PTFE-Dichtungen zeigen aufgrund ihrer inhärenten Materialeigenschaften eine zuverlässige Leistung bei Langzeitbetrieb und zyklischen Belastungen.Ihre Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit ermöglicht es ihnen, die Dichtungsintegrität über längere Zeiträume aufrechtzuerhalten, selbst bei wiederholten Kompressions- und Dekompressionszyklen.Die chemische Beständigkeit, die Temperaturbeständigkeit (-100°C bis 240°C) und die geringen Reibungseigenschaften des Materials tragen weiter zur Haltbarkeit bei.Expandierte PTFE-Varianten verbessern diese Leistung durch eine bessere Oberflächenkonformität, die sich an Flanschunregelmäßigkeiten anpasst.Obwohl PTFE-Dichtungen in vielen anspruchsvollen Umgebungen hervorragende Leistungen erbringen, kann ihre Leistung durch Faktoren wie die Höhe der Belastung, Temperaturschwankungen und den Grad der chemischen Belastung beeinflusst werden.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Materialeigenschaften, die eine langfristige Leistung ermöglichen
- Die Molekularstruktur von PTFE bietet eine außergewöhnliche [Verschleiß- und Ermüdungsbeständigkeit] (PTFE-Dichtungen für Flansche), die es ermöglicht, wiederholten Druckzyklen ohne signifikante Verschlechterung zu widerstehen.
- Der niedrige Reibungskoeffizient des Materials (0,05-0,10) minimiert den Oberflächenverschleiß unter dynamischen Belastungsbedingungen.
- Die inhärente Kriechfestigkeit trägt dazu bei, dass die Schraubenlast erhalten bleibt, was für die Flanschabdichtung im Laufe der Zeit entscheidend ist.
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Leistung bei zyklischer Belastung
- PTFE-Dichtungen können bei ordnungsgemäßem Einbau typischerweise mehr als 10.000 Druckzyklen mit <15% bleibender Verformung aushalten.
- Expandierte PTFE-Varianten weisen aufgrund ihrer mikroporösen Struktur ein besseres Rückstellvermögen auf und federn nach Entlastung besser zurück.
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Die Leistung hängt ab von:
Kompressionskraft (optimaler Bereich: 3.000-7.000 psi)
Zyklenhäufigkeit (thermische Zyklen > mechanische Zyklen bei Degradation)
Oberflächengüte der Flansche (Ra 125-250 µin ideal für den Sitz)
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Faktoren für die Umweltstabilität
- Temperatur: Behält seine Eigenschaften von -100°C bis 240°C bei, obwohl zyklische thermische Belastung das Kriechen an den oberen Grenzen beschleunigt.
- Chemische Einwirkung: Beständig gegen alle pH-Werte (0-14), aber bestimmte Alkalimetalle und fluorierte Verbindungen können ein Anschwellen verursachen.
- Elektrisch: Stabile Durchschlagsfestigkeit (>19 kV/mm) bleibt von Feuchtigkeit oder Wechselbeanspruchung unbeeinflusst.
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Konstruktionsverbesserungen für längere Lebensdauer
- Gefülltes PTFE (z.B. Glas- oder Graphitfüllung) verbessert die Kriechfestigkeit um 30-50% für Anwendungen mit hoher Belastung.
- Mehrlagige Konstruktionen mit Edelstahleinlagen verhindern eine Überkompression in Systemen mit häufigen Druckschwankungen.
- Die Wahl der Dichtungsdicke (typischerweise 1,5-3 mm) sorgt für ein Gleichgewicht zwischen Anpassungsfähigkeit und Druckrückgewinnung.
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Überlegungen zu Überwachung und Wartung
- Jährliche Überprüfung des Drehmoments empfohlen für Systeme mit mehr als 50 thermischen Zyklen/Jahr
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Indikatoren für einen Austausch sind:
Sichtbare Extrusion über die Flanschkanten hinaus
Erhöhte Häufigkeit des Nachziehens von Schrauben
Veränderungen des Oberflächenglanzes (Hinweis auf Materialhärtung)
Bei kritischen Anwendungen sollten PTFE-Dichtungen mit spiralgewickelten Dichtungen kombiniert werden, um chemische Beständigkeit mit mechanischer Verstärkung zu kombinieren.Die selbstschmierende Eigenschaft des Materials verbessert sich sogar mit der anfänglichen Abnutzung und bildet einen schützenden Übertragungsfilm auf den Flanschoberflächen.
Zusammenfassende Tabelle:
| Leistungsfaktor | PTFE-Dichtungskapazität |
|---|---|
| Zyklische Belastungsbeständigkeit | >10.000 Kompressionszyklen mit <15% Verformung (expandiertes PTFE zeigt überlegene Erholung) |
| Temperaturbereich | Stabile Leistung von -100°C bis 240°C |
| Chemische Beständigkeit | Widersteht allen pH-Werten (0-14), außer bestimmten Alkalimetallen/Fluorverbindungen |
| Optimale Kompressionskraft | 3.000-7.000 psi für langfristige Dichtigkeit |
| Elektrische Eigenschaften | Behält eine Durchschlagsfestigkeit von >19 kV/mm unabhängig von Feuchtigkeit oder Zyklen bei |
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