2. SKF Sealing Solutions Austria: Rapid Prototyping und Produktentwicklung am Beispiel von Hydraulikdichtungen
Rapid-Prototyping-Technologien sind aufgrund neuer Konzepte, wie zum Beispiel dem 3D Druck, in aller Munde und ein wesentlicher Ansatz zur Reduktion von Entwicklungszeiten und -kosten. Dies gilt natürlich auch für Dichtungen, die oft als schwächstes Glied für die einwandfreie Funktion und Lebensdauer von hochbelasteten Anlagen und Maschinen entscheidend sind. Im Falle von dynamischen und insbesondere druckbelasteten Dichtungen, können jedoch nur hochwertige Dichtungswerkstoffe, engste Toleranzen und entsprechende Oberflächen die einwandfreie Funktion des Dichtelementes über die geforderte Funktionsperiode erfüllen. Am Beispiel von Anwendungen in der Hydraulik konnte SKF zeigen, welche Herausforderung hinsichtlich Rapid Product Development an Verfahren und Werkstoffe gestellt werden und wie sich diese auf wesentliche Dichtfunktionen auswirken können.
Ergebnis:
Die Untersuchung ergab, dass insbesondere dynamische und hochbelastete Hydraulikdichtungen sehr sensibel auf Änderungen in der Werkstoffformulierung und auf geringste Abweichungen der Oberflächenqualität und Ausführung der dynamischen Dichtlippe reagieren. Am Beispiel von zerspanend hergestellten Dichtungen konnte bewiesen werden, dass nur eine Kombination aus entsprechender Werkstoffqualität in Verbindung mit der notwendigen Oberflächenqualität und einer präzisen Ausführung der Dichtflächen die einwandfreie Funktion dieser Hydraulikdichtungen gewährleisten kann.
Wenn man nun mit diesen Erkenntnissen junge Technologien wie zum Beispiel den 3D-Druck aus Sicht der schnellen Prototypenfertigung betrachtet, so müssen laut SKF folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: Aufgrund des jetzigen Technologiestandes für die Drucker selbst, sind dynamische Dichtungen in der geforderten Oberflächenqualität und dem notwendigen Toleranzfeld nicht machbar. Insbesondere im Hinblick auf Dichtungswerkstoffe wie thermoplastische Polyurethanelastomere und chemisch vernetzte Elastomere, sind noch lange und aufwändige Entwicklungsschritte notwendig, um die dichtungstechnischen Herausforderungen meistern zu können. Aus Sicht eines Dichtungstechnikers bietet somit die Drehtechnologie mit einem eigens abgestimmten Maschinen- und Werkzeugkonzept in Verbindung mit einer hochwertigen Werkstoffreihe die einzige Alternative zum klassischen Verfahren, das auf der aufwändigen Herstellung von Prototypenwerkzeugen basiert.
