PTFE-O-Ringe werden wegen ihrer einzigartigen mechanischen Eigenschaften geschätzt, die sie trotz ihrer begrenzten Elastizität für bestimmte Dichtungsanwendungen geeignet machen. Sie weisen eine ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit (-250°C bis +250°C), geringe Reibung und chemische Inertheit auf, erfordern aber aufgrund des Risikos einer permanenten Verformung unter Druck eine sorgfältige Konstruktion. Ihre Härte (60 Shore D) und Abriebfestigkeit ermöglichen eine hohe Druckleistung, oft in Kombination mit PTFE-Stützringen um Extrusion zu verhindern. Zu den wichtigsten Nachteilen gehören die minimale elastische Rückfederung (ungeeignet für dynamische Dichtungen) und die Kriechanfälligkeit, die durch gebundene Gummikerne oder optimierte Rillendesigns gemildert wird.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Temperaturbeständigkeit
- Funktioniert effektiv von -250°C bis +250°C Übertrifft die meisten Elastomere (z. B. NBR, EPDM).
- Übertrifft Silikon (VMQ) in der chemischen Beständigkeit und entspricht dessen Hochtemperaturbereich, obwohl FFKM die Obergrenze von PTFE (340°C) übertrifft.
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Härte und Festigkeit
- 60 Shore D-Härte (Äquivalent auf der Rockwell-Skala: D50-55) ermöglicht eine hohe Druckbeständigkeit, begrenzt jedoch die Elastizität.
- Zugfestigkeit: 10-40 MPa (mäßig im Vergleich zu Metallen, aber ausreichend für statische Dichtungen).
- Elastizitätsmodul: 0,3-0,8 GPa, was auf Flexibilität, aber Anfälligkeit für permanente Verformung unter Belastung hinweist.
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Elastizität und Verformungsrisiken
- Geringe elastische Rückstellung: Ungeeignet für dynamische Dichtungen; erfordert präzises Rillendesign, um Druckverformung zu vermeiden.
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Kriechen: Permanente Verformung unter konstantem Druck; gemildert durch:
- Verbundene Gummikerne (erhöht die Elastizität).
- Unterstützung durch ptfe-Backup-Ringe um Extrusion in Hochdrucksystemen zu verhindern.
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Reibung und Abnutzungseigenschaften
- Reibungskoeffizient: 0,05-0,2 (einer der niedrigsten aller festen Werkstoffe), der den Verschleiß bei Gleitanwendungen reduziert.
- Abnutzungswiderstand: Hervorragend für statische Dichtungen, kann aber bei dynamischen Anwendungen eine Schmierung erfordern.
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Vergleichende Leistung
- Vorteile: Chemische Inertheit, thermische Stabilität und elektrische Isolierung.
- Beschränkungen gegenüber Elastomeren: Geringere Zugfestigkeit als FFKM/FKM und keine inhärente Dehnbarkeit.
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Überlegungen zum Design
- Rillendesign: Muss die geringe Elastizität von PTFE berücksichtigen, um ein Versagen der Dichtung zu vermeiden.
- Hybride Lösungen: Die Kombination von PTFE mit Elastomerkernen oder Stützringen optimiert die Leistung unter extremen Bedingungen.
PTFE-O-Ringe eignen sich hervorragend für statische, Hochtemperatur- oder chemisch aggressive Umgebungen, erfordern aber eine sorgfältige Konstruktion, um ihre mechanischen Einschränkungen zu berücksichtigen. Ihre Integration mit Stützkomponenten wie Stützringen erweitert ihren Nutzen in anspruchsvollen industriellen Anwendungen.
Zusammenfassende Tabelle:
| Eigenschaft | Wert/Beschreibung |
|---|---|
| Temperaturbeständigkeit | -250°C bis +250°C (besser als die meisten Elastomere) |
| Härte | 60 Shore D (entspricht Rockwell-Skala: D50-55) |
| Zugfestigkeit | 10-40 MPa (mäßig, aber ausreichend für statische Dichtungen) |
| Elastizitätsmodul | 0,3-0,8 GPa (flexibel, aber anfällig für permanente Verformung) |
| Reibungskoeffizient | 0,05-0,2 (der niedrigste unter den festen Materialien) |
| Elastische Rückfederung | Gering (ungeeignet für dynamische Dichtungen; erfordert präzises Rillendesign) |
| Kriechwiderstand | Anfällig für permanente Verformung; wird durch gebundene Gummikerne oder Stützringe gemildert |
| Abrasionsbeständigkeit | Hervorragend für statische Dichtungen; kann bei dynamischen Anordnungen Schmierung erfordern |
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