Die Kunststoffindustrie beschleunigt den Übergang zu PTFE-freien, selbstschmierenden Compounds, angetrieben von neuen Umweltvorschriften und der Notwendigkeit, die tribologischen Eigenschaften zu verbessern, ohne auf fluorierte Polymere zurückzugreifen. Moderne Formulierungen bieten eine reduzierte Umweltbelastung, hohe Bedienersicherheit und hohe mechanische Leistung, selbst unter kritischsten Bedingungen.
Nachhaltige Alternativen: UHMWPE und Metallsulfide
Traditionell war PTFE das Referenzpolymer zur Reduzierung von Reibung und Verschleiß in technischen Kunststoffen. Seine Verwendung ist jedoch aufgrund von Problemen im Zusammenhang mit der Entsorgung, dem Vorhandensein von Halogenen sowie Gesundheits- und Umweltrisiken zunehmend eingeschränkt.
Die neuen Generationen von selbstschmierenden Compounds verwenden Additive wie:
- UHMWPE (Ultrahochmolekulares Polyethylen): ein technisches Polyolefin mit niedrigem Reibungskoeffizienten, ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Kompatibilität mit verschiedenen Matrizes (PA6, PA66, PA12, PBT, PPS, Polyester und amorphe Harze).
- Keramische Metallsulfide: In LU2-Formulierungen verwendet, ermöglichen sie die Reduzierung von Reibung und Verschleiß ohne die Zugabe von PTFE, Silikon oder Kohlenstoff und bieten eine höhere Zuverlässigkeit ohne Emission gefährlicher Partikel.
Kompatibilität und Anwendungen
Die neuen PTFE-freien Lösungen können für die Herstellung von Komponenten in folgenden Bereichen eingesetzt werden:
- Zahnräder und Lager
- Geräte für den Elektrobereich
- Automobilkomponenten
- 3D-Druck (FDM)
Selbstschmierende Compounds für den 3D-Druck
Die Abteilung LATI3Dlab hat Compounds für den FDM-3D-Druck entwickelt, die für anspruchsvolle Anwendungen geeignet sind. Selbstschmierende Filamente auf Basis von PLA, ABS, PA, PC und PETG sind erhältlich, die mit reibungsarmen Additiven wie Aramidfasern und, nur in einigen Versionen, PTFE beladen sind.
| Polymerbasis | Schmieradditive | PTFE-frei | Anwendung |
| PA, PBT, PPS, PLA | UHMWPE, Metallsulfide | ✔️ | Lager, Zahnräder, Funktionsteile |
| PC, PETG | Metallsulfide, Aramidfaser | ✔️ | FDM-3D-Druck |
Vorteile von PTFE-freien, selbstschmierenden Compounds
| Eigenschaft | PTFE-freie Lösungen | Lösungen mit PTFE |
| Öko-Kompatibilität | ✔️ | ✖️ |
| RoHS/REACH-Konformität | ✔️ | Oft begrenzt |
| Einfache Entsorgung | ✔️ | Problematisch |
| Gesundheits-/Umweltsicherheit | ✔️ | Mögliche Risiken |
| Tribologische Leistung | Hoch | Sehr hoch |
| Eignung für elektrische Anwendungen | Ausgezeichnet | Begrenzt (Partikelmigration) |
Wie man den richtigen selbstschmierenden Compound auswählt
Die Wahl eines PTFE-freien, selbstschmierenden Compounds bedeutet, Folgendem Priorität einzuräumen:
- Umweltverträglichkeit (Abwesenheit von Halogenen und Fluorpolymeren)
- Verschleißfestigkeit auch ohne externe Schmierstoffe
- Kompatibilität mit Formgebungs- und 3D-Druckverfahren
- Zuverlässigkeit in elektrischen und elektronischen Anwendungen (Abwesenheit von leitfähiger Partikelmigration)
FAQ: PTFE-freie, selbstschmierende Compounds
1. Was sind die Vorteile eines PTFE-freien, selbstschmierenden Compounds?
Er reduziert die Umweltbelastung, vermeidet das Vorhandensein von halogenierten Substanzen und bietet gute tribologische und Verschleißeigenschaften.
2. Welche Additive ersetzen PTFE?
UHMWPE, keramische Metallsulfide und andere umweltfreundliche technische Füllstoffe.
3. Wo werden diese Materialien eingesetzt?
Automobilkomponenten, Zahnräder, Lager, Teile für elektrische und elektronische Geräte, 3D-Druck.
Fazit
Die neuen PTFE-freien, selbstschmierenden Compoundlösungen stellen einen Fortschritt für diejenigen dar, die tribologische Effizienz, Sicherheit und die Einhaltung von Umweltvorschriften suchen.
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