04.07.2012

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EPIC Polymers: Neuer Werkstoff für hoch belastete Zahnräder

EPIC Polymers teit mit, für einen Hersteller von Textilmaschinen einen neuen Werkstoff für Zahnräder entwickelt zu haben. Die bislang eingesetzte Sintermetalllösung war demnach kostenintensiv und hatte zudem den Nachteil einer hohen Massenträgheit, was zu längeren Bremswegen führte.

Zahnräder haben ein komplexes Anforderungsprofil. Eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht ist notwendig um die Bremswege zu minimieren, damit eine größtmögliche Präzision erreicht werden kann. Durch diese kurzen Bremswege entsteht eine hohe, schlagartige Ermüdungsbelastung, wobei auch nach langer Laufzeit kein Zahnbruch auftreten darf. Der Verschleiß sollte zudem minimal sein und der Aufbau elektrostatischer Ladung muss vermieden werden.

STRATOR® A-3 XC, ein langkohlenstofffaserverstärkter Werkstoff, erfüllt nach Angaben des Anbieters EPIC Polymers alle Anforderungen. Fred Panhuizen, Director Marketing und Technology der EPIC Polymers kommentiert: "Die Zugfestigkeit dieses Werkstoffs liegt bei 330 MPa, ein höherer Wert als bei vielen Metallen. Bedingt durch die Langkohlenstofffaserverstärkung ist die Ermüdungsfestigkeit mit 100 MPa auch deutlich höher im Vergleich zu vielen Metalllegierungen."

Die Scherfestigkeit von STRATOR A-3XC, die den Angaben zufolge ca. 40% höher liegt als bei traditionellen kurzkohlenstofffaserverstärkten Compounds, wird als eine weitere wichtige Eigenschaft beschrieben. Bedingt durch die Hertzsche Pressung treten in Zahnrädern hohe Scherbelastungen kurz unter der Oberfläche auf, welche zu Grübchenbildung (Pitting) führen. Aufgrund dieser Scherfestigkeit in Kombination mit hoher Ermüdungsfestigkeit können Zahnräder aus Langkohlenstofffaser demnach signifikant höhere Drehmomente übertragen.

Jörg Konrad, Director Sales der EPIC Polymers: "Die extreme mechanische Leistung von STRATOR A-3XC eröffnet neue Möglichkeiten für Leichtbau, nicht nur im Bereich Zahnräder, sondern auch in Bereichen wie zum Beispiel hochbelastete Gehäuse, Führungen und Druckzylinder. Vor allem die Automobilindustrie zeigt großes Interesse an diesen Produkten aufgrund der potentiellen Gewichtsreduktion."

EPIC Polymers Ltd. ist ein Hersteller hochfester und tribologischer Hochleistungs­kunststoffe sowie elektrisch und thermisch leitfähiger Kunststoffcompounds.