengünstig: Durch die Energie von Strahlen werden die Kunststoffmoleküle zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein dauerhaftes Netzwerk, das dem Kunststoff die verbesserten Eigenschaften verleiht.
Die Strahlenvernetzung ermöglicht nicht nur höhere Gebrauchstemperaturen, sondern auch einen verminderten Kaltfluss, eine erhöhte Wärmeformbeständigkeit, verbesserte tribologische Eigenschaften und Rückstelleigenschaften sowie eine höhere Beständigkeit in Hinblick auf Spannungsrissbildung. Auch die thermische Ausdehnung im relevanten Einsatzbereich kann durch Strahlenvernetzung verringert werden.
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