Je známé, že polytetrafluorethylen
(PTFE) patří na základě
svých jedinečných materiálových
vlastností k fascinujícím technickým
materiálům pro těsnění.
V automobilovém průmyslu musí
být tyto materiály přizpůsobeny
daným požadavkům. Pomocí
standardních a speciálních plniv
vyrábí Freudenberg Dichtungsund
Schingungs Technik technické
materiály PTFE optimalizované
z hlediska funkčnosti i hospodárnosti
výrobních procesů.
Zvláštností PTFE je mimořádně
široký teplotní rozsah použití od
-200 až do +260 °C (krátkodobě
snáší materiál teploty až do 300 °C).
Kromě toho PTFE nabízí velmi dobrou
kluznost, zabraňuje stick-slip
efektu (zadrhávání) a je samomazný.
Dynamická těsnění a ložiska
mohou za určitých podmínek běžet
i nasucho (bez maziva). Významná
je téměř univerzální chemická stabilita.
Navíc odolává světlu, povětrnostním
vlivům, nepohlcuje vodu
a odolává horkovodní páře, vykazuje
vynikající antiadhezní chování
a je až do +200 °C fyziologicky
zcela nezávadný. Je nehořlavý
a má dobré elektrické a dielektrické
vlastnosti.
Přesto není tento materiál téměř
nikdy v automobilovém průmyslu
využíván čistý, bez plniv.
Standardními plnivy, jako je grafit,
skleněná vlákna, uhlík a bronz
nebo speciálními plnivy se dá cíleně
vylepšovat odolnost proti tečení,
teplotní vodivost nebo odolnosti
proti opotřebení.
Koncentrací plniva se dá jemně
nastavit a optimalizovat teplotní
vodivost a odolnost proti obroušení
(grafit), tlaková pevnost a odolnost
proti opotřebení (skleněná vlákna
nebo bronz), tepelná vodivost,
odolnost proti opotřebení a odolnost
v chodu nasucho (uhlík) a tvarová
stabilita, mechanická zatížitelnost
a pevnost při chodu nasucho (speciální
plniva).
Pro ověřování a kontrolu charakteristik
PTFE-směsí existují
tradiční i moderní zkušební metody.
Využívána je i metoda konečných
prvků (FEM) pro ověřování
mechanického chování při vnějším
namáhání.
Příklad aplikace
Součásti moderních aditivovaných
motorových olejů mají vysokou
agresivitu. Současně narůstá
s hustotou výkonu motorů teplotní
zatížení všech součástí. Proto je PTFE
ideálním materiálovým řešením
utěsnění klikových hřídelí. Při vývoji
druhé generace PTFE-těsnění typu
„Simmerring“ využil německý podnik
zkušenosti i nejnovější poznatky
z materiálové techniky.
Charakteristickým rysem tohoto
nového těsnění je mnohem kompaktnější
konstrukce. Nová výrobní
technologie těsnění zajišťuje dlouhodobou
těsnost a spolehlivost. Teplota
v mezeře klesá o cca 10 °C, čímž
se značně redukuje nebezpečí tvorby
karbonu, tření v tomto místě klesá
až o 40 % a v důsledku toho stoupá
životnost těsnění. Prodloužený
výkon a zvýšení garantovaného
kilometrového výkonu redukuje
náklady. Těsnění vytváří úsporný
potenciál pro výrobce motorů. Konstrukční
výška se snižuje o 11 mm
na pouhých 6,5 mm. Hmotnost klesne
o 15 %. Montážní prostor může
být redukován. Blok motoru může
být zkrácen až o 10 mm a hmotnost
může poklesnout až o 2,6 kg.
Přirozeně se snižují výrobní náklady.
Lehčí motor má nižší spotřebu
pohonných hmot a poskytuje vyšší
specifický výkon. Nový druh těsnění
redukuje výrobní náklady i montážní
náklady klikových hřídelí.
Těsnění lze namontovat bez montážního
nářadí a vzhledem k jeho
geometrii je vyloučeno poškození.
Již déle než 10 let je produkováno
asi 150 milionů těsnění pro více než
15 různých renomovaných výrobců
automobilů na světě.
Další možnosti
PTFE se dá využít i pro mnoho
jiných funkčních součástí v automobilu.
Narůstající využívání syntetických
převodových olejů vyžaduje vysokou
odolnost těsnicích membrán, umožňujících
současně velkou regulační
dráhu. Speciální velmi tenké PTFE
fólie s flexibilitou zastudena a stálostí
za horka se dají zvulkanizovat a pevně
navzájem spojovat. Spojením zcela
rozdílných materiálů tak vzniká membrána,
která bezpečně splňuje vysoké
materiálové požadavky. Dovoluje
výchylky v axiálním směru až o 25 %
bez velkých přestavovacích sil.
PTFE je využíván i pro ochranné
utěsnění senzorových vedení od
motoru k motorovému managementu,
vzhledem k vysoké teplotní stabilitě.
Vysoké teploty snáší také PTFE
průchodky na Lambda-sondách.
Umožňují rovněž dobré slisování
nebo nalisování.
Mikropóry v PTFE umožňují
minimální výměnu plynu při současné
vodotěsnosti. Malý součinitel
tření se dá výhodně využít u teleskopických
tyčí zařízením pro čištění
světlometů. Těsnění pístů je odolné
vůči nespecifikovaným příměsím
vody a nepodléhá stárnutí. Dynamicky
vysoce namáhaná pístová těsnění
musí dlouhodobě odolávat provozním
teplotám 240 °C i zbytkům výfukových
plynů.
Vzhledem k mimořádné mechanické,
chemické a tepelné stabilitě PTFE
materiálů se jim přirozeně otevírá řada
dalších aplikačních možností, mj.
i v hydraulice (řízení, čerpadla, převodovky,
nádrže apod.). Takové náročné
a precizní konstrukce se dají uskutečnit
jen tehdy, když při volbě složek
a designu součástí přihlédneme ke
zvláštním vlastnostem PTFE.
/an/
