PTFE (Polytetrafluorethylen) und PEEK (Polyetheretherketon) werden aufgrund ihrer einzigartigen Kombination von mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften häufig als Ersatzringmaterialien verwendet.Diese Polymere eignen sich hervorragend zum Schutz von Primärdichtungen wie O-Ringen vor der Extrusion, insbesondere in rauen Umgebungen mit hohem Druck, extremen Temperaturen und chemischer Belastung.Ihre Dimensionsstabilität gewährleistet eine gleichbleibende Leistung unter Belastung, während ihre Verformungsbeständigkeit ein Versagen der Dichtung verhindert.Die Wahl zwischen PTFE und PEEK hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab, wobei PTFE eine höhere chemische Inertheit und eine geringere Reibung bietet, während PEEK eine höhere mechanische Festigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweist.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Formbeständigkeit und Druckfestigkeit
- Sowohl PTFE als auch PEEK behalten ihre Form unter hohem Druck bei und verhindern so Extrusionsspalten, die die Dichtung beeinträchtigen könnten.
- Die geringe Kriechbeständigkeit von PTFE wird durch verstärkte Varianten verbessert, während die inhärente Steifigkeit von PEEK eine bessere Belastbarkeit bei dynamischen Anwendungen bietet.
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Chemische Beständigkeit
- PTFE ist gegenüber den meisten Chemikalien nahezu inert und eignet sich daher ideal für korrosive Umgebungen wie Säure-/Laugenverarbeitung oder chemische Rohrleitungen.
- PEEK ist widerstandsfähig gegen Kohlenwasserstoffe und Dampf, kann sich jedoch in starken Säuren oder unter UV-Einwirkung zersetzen, was seine Verwendung in bestimmten chemischen Anwendungen einschränkt.
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Temperaturbeständigkeit
- PTFE kann bei Temperaturen von -200°C bis +260°C eingesetzt werden und eignet sich für kryogene und gemäßigte Hochtemperaturanwendungen.
- PEEK hält einem Dauereinsatz bis zu 250°C stand (kurzzeitige Spitzen bis 300°C) und wird bevorzugt in der Luft- und Raumfahrt oder in der Automobilindustrie eingesetzt.
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Reibungs- und Verschleißeigenschaften
- Der extrem niedrige Reibungskoeffizient von PTFE verringert den Verschleiß bei dynamischen Dichtungen (z. B. Kolbenringen), obwohl Füllstoffe wie Glasfasern hinzugefügt werden können, um die Abriebfestigkeit zu erhöhen.
- Die inhärente Verschleißfestigkeit von PEEK und die hohe PV-Grenze (Druck-Geschwindigkeit) machen es besser für Hochgeschwindigkeits- oder Langzeitdichtungen geeignet.
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Anwendungsspezifische Vorteile
- PTFE-Sicherungsringe:Am besten geeignet für Chemieanlagen, Niedertemperatursysteme oder wenn ein schmierungsfreier Betrieb erforderlich ist.Spiralförmig gewickelte PTFE-Varianten halten extremen Abrieb aus.
- PEEK Stützringe:Ideal für Hydrauliksysteme, Hochdruckventile und Branchen wie Öl/Gas, in denen Festigkeit und thermische Stabilität entscheidend sind.
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Kosten und Bearbeitbarkeit
- PTFE ist kostengünstiger und lässt sich leichter zu kundenspezifischen Profilen verarbeiten, während die überlegene Leistung von PEEK seinen höheren Preis bei anspruchsvollen Anwendungen rechtfertigt.
Durch die Bewertung dieser Faktoren - chemische Belastung, Druck-/Temperaturbereiche und mechanische Beanspruchung - können Ingenieure das optimale Material auswählen, um die Lebensdauer der Dichtung zu verlängern und den Wartungsaufwand zu verringern.
Zusammenfassende Tabelle:
| Eigenschaft | PTFE-Sicherungsringe | PEEK-Stützringe |
|---|---|---|
| Temperaturbereich | -200°C bis +260°C | Bis zu 250°C (300°C Spitze) |
| Chemische Beständigkeit | Nahezu inert | Beständig gegen Kohlenwasserstoffe, eingeschränkt gegen starke Säuren |
| Mechanische Festigkeit | Mäßig (mit Füllstoffen verbessert) | Hoch |
| Reibungskoeffizient | Sehr niedrig | Niedrig |
| Beste Anwendungen | Chemieanlagen, Kryogenik | Hydraulik, Öl/Gas, Luft- und Raumfahrt |
| Kosten | Niedriger | Höher |
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