Gleitring

Werkstoffe für Gleit- und Gegenringe

Als Gleitring oder Gegenring kommen eine Reihe unterschiedlicher Werkstoffe in Frage, die sich in vier Hauptgruppen unterteilen lassen:

Kohlenstoff

Kohlenstoff-Graphit, Elektrographit, kunstharzgebundener Kohlenstoff

Keramische Materialien

Siliziumcarbid, Aluminiumoxid, Wolframcarbid

Metallische Werkstoffe

Stahl, Grauguss, Chromguss

Kunststoff

PTFE

Kohlenstoff

Gleitringe aus Kohlenstoff-Graphitwerkstoffen werden zumeist als der weichere, verschleißende Partner in Hart-weich-Paarungen eingesetzt. Vorteile sind hier je nach Art des Werkstoffs und der Anwendung unter anderem: chemische Beständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Lebensmittelzulassung oder Trockenlauffähigkeit. In Kombination mit dem geeigneten Gleitpartner hat der Kohle-Graphitwerkstoff die Fähigkeit, sich mit einem gewissen Anfangsverschleiß optimal auf den Partner einzustellen. Er passt sich zudem variierenden Druck- und Temperaturbedingungen jeweils an.

Bei den Kohlenstoff- und Graphitwerkstoffen unterscheidet man drei wesentliche Werkstoffklassen:

Kohlenstoff-Graphit: Wird aus einer Mischung von Petrolkoks und Pechkoks, Ruß und Graphit als Füllstoffe sowie einem thermoplastischen Binder in Form von Steinkohle-Teerpech oder Kunstharz hergestellt. Durch Glühen – dem sogenannten Carbonisieren – bei Temperaturen bis zu 1200 °C erfolgt die Pyrolyse, das heißt die Zersetzung des Bindemittels in flüchtige Bestandteile und Koks. Anschließendes Imprägnieren sorgt für die Gasdichtigkeit. Als Imprägniermittel dienen Kunstharze, Kohlenstoff und verschiedene Metalle wie Antimon. Über die Zusammensetzung der Füllstoffe lassen sich Härte, Wärmeleitfähigkeit, Rohdichte, Porosität, Biegebruchfestigkeit und Reibungskoeffizient der Werkstoffe für nahezu alle denkbaren Anforderungen modifizieren. Eine Fülle unterschiedlicher Imprägniermittel, die ebenfalls starken Einfluss auf die Eigenschaften ausüben, multipliziert die Variantenvielfalt.

Eigenschaften/Einsatzgebiete: Insbesondere imprägnierte Kohlenstoff-Graphite eignen sich für höchste Gleitgeschwindigkeiten und Drücke. Je nach Imprägnierung reicht der Einsatz als Dichtungsring im Trockenlauf über mehrteilige Dichtungsringe bis zum hochbelasteten Gleitring auch bei hohen Temperaturen und chemisch aggressiven Medien.

Elektrographit: Ausgangswerkstoff ist Kohlenstoffgraphit. Durch einen Graphitierprozess, einer Temperaturbehandlung bis 3000 °C, erhält der Kohlenstoff die für viele Einsatzzwecke erforderlichen graphitischen Eigenschaften.

Eigenschaften/Einsatzgebiete: Gute Gleiteigenschaften, hohe chemische Beständigkeit, hohe Temperaturwechselbeständigkeit und gegenüber nichtgraphitierten Werkstoffen eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Ihr Einsatzgebiet erstreckt sich (auch abhängig von möglichen Imprägnierungen) von trockenlaufenden, hochbelasteten Kohletrennschiebern (Kohlelamellen für Flügelzellenpumpen) über Kohlenstofflager??? bis hin zu Gleitringen im Nass- und Trockenlauf besonders in aggressiven Medien und in Hochtemperaturanwendungen.

Kunstharzgebundene Kohlenwerkstoffe: Kunstharz als Basismaterial (Bindemittel) wird mit Natur- oder Elektrographit zuzüglich Zusatzstoffen gefüllt.

Eigenschaften/Einsatzgebiete: Nasslauf, geringe Gleitgeschwindigkeiten und Drücke, geringe Anforderungen an die chemische Beständigkeit.

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