3D-Druckverfahren oder CNC-Drehtechnik?
Welche Dichtung ist die beste?
SKF eNEWS, Ausgabe 04-2015
3D-Druckverfahren sind faszinierend. Besonders reizvoll erscheinen additive Verfahren für die Herstellung von Prototypen, die schnell zur Verfügung stehen und Werkzeugkosten einsparen sollen. Auch der hohe Materialausnutzungsgrad spricht für den Druck. Doch nicht alle in der industriellen Dichtungstechnik verwendeten Werkstoffe eignen sich für 3D-Druckverfahren. Gummiwerkstoffe etwa vulkanisieren bei Hitzeeinwirkung aus und stehen daher für den Druck nicht zur Verfügung. Gerade die Vulkanisation, die unter Druck und Hitze erfolgt, sorgt jedoch für die ausreichende Homogenität des Werkstoffs und damit für die erforderliche Dichtheit der Dichtelemente. Von dieser hängt wiederum die Eigenschaft eines Dichtelements ab, die unerwünschte Diffusion der Einsatzmedien zu verhindern.
Hochentwickelte 3D-Technik verfügt längst über ein breites Arsenal von Techniken. Bei der Herstellung gestochen scharfer Dichtkanten indes zeigt sich, dass die Fertigungstoleranzen aufgrund des Auftragssystems (Düse), der Mechanik des Werkzeugtisches und teilweise erforderlichen Temperprozessen, im Vergleich zu dreh- und spritztechnischen Fertigungsverfahren oft zu groß ausfallen.
Noch größer ist der Abstand und damit der Qualitätsunterschied, wenn man 3D-Verfahren mit moderner Drehtechnik vergleicht, die noch präzisere Ausführungen ermöglicht. Besonders anspruchsvolle Lösungen, wie Rotationsverteiler in Werkzeugmaschinen, müssen weiterhin spanend oder in Spritzgusstechnik hergestellt werden. Hier sind mehrere Dichtungen in Reihe verbaut, die unterschiedlichste Anforderungen sowohl an die Druck- und Medienbeständigkeit, als auch an das Reibungsverhalten, die Dichtheit und somit die Dichtkantenausführung erfüllen müssen.
Oft bedingen kleine Einbauräume und geringe Vorspannungen höchste Anforderungen an Werkstoff und Fertigungsverfahren, doch aufgrund des kleinsten Düsendurchmessers und Raupenauftrags im 3D-Druck können nicht alle Produktmaße hergestellt werden. Ähnliches gilt für Dichtungen in Hochdruckpumpen, die mit einer Druckfestigkeit bis zu 6.000 bar eine hohe Verschleißfestigkeit bieten sollten, um Wartungsintervalle möglichst gering zu halten. Spanende Fertigung empfiehlt sich daher weiterhin als „konventionelle“ Alternative zum 3D-Druck.
Und diese Alternative ist nicht minder attraktiv: Die CNC-gestützte SKF SEAL JET-Technik etwa erlaubt die flexible Herstellung von Prototypen, Vor- oder Kleinserien und Produktausläufen aus nahezu allen bekannten Dichtungswerkstoffen zu attraktiven Preisen. Frei programmierbare Geometrien, wie Faltenbälge oder Nutringe, bzw. beliebige Dichtungen und Formteile sind mit der SEAL JET-Technologie schnell und ohne Formkosten realisierbar. Alle am Markt üblichen Dichtungsprofile stehen in parametrisierter Form zur Verfügung. Für Mengenanwendungen können Serienteile dann mit nahezu identischen Eigenschaften gespritzt werden.
Was ist das Fazit?
Drucken oder Drehen: Jedes der beiden Verfahren hat seine Berechtigung und definiert seine Eignung durch die zu verwendenden Rohstoffe,
sowie durch die für den Erfolg der Anwendung nötigen Oberflächen und Toleranzen.
