Eine Dichtung ist das günstigste Teil einer Baugruppe und gleichzeitig das, wegen dem Anlagen am häufigsten stillstehen: Die Abdichtung hat versagt, Öl oder Druck ist entwichen, und die Linie wartet auf den Austausch eines Centteils. Gummidichtungen quellen im Öl auf, verhärten bei Frost und werden durch Abrasivstoff in wenigen Schichten durchgedrückt. Polyurethan-Dichtungen vom Werk TIMOL halten höheren Druck, vertragen Erdölprodukte und haben eine etwa 2-5-mal höhere Verschleißfestigkeit als Gummi. Im Folgenden klären wir, wo solche Dichtungen eingesetzt werden, worin sie Gummi, PTFE und Silikon überlegen sind und wie eine Dichtung nach Zeichnung bestellt wird.
Was Polyurethan-Dichtungen abdichten
Eine Polyurethan-Dichtung dichtet den Stoß zwischen Bauteilen ab und gleicht Oberflächenunebenheiten aus, ohne Flüssigkeit, Gas oder Staub durchzulassen. Unter Anzugsdruck verformt sie sich elastisch, füllt die Mikrorauheit der Flansche aus und schafft einen dichten Kontakt über den gesamten Verbindungsumfang.
Solche Dichtungen werden in Flanschverbindungen von Rohrleitungen, Pumpen- und Getriebedeckeln, Hydraulik- und Pneumatikbaugruppen sowie in geteilten Mechanismusgehäusen eingesetzt. Eine eigenständige große Klasse sind Dichtungen und Abdichtungen in Stoßdämpfern und beweglichen Baugruppen, wo die Dichtung nicht nur aufliegt, sondern unter Druck und zyklischer Belastung arbeitet.
Polyurethan ist besonders dann angebracht, wenn die Dichtung nicht nur Anzug, sondern auch Reibung, Schwingungen oder Kontakt mit abrasiven Partikeln ausgesetzt ist. Die glatte dichte Oberfläche widersteht dem Durchdrücken durch harte Einschlüsse, und die Elastizität bringt die Dichtung nach Entlastung in ihre Form zurück. Das Sortiment an Dichtelementen ist im Katalog zusammengestellt.
Warum Polyurethan Gummi, PTFE und Silikon verdrängt
Polyurethan vereint Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Beständigkeit gegen Öle und übertrifft darin die traditionellen Dichtungswerkstoffe. Der Abrieb nach DIN 53516 beträgt bei Polyurethan 38-39 mm³, bei SBR-Gummi 100-200 mm³, bei Silikongummi 150-350 mm³, bei PTFE 200-500 mm³. Das bedeutet, dass eine Polyurethan-Dichtung unter Reibung und Abrasivstoff um ein Vielfaches langsamer verschleißt als jeder dieser Werkstoffe.
Gegenüber Gummi gewinnt Polyurethan bei Festigkeit und Druckbelastbarkeit. Die Zugfestigkeit beträgt bei Polyurethan 39-87 MPa gegenüber 8-20 MPa bei SBR und 10-25 MPa bei NBR. Der Weiterreißwiderstand liegt bei Polyurethan bei 40-120 kN/m, während er bei den meisten Gummisorten um ein Vielfaches niedriger ist. Daher reißt eine Polyurethan-Dichtung unter hohem Druck nicht am Rand und wird nicht so leicht in den Spalt gedrückt wie eine Gummidichtung.
PTFE und Silikon haben ihre eigenen Stärken, die ehrlich zu berücksichtigen sind. PTFE ist chemisch inert und hält -200 bis +260 °C aus, Silikon arbeitet von -60 bis +230 °C. Beide haben aber eine sehr geringe Verschleißfestigkeit und neigen zum Kriechen unter Belastung: PTFE fließt unter Dauerdruck, Silikon hat eine Zugfestigkeit von nur 5-12 MPa. Wo chemische Inertheit oder extreme Temperatur die Hauptanforderung ist, wählt man diese. Wo die Dichtung mechanische Belastung, Reibung und Druck trägt, ist Polyurethan zuverlässiger.
| Werkstoff | Abrieb DIN 53516, mm³ | Betriebs-t, °C | Zugfestigkeit, MPa | Weiterreißw., kN/m | Ölbeständigkeit |
|---|---|---|---|---|---|
| Polyurethan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | 40-120 | ausgezeichnet |
| Gummi NBR | 80-150 | -30…+100 | 10-25 | 10-50 | gut |
| Gummi SBR | 100-200 | -40…+80 | 8-20 | 8-35 | schlecht |
| Silikongummi | 150-350 | -60…+230 | 5-12 | 5-30 | mäßig |
| PTFE | 200-500 | -200…+260 | 15-35 | k.A. | ausgezeichnet |
Die Tabelle zeigt die Rollenverteilung: Silikon und PTFE gewinnen beim Temperaturbereich, unterliegen aber Polyurethan bei Abrieb, Festigkeit und Weiterreißwiderstand um ein Vielfaches, sodass Polyurethan in mechanisch belasteten Abdichtungen die Arbeitswahl bleibt.
Ingenieurhinweis: Für hohen Druck wählen Sie härteres Polyurethan und planen Sie minimales Einbauspiel in der Verbindung ein. Der Hauptfeind einer Dichtung unter Druck ist die Extrusion, bei der das Material in den Spalt zwischen den Teilen gedrückt wird und sich allmählich zerstört. Eine härtere Dichtung und enge Sitzgeometrie beseitigen diesen Effekt. Für unebene oder grob bearbeitete Flansche nehmen Sie umgekehrt weicheres Material, das Unebenheiten ausfüllt und Dichtheit ohne übermäßige Anzugskraft liefert.
Betrieb und Anwendungsgrenzen
Damit eine Dichtung ihre berechnete Standzeit erreicht, ist es wichtig, die Betriebsbedingungen des Werkstoffs nicht zu überschreiten. Dauerbetrieb bei über +100 °C beschleunigt die Polyurethanermüdung, daher wird für heiße Baugruppen die Rezeptur gesondert abgestimmt oder ein anderer Werkstoff gewählt. Dauerkontakt mit aromatischen Lösungsmitteln, Ketonen und konzentrierten Säuren ist ebenfalls unerwünscht und erfordert eine Verträglichkeitsprüfung.
Im Standardbereich verhält sich die Polyurethan-Dichtung vorhersehbar: Sie hält Öl, Wasser, schwache Säuren und Laugen, Erdölprodukte, Salzlösungen aus und ist beständig gegen Ozon und UV-Strahlung bei Außenluftbetrieb. Das unterscheidet sie vorteilhaft von SBR-Gummi und Naturkautschuk, die an der Sonne und in Öl schnell degradieren.
Die korrekte Montage ist ebenso wichtig wie das Material. Die Flächen unter der Dichtung werden von altem Dichtstoff, Rost und Graten gereinigt, das Anziehen erfolgt gleichmäßig über den Umfang, und die Kraft wird so dosiert, dass die Dichtung abdichtet, aber nicht vollständig herausgedrückt wird. Die Gießtechnologie und Oberflächenvorbereitung sind im Bereich Referenzinformationen beschrieben.
Einsatzbranchen von Polyurethan-Dichtungen
Polyurethan-Dichtungen sind in Branchen gefragt, wo die Abdichtung unter Druck, Schwingungen oder in Kontakt mit Öl und Abrasivstoff arbeitet. Die Gesamtnomenklatur des Werks umfasst 12 Industriezweige, und Dichtungen werden in fast jedem davon benötigt.
Hydraulik und Pneumatik verwenden Polyurethandichtungen wegen ihrer Fähigkeit, Druck ohne Extrusion zu halten. Pumpen- und Kompressorausrüstung schätzt die Beständigkeit gegen Öle und Verschleiß an Trennfugen. Land- und Lebensmitteltechnik wählt Polyurethan wegen der Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Reinigungsmedien und weil die Dichtung nicht korrodiert. Der Bergbau und die Metallurgie setzen Polyurethan-Dichtungen dort ein, wo das Medium abrasive Partikel enthält, die Gummi durchdrücken.
In all diesen Fällen löst Polyurethan eine gemeinsame Aufgabe: den Wechselintervall des günstigen, aber kritischen Teils zu verlängern und Lecks zu beseitigen, wegen denen die Linie stoppt. Oft liegt der wirtschaftliche Nutzen nicht im Preis der Dichtung selbst, sondern in der Reduzierung ungeplanter Stillstände: Ein Leck im Hydrauliksystem unter Belastung kann teurer kommen als der Jahresvorrat an Dichtungen. Mehr zur Werkstoffauswahl für konkrete Aufgaben im Bereich Leistungen.
So bestellen Sie Polyurethan-Dichtungen nach Maß
Für die Bestellung übermitteln Sie eine Zeichnung oder ein Dichtungsmuster mit Maßen und beschreiben die Betriebsbedingungen: Druck, Betriebsmedium, Temperatur und Belastungsart. Anhand dieser Daten wählt der Technologe Härte, Polymerrezeptur und Dichtungsgeometrie.
Das Werk TIMOL fertigt Dichtungen jeder Form im Freigießverfahren: ringförmig, als Flanschdichtung, als Formteil mit Bohrungen und Einlegeelementen. Es werden sowohl Einzeldichtungen für die Reparatur einer bestimmten Baugruppe als auch Serienpartien für Ausrüstungen ausgeführt.
Für Beratung, Berechnung für Ihren Druck und Bestellung wenden Sie sich über die Kontakte des Werks TIMOL. Die Ingenieure helfen bei der Werkstoffauswahl und fertigen die Dichtung für Ihre Verbindung.