Kunststoffe werden für tribologische Anwendungen immer beliebter. Allerdings können ihre isolierenden Eigenschaften dort wegen der Reibungselektrizität zum Problem werden. Dafür gibt es Antistatika, genauer gesagt antistatische Kunststoffe.
Elektrostatische Entladungen sind im Maschinenbau an vielen Stellen ein nicht nur unerwünschtes, sondern auch schädliches Phänomen. Bild: Winkler
Wer kennt nicht das geisterhafte Funken beim Ausziehen eines Pullovers? Es sind kleinste Blitze, die für den Menschen weitgehend ungefährlich sind. Fachleute sprechen von elektrostatischer Entladung, auch ESD (englisch: electrostatic discharge) genannt. In der Industrie kann dieser Effekt schwerwiegende Folgen haben: Durch die Entladungsenergie sind nicht nur Elektronikbauteile und Computerchips gefährdet. Bei brennbaren Dämpfen oder Stäuben besteht Explosionsgefahr.
Kunststoffe sind Isolatoren. Sie haben, im Vergleich zu den Metallen eine um 15 Größenordnungen geringere elektrische Leitfähigkeit. Das macht sie geradezu zum Idealwerkstoff überall da, wo Ströme geleitet werden. Diese Eigenschaft kann sich bei tribologischen Anwendungen aber schnell als gravierender Nachteil erweisen. Denn wird die Reibungselektrizität nicht abgeleitet, können sich an Kunststoffteilen Spannungen von bis zu 20.000 Volt aufbauen. Die zunehmende Elektronisierung der Produktionsmittel verlangt, dass bei tribologischen Anwendungen mit Kunststoffen eine ausreichende elektrostatische Ableitung gewährleistet sein muss.
Natürlich können elektrische Ströme durch Schutzleiterverbindungen in Schach gehalten werden. Für tribologisch beanspruchte Reibstellen mit Kunstoffen ist das aber nicht praktikabel. Die Lösung liegt mehr in einer Werkstoffanpassung. Vier technische Lösungsansätze bieten sich an:
