Für PTFE-Dichtungen sind die gängigsten verfügbaren Nenndruckstufen PN2,5, PN6, PN10, PN16, PN40, PN63 und PN100. Diese Bezeichnungen, gekennzeichnet durch „PN“ (Drucknominal), geben den ungefähren Druck in bar an, dem die Dichtung bei Raumtemperatur standhalten kann.
Während Standard-Druckstufen eine Basislinie bilden, wird die tatsächliche Leistung einer reinen PTFE-Dichtung durch ihre erhebliche mechanische Schwäche bestimmt. Ihre Neigung zur Verformung unter Last und Hitze ist der wichtigste Faktor, der berücksichtigt werden muss, um eine zuverlässige, langfristige Abdichtung zu gewährleisten.
Was bedeuten die Nennwerte tatsächlich?
Um eine Dichtung richtig auszuwählen, ist es wichtig, die Terminologie zu verstehen. Die Nennwerte bieten eine standardisierte Möglichkeit, Komponenten in einem Rohrleitungssystem aufeinander abzustimmen.
Verständnis von PN (Drucknominal)
PN ist eine europäische Standardbezeichnung, die sich auf die Nenndruckklasse bezieht. Die Zahl nach „PN“ gibt den maximal zulässigen Druck in bar bei einer Referenztemperatur an, typischerweise 20 °C (Raumtemperatur).
Beispielsweise ist eine Dichtung mit der Bezeichnung PN16 für ein System mit einem maximalen Druck von 16 bar bei Umgebungstemperatur ausgelegt. Es ist wichtig zu bedenken, dass dieser Druckwert mit steigender Betriebstemperatur abnimmt.
Verständnis von DN (Nenndurchmesser)
Obwohl sich Ihre Frage auf den Druck konzentriert, werden Sie immer eine entsprechende Größenangabe sehen. DN (Nenndurchmesser) bezieht sich auf die Nennrohrgröße in Millimetern.
Diese Dichtungen sind in einer großen Bandbreite von Größen erhältlich, von DN15 bis DN2000, was die Kompatibilität mit Standard-Flanschverbindungen gewährleistet.
Warum Druckangaben nicht die ganze Geschichte erzählen
Sich bei einer reinen PTFE-Dichtung ausschließlich auf einen PN-Wert zu verlassen, ist ein häufiger und kostspieliger Fehler. Die inhärenten Materialeigenschaften führen zu erheblichen Einschränkungen, die durch eine einfache Druckklasse nicht erfasst werden.
Das Problem des Kriechens und des Kaltfließens
Reines PTFE ist ein relativ weiches Material. Wenn es der Kompressionslast eines verschraubten Flansches ausgesetzt wird, beginnt es im Laufe der Zeit langsam zu verformen. Dieses Phänomen wird als Kriechen oder Kaltfließen bezeichnet.
Diese allmähliche Verformung führt dazu, dass sich die Dichtung verdünnt, was zu einem Verlust des anfänglichen Schraubendrehmoments führt. Wenn die Klemmkraft nachlässt, wird die Integrität der Dichtung beeinträchtigt.
Auswirkungen auf die Dichtungsintegrität
Der Verlust der Dichtspannung aufgrund des Kaltfließens ist die primäre Fehlerursache bei PTFE-Dichtungen. Dies kann schließlich zu Leckagen führen, insbesondere bei Anwendungen mit Druck- oder Temperaturschwankungen.
Dies macht reines PTFE zu einer schlechten Wahl für Hochdruckanwendungen oder kritische Anwendungen, bei denen eine langfristige, wartungsfreie Abdichtung erforderlich ist.
Begrenzte Kompressibilität
Im Gegensatz zu widerstandsfähigeren Materialien weist PTFE eine begrenzte Kompressibilität auf. Das bedeutet, dass es Schwierigkeiten hat, sich an kleinere Unregelmäßigkeiten auf den Flanschflächen anzupassen und diese auszufüllen.
Wenn die Flansche nicht perfekt eben, glatt und parallel sind, kann eine reine PTFE-Dichtung unabhängig von der Druckangabe möglicherweise keine effektive Anfangsdichtung herstellen.
Die Kompromisse bei PTFE-Dichtungen verstehen
Die Auswahl eines Dichtungsmaterials beinhaltet immer eine Abwägung seiner Stärken und Schwächen im Hinblick auf die Anforderungen der Anwendung.
Der Vorteil: Unübertroffene chemische Beständigkeit
Der Hauptgrund für die Wahl von PTFE ist seine außergewöhnliche Beständigkeit gegen chemische Angriffe. Es ist gegenüber fast allen Industriechemikalien und Lösungsmitteln inert und somit die Standardwahl für hochkorrosive Medien.
Der Nachteil: Inhärente mechanische Schwäche
Diese chemische Inertheit hat einen erheblichen Preis: schlechte mechanische Eigenschaften. Die molekulare Struktur, die PTFE nicht reaktiv macht, macht es auch weich und anfällig für Verformungen unter mechanischer Beanspruchung.
Der kritische Temperaturfaktor
Die Neigung zum Kaltfließen beschleunigt sich dramatisch mit steigender Temperatur. Ein bei 20 °C festgelegter PN-Wert ist kein zuverlässiger Indikator für die Leistung bei 100 °C. Sie müssen die Druckhaltefähigkeit der Dichtung immer dann herabsetzen, wenn die Betriebstemperatur steigt.
Die richtige Wahl für Ihre Anwendung treffen
Nutzen Sie die Betriebsbedingungen Ihres Systems als ultimative Leitlinie für die Materialauswahl.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Eindämmung hochkorrosiver Medien bei niedrigem Druck und Umgebungstemperatur liegt: Eine reine PTFE-Dichtung ist oft eine ausgezeichnete und kostengünstige Wahl.
- Wenn Ihr System hohe Drücke, hohe Temperaturen oder erhebliche thermische Zyklen beinhaltet: Reines PTFE ist wahrscheinlich ungeeignet und versagt aufgrund von Kriechen. Sie sollten dringend gefülltes PTFE (z. B. glas- oder kohlenstoffgefüllt) oder alternative Materialien wie Spiralwickeldichtungen in Betracht ziehen.
- Wenn Ihre Flansche leichte Unregelmäßigkeiten aufweisen oder schwer auszurichten sind: Die geringe Kompressibilität von reinem PTFE macht es zu einer riskanten Option; ein anpassungsfähigeres Dichtungsmaterial wird empfohlen.
Letztendlich erfordert die Auswahl der richtigen Dichtung die Anpassung der Materialfähigkeiten an die spezifischen mechanischen und chemischen Anforderungen Ihrer Anwendung.
Zusammenfassungstabelle:
| Häufige Druckstufen für PTFE-Dichtungen (PN) | Ungefährer Druck (bar bei 20°C) |
|---|---|
| PN2.5 | 2,5 bar |
| PN6 | 6 bar |
| PN10 | 10 bar |
| PN16 | 16 bar |
| PN40 | 40 bar |
| PN63 | 63 bar |
| PN100 | 100 bar |
Lassen Sie nicht zu, dass ein Dichtungsversagen Ihr System gefährdet. Die Nenndruckangabe ist nur der Ausgangspunkt. Für eine wirklich zuverlässige Abdichtung benötigen Sie einen Partner, der die mechanischen Grenzen von PTFE versteht und eine Lösung anbieten kann, die auf Ihre spezifischen Druck-, Temperatur- und chemischen Anforderungen zugeschnitten ist.
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