JÄGER Busi­ness Blog

So wäh­len Sie das pas­sen­de
Dich­tungs­ma­te­ri­al für die Kon­struk­ti­on aus

15.09.2021   |   Tim Panster

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Dich­tun­gen wer­den in der Pro­dukt­ent­wick­lung häu­fig stief­müt­ter­lich behan­delt. Wann immer das Risi­ko besteht, dass Fremd­stof­fe irgend­wo ein­drin­gen oder ent­wei­chen, plant die Kon­struk­ti­on eine Abdich­tung ein. Dabei machen sich nur weni­ge Konstrukteur*innen Gedan­ken über die spe­zi­fi­sche Aus­ge­stal­tung der Komponente.

Die­ses Vor­ge­hen kann Pro­ble­me ver­ur­sa­chen, denn der Werk­stoff hat gro­ße Aus­wir­kun­gen auf die Zuver­läs­sig­keit und die Lebens­dau­er einer Dich­tung. Besteht sie aus dem fal­schen Mate­ri­al für den Ein­satz­be­reich, wird die Dich­tung frü­her oder spä­ter ver­sa­gen und im schlimms­ten Fall die gesam­te Anla­ge still­le­gen. Die Kon­se­quen­zen sind Pro­duk­ti­ons­aus­fäl­le und hohe Fol­ge­kos­ten. Daher soll­ten Konstrukteur*innen schon im Vor­feld dar­auf ach­ten, das rich­ti­ge Dich­tungs­ma­te­ri­al auszuwählen.

Jedes Dich­tungs­ma­te­ri­al hat spe­zi­fi­sche Eigenschaften

Es gibt lei­der kei­nen Uni­ver­sal­werk­stoff, der alle poten­zi­el­len Ein­satz­ge­bie­te abdeckt. Jedes Mate­ri­al hat bestimm­te Eigen­schaf­ten, die sich je nach Sze­na­rio unter­schied­lich auswirken. 

Man­che Werk­stof­fe sind extrem wider­stands­fä­hig gegen­über mecha­ni­schen Belas­tun­gen und zeich­nen sich durch einen guten Druck­ver­for­mungs­rest sowie eine hohe Reiß­fes­tig­keit aus. Ande­re sind sehr tem­pe­ra­tur­be­stän­dig und behal­ten ihre Eigen­schaf­ten auch bei extre­mer Hit­ze oder Käl­te. Eini­ge Mate­ria­li­en sind unemp­find­lich gegen ver­schie­de­ne Stof­fe oder Medi­en, mit denen sie in Berüh­rung kom­men: Schmier­fett, Mine­ral­öl, Ben­zin, Lösungs­mit­tel, ver­schie­de­ne Säu­ren oder Basen etc. Wie­der ande­re sind gegen UV-Licht oder Ozon resis­tent und wer­den unter ihrem Ein­fluss nicht porös. Auch hin­sicht­lich der elek­tri­schen Leit­fä­hig­keit gibt es Unter­schie­de. Eini­ge Werk­stof­fe wir­ken iso­lie­rend und ande­re sind elek­trisch leitfähig. 

Je nach Mate­ri­al kön­nen die Eigen­schaf­ten einer Dich­tung stark vari­ie­ren. Die Her­aus­for­de­rung besteht dar­in, aus der Men­ge ver­füg­ba­rer Werk­stof­fe den rich­ti­gen aus­zu­wäh­len. Für jedes Sze­na­rio gibt es ein pas­sen­des Material.

Tipp 

Wenn Sie wis­sen möch­ten, wel­che Mate­ria­li­en gegen wel­che Medi­en resis­tent oder anfäl­lig sind, kön­nen Sie in unse­rer Bestän­dig­keits­lis­te für Elas­to­me­re nach­schla­gen. Auch in unse­rem JÄGER Wiki fin­den Sie wei­ter­füh­ren­de Informationen 

Der Ein­satz­be­reich der Dich­tun­gen ist entscheidend

Mit wel­chen Medi­en eine Dich­tung regel­mä­ßig in Kon­takt kommt, hängt vom Ein­satz­ge­biet ab. Daher ist es enorm wich­tig, vor der Aus­wahl des Dich­tungs­ma­te­ri­als die Rah­men­be­din­gun­gen gründ­lich zu ana­ly­sie­ren. Ein Groß­teil der Kon­takt­me­di­en ergibt sich aus dem pri­mä­ren Ein­satz­be­reich. Bei­spiels­wei­se muss eine Dich­tung in einem Fahr­zeug­mo­tor resis­tent gegen Ben­zin und Maschi­nen­öl sein und Hit­ze gut ver­tra­gen kön­nen. 

Es ist jedoch ris­kant, die Anfor­de­run­gen an das Dich­tungs­ma­te­ri­al ledig­lich aus den Kon­struk­ti­ons­zeich­nun­gen abzu­lei­ten. Auch der Nut­zungs­kon­text ist rele­vant. 

Eine Maschi­ne, die im Frei­en betrie­ben wird, ist zum Bei­spiel häu­fig direk­ter Son­nen­ein­strah­lung aus­ge­setzt. Das heißt, ihre Dich­tun­gen dür­fen unter UV-Licht und Ozon nicht porös wer­den. Auch die zu erwar­ten­den Außen­tem­pe­ra­tu­ren spie­len eine Rol­le. Steht die Maschi­ne in den Win­ter­mo­na­ten im Frei­en, müs­sen ihre Dich­tun­gen Minus­gra­de aus­hal­ten. Im Som­mer dage­gen kön­nen eini­ge Stand­or­te rela­tiv hohe Tem­pe­ra­tu­ren erreichen.

Dich­tungs­ring bei fal­scher und kor­rek­ter Anwendung

Die Anfor­de­run­gen an eine Dich­tung sind jedoch nicht zwangs­läu­fig sta­tisch. Es ist durch­aus mög­lich, dass sich der Ein­satz­be­reich einer Maschi­ne oder Anla­ge mit der Zeit ver­än­dert.

In sol­chen Fäl­len müss­ten eigent­lich auch alle Dich­tun­gen erneut auf den Prüf­stand. Aller­dings machen sich nicht alle Unter­neh­men die Mühe, bei einem Wech­sel des Ein­satz­be­reichs ihr Equip­ment kon­zep­tio­nell zu ana­ly­sie­ren. Oft bleibt es bei einer ober­fläch­li­chen Betrach­tung. Dies kann sich nega­tiv auf die Lebens­dau­er der Dich­tun­gen auswirken.

Auch die Kos­ten spie­len eine Rolle

Die Ent­schei­dung für ein bestimm­tes Dich­tungs­ma­te­ri­al fin­det nicht im Vaku­um statt. Abseits der Bestän­dig­keit gibt es noch zahl­rei­che ande­re rele­van­te Eigen­schaf­ten. 

Ins­be­son­de­re die Mate­ri­al­kos­ten spie­len oft eine gro­ße Rol­le. Man­che Unter­neh­men ent­schei­den sich bewusst für Dich­tun­gen, die zwar eine gerin­ge­re Lebens­dau­er haben, aber deut­lich güns­ti­ger sind. Finan­zi­ell gese­hen kann es sich durch­aus loh­nen, eine Dich­tung regel­mä­ßig aus­zu­tau­schen, statt eine lang­le­bi­ge, aber teu­re­re zu ver­wen­den. Gera­de weil Dich­tun­gen kein Teil des pri­mä­ren Ver­wen­dungs­zwecks einer Maschi­ne oder Anla­ge sind, lei­den sie regel­mä­ßig unter der Kos­ten­re­duk­ti­on. 

Dich­tun­gen von gerin­ge­rer Qua­li­tät zu ver­wen­den, kann jedoch Pro­ble­me ver­ur­sa­chen. Bei­spiels­wei­se hängt von der Zuver­läs­sig­keit des Dich­tungs­ma­te­ri­als auch die Lebens­dau­er der Maschi­ne oder Anla­ge ab. Wenn Fremd­stof­fe an der fal­schen Stel­le aus­tre­ten oder ein­drin­gen, sind even­tu­ell die Funk­tio­na­li­tät oder die Betriebs­si­cher­heit gefähr­det. Das kann hohe Repa­ra­tur­kos­ten sowie einen Pro­duk­ti­ons­still­stand nach sich zie­hen. 

Tritt das Pro­blem bei Kun­den auf, kann sogar die Repu­ta­ti­on des Unter­neh­mens dar­un­ter lei­den. Auch die­ses Risi­ko soll­ten Konstrukteur*innen immer in Betracht zie­hen, wenn sie sich für ein Dich­tungs­ma­te­ri­al entscheiden.

Zusam­men­ge­fasst

Vie­le Konstrukteur*innen betrach­ten Dich­tun­gen als simp­le Hilfs­stof­fe und schen­ken ihnen zu wenig Auf­merk­sam­keit. Dabei gibt es bei der Aus­wahl des Dich­tungs­ma­te­ri­als zahl­rei­che Aspek­te zu beach­ten. Passt der Werk­stoff zum Ein­satz­be­reich einer Maschi­ne oder Anla­ge, wirkt sich das posi­tiv auf deren Lebens­dau­er aus. Wählt die Kon­struk­ti­on jedoch das fal­sche Mate­ri­al, muss die Dich­tung häu­fi­ger aus­ge­tauscht wer­den – das Risi­ko für Maschi­nen­aus­fäl­le steigt. Daher lohnt es sich, bei der Wahl des Dich­tungs­ma­te­ri­als nicht nur auf die Kos­ten zu achten. 

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Autor: Tim Panster

Tim Pans­ter ist seit 2019 bei Jäger im Außen­dienst für den Stand­ort Essen tätig. Im Jahr 2020 schloss er sei­nen Mas­ter of Sci­ence im Bereich Wirt­schafts­in­ge­nieur­we­sen an der FOM Hoch­schu­le für Öko­no­mie & Manage­ment ab.

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