Trelleborg Sealing Solutions Výzkum a vývoj

Závazek pro budoucí řešení

Závazek pro budoucí řešení

Abychom měli jistotu, že naše výrobky a materiály vyhoví potřebám budoucnosti, firma Trelleborg Sealing Solutions neustále investuje velké finanční prostředky do výzkumu a vývoje. 8 center, která jsou umístěna v Bridgewater (Anglie), Helsingør (Dánsko), Malta, Stuttgart (Německo), Shanghai (Čína), Kalmar (Švédsko), Fort Wayne a Northville (USA), jsou trvale zapojena do nekončícího programu vývoje materiálů i vlastních výrobků.

 

Zdokonalené materiály

Naše databáze, která obsahuje více jak 2 000 jedinečných směsí, zahrnuje mimo jiné i takové materiály, které fungují v náročných provozních podmínkách, kterými jsou například extrémní teploty, agresivní média, vysoké tlaky, nebo musí splňovat jiné přísné požadavky norem.

Mezi naše patentované materiálové skupiny patří elastomery s obchodním názvem Turel®, perfluorované elastomery Isolast®, Turcon® - materiály na bázi PTFE, polyuretan Zurcon® a kluzné materiály Turcite®Orkot® a HiMod® .

Těsnicí prvky se stávají průkopníky

Výrobky firmy Trelleborg Sealing Solutions se v mnoha případech stávají průkopníky při tvorbě průmyslových norem. Patří sem naše patentem chráněné výrobky AQ-Seal® , Double Delta® , Glyd Ring® , Stepseal®, Variseal® a Wills Rings® - standardní kovový O-kroužek.

Zákaznické výrobky (vyráběné dle dokumentace zákazníka) jsou vyráběny na základě jeho specifikace a požadavků s využitím metody konečných prvků a dalších pokrokových technologií. V těchto případech tato těsnění před jejich sériovou výrobou prodělají v laboratořích firmy Trelleborg Sealing Solutions krátkodobé, nebo dlouhodobé testy (na základě jejich složitosti a funkčnosti).

Testování automobilových dílů – tlumičů

Specializovaná testovací stolice pro tlumiče rázů automobilů. Na zařízení se simulují hlavní faktory ovlivňující tlumič během skutečného provozu. Tlumič je zatěžován několika, navzájem se překrývajícími, frekvencemi kmitání. Lze tedy simulovat dlouhodobé zatížení těsnění tlumiče během provozní doby a zjišťovat tak výkonnost a životnost těsnění.

Technické parametry

  • průměr pístnice do 50 mm
  • rychlost 0,002 až 4,0 m/s
  • testovací kapalina HLP46, automobilové kapaliny
  • zdvih 200 mm
  • teplota testovací kapaliny +25 až +110 °C
  • tlumicí síla 25 kN 

Měřené veličiny

  • prosaky
  • tření
  • tlak
  • teplota oleje
  • zdvih
  • rychlost pístnice
  • tlumicí síla

Testování za nízkých teplot – mrazová komora

Mrazová komora je navržena tak, aby do ní bylo možno umístit celý hydraulický válec. Slouží ke zkoumání vlivu záporných teplot na vlastnosti těsnění, která jsou v hydraulickém válci nainstalována.

Technické parametry

  • průměr hřídele 36,0 a 40,0 mm
  • rychlost do 0,2 m/s
  • testovací kapalina AEROSHELL 4
  • tlak do 15 MPa
  • teplota testovací kapaliny -25°C
  • vyosení až 0,3 mm 

Měřené veličiny

  • prosaky
  • tlaky
  • rychlost hřídele
  • teplota testovací kapaliny
  • počet cyklů

Testování radiálních hřídelových těsnění

Testovací zařízení je určeno k prověření provozní způsobilosti radiálních hřídelových těsnění. Zařízení obsahuje 2 x 4 komory, které lze osadit maximálně 16-ti radiálními hřídelovými těsněními. Na zařízení lze zkoumat vliv teploty, otáček a dalších parametrů na těsnění. Lze též simulovat, náklon či otřesy celé zkušební komory.

Technické parametry

  • průměr hřídele 20,0 až 80,0 mm
  • otáčky 8000 až 16000 ot/min
  • testovací kapalina HLP46
  • tlak do 5 MPa
  • teplota testovací kapaliny +25 až +80 (+120) °C

Měřené veličiny

  • prosaky
  • tlak
  • teplota testovací kapaliny
  • teplota povrchu hřídele
  • frekvence

Testování radiálních hřídelových těsnění

Testovací zařízení je určeno k prověření provozní způsobilosti radiálních hřídelových těsnění. Zařízení obsahuje 2 x 4 komory, které lze osadit maximálně 16-ti radiálními hřídelovými těsněními. Na zařízení lze zkoumat vliv teploty, otáček a dalších parametrů na těsnění. Lze též simulovat, náklon či otřesy celé zkušební komory.

Technické parametry

  • průměr hřídele 20,0 až 80,0 mm
  • otáčky 8000 až 16000 ot/min
  • testovací kapalina HLP46
  • tlak do 5 MPa
  • teplota testovací kapaliny +25 až +80 (+120) °C

Měřené veličiny

  • prosaky
  • tlak
  • teplota testovací kapaliny
  • teplota povrchu hřídele
  • frekvence

Testování těsnění rotačních pohybů

Testovací stolice pro zkoušení těsnění rotačních pohybů. Stejné testovací stolice jsou umístěny ve výzkumných a vývojových centrech naší společnosti v Německu, v severní Evropě a USA. Tím jsou zajištěny jednotné standardní podmínky při testování. Na zařízení lze testovat nízkotlaká i vysokotlaká těsnění rotačních pohybů.

Technické parametry

  • průměr hřídele 60,0 až 95,0 mm
  • rychlost hřídele do 0,5 m/s
  • testovací kapalina HLP46
  • tlak do 50 MPa
  • úhel natočení 90 až 360 °
  • teplota testovací kapaliny +25 až +80 (+120)°C 

Měřené veličiny

  • prosaky
  • tření
  • tlak
  • otáčky hřídele
  • teplota testovací kapaliny
  • počet cyklů
  • frekvence

Měření tahových a třecích charakteristik

Základní testovací zařízení pro měření hodnot pevnosti v tahu nebo tažnosti na zkušebních vzorcích. Testovací stolice může být také využita k zjištění třecích sil působících na styčné ploše mezi těsněním a pístem/pístnicí hydraulického válce (hydraulický válec v tomto testu není použit).

Technické parametry

  • rychlost pístnice do 0,1 m/s
  • tlak do 50 MPa
  • zdvih do 500 mm
  • tlumicí síla 10 kN

Měřené veličiny

  • tření
  • zdvih
  • rychlost pístnice

Testování stíracích kroužků

Na této testovací stolici se zjišťuje schopnost stíracích kroužků ochránit hydraulický systém před prachem a nečistotami, které jsou rozptýleny ve vnějším prostředí, nebo které mohou pevně ulpívat na pístnici. Testovací kapalina s cizími částicemi, které pronikly do hydraulického systému, je shromažďována v nádobě (uprostřed obrázku) a je následně podrobena rozboru a analýze, která vede ke zjištění množství a povahy nečistot.

Technické parametry

  • průměr pístnice do 50,0 mm
  • rychlost do 0,5 m/s
  • testovací kapalina HLP46
  • nečistoty (písek)
  • tlak do 5 MPa
  • zdvih 200 mm
  • průhyb pístnice do 0,5 mm
  • teplota testovací kapaliny +25 až +50 °C

Měřené veličiny

  • velikost
  • množství částic písku
  • průhyb pístnice
  • tlak

Polymerová laboratoř

Testovací a vývojové možnosti polymerové laboratoře naší společnosti Trelleborg Sealing Solutions :

  • Měření rozměrů
  • Měření tvrdosti Shore A/D podle DIN 53505
  • Měření mikrotvrdosti IRHD podle DIN ISO 48
  • Měření měrné hmotnosti podle DIN 53479
  • Měření trvalé deformace podle DIN ISO 815
  • Měření ustrnutí v tahu podle DIN ISO 2285
  • Stanovení tahových vlastností (tahový diagram) podle DIN 53504
  • Měření odolnosti proti natržení podle DIN ISO 34-1
  • Měření třecích vlastností materiálů
  • Stanovení teploty zotavení (bod TR) podle DIN 53545
  • Stanovení bodu TR10 podle normy TBS-00036\
  • Měření stárnutí vlivem tepla
  • Termo-gravimetrická analýza podle VDA 675135
  • Infračervený spektrografický rozbor (FTIR)
  • Reometrie
  • Vývoj elastomerových materiálů podle specifikace zákazníka

Vybavení laboratoře

Zařízení pro měření mikro tvrdosti IRHD
Vybavení pro provádění testů kompatibility s různými médii podle DIN 53508 a DIN 53521
Zařízení pro provádění termo-gravimetrické analýzy
Vybavení pro vývoj elastomerových materiálů podle specifikace zákazníka
Zařízení pro provádění dynamicko-mechanické analýzy, např. měření bodu TR respektive TR10

Vývoj výrobků

Výrobky ze standardního programu naší společnosti Trelleborg Sealing Solutions jsou vhodné pro celou řadu aplikací. Existují však případy, které nelze řešit standardními těsnicími systémy. V těchto případech zpracuje náš vývoj speciální řešení, které může obsahovat nejen standardní těsnicí prvky, od těch nejjednodušších až po ty nejsložitější, ale může být tvořeno zcela novými, na míru vytvořenými těsněními či těsnicími systémy.

Trelleborg může vytvořit řešení

Základem vývoje výrobků v naší firmě Trelleborg Sealing Solutions je široká škála materiálů a různé varianty odpovídajících výrobních technologií. Vzájemné uplatnění moderních vývojových postupů, zkušeností, simulací a zkoušek vede k vývoji výrobků splňujících všechna přání zákazníků.

Náš vývoj nabízí zákazníkům řešení pro speciální aplikace.Výsledkem jsou např. robustní vysokotlaká těsnění, těsnění odvzdušňovacích ventilů citlivé na nepatrné změny tlaku, těsnění tlumičů vyznačující se nízkým třením nebo stírací kroužky s vysokou odolností proti nečistotám.
 

Vývoj polyuretanů

Otevřením nové laboratoře pro polyuretan v roce 2001 učinila firma Trelleborg Sealing Solutions jasný krok v rozvíjení materiálu, který považujeme za stále důležitější v aplikacích dynamického těsnění. Od tohoto okamžiku jsme byli schopni zcela zřetelně zvýšit naší efektivitu a zlepšit výkonnost v oblasti vývoje a výzkumu polyuretanu.

Po několikaletém vývoji můžeme našim zákazníkům nabídnout:

  • Kolekci vybraných kvalitních polyuretanových materiálů, které evidentně zvyšují výkonnost našich standardních výrobků
  • Vývoj zaměřený na požadavky zákazníků, tj. PUR materiály "šité na míru"
  • Přístroje, pomůcky a nástroje, které jsou potřeba pro vývoj výkonných a kvalitních materiálů v naší specializované polyuretanové laboratoři, zejména: 
  1. Chemické reaktory s možností řízení teploty – tvoření pre-polymerů
  2. Zřetězené stanice vybavené vysokorychlostními míchačkami - mísení pre-polymerů se zřetězenými látkami
  3. Teplotně řízená licí deska – tuhnutí směsi
  4. Granulovací stroj na rozmělnění polotovaru materiálu PUR
  5. Speciálně navržené nástroje pro identickou výrobu řady prototypů a testovacích vzorků zkoumaných v laboratoři
  6. Vstřikovací lis na plasty, který je identický s lisy, na kterých se pak provádí sériová výroba. Tyto stroje mají dodatečný software pro sledování a zajištění kvality a adaptability
  7. Vlastní vysoce kvalifikovaný personál s dlouholetými zkušenostmi 
  • Vytvoření molekulární struktury podle požadavků zákazníka. Poloprůmyslovým způsobem vyrábíme termoplastické polyuretany (TPU) s respektováním jejich chemických, fyzikálních, třecích a mechanických vlastností
  • Tři základní komponenty - isokyanatan, polyol a zřetězená látka jsou během chemické syntézy pečlivě smíchány. V některých případech se také přidávají další aditiva a samozřejmě mnoho a mnoho našich zkušeností

Třemi zmíněnými komponenty můžeme také ovlivnit:

  • tlumicí vlastnosti materiálu
  • plastickou deformaci
  • pevnost
  • Youngův modul
  • odolnost proti extruzi
  • chování při vysokých a nízkých teplotách
  • chemickou odolnost
  • abrazi materiálu

Složení materiálu a výsledky měření jsou samozřejmě přesně zaznamenávány. Za použití systému výpočtu metodou konečných prvků dokážeme například vytvořit křivky stlačení/prodloužení změřené testerem tažnosti. Proto můžeme simulovat chování těsnění podle různých kritérií. V závislosti na předdefinované geometrii tělesa jsme schopni navrhnout optimální materiál.

Vytvoření lepších termoplastických materiálů lze v budoucnu najít v následujících oblastech použití:

  • Těsnění pístnic a pístů v pneumatice a hydraulice
  • Stírací prvky
  • Rotační těsnění
  • Ventily
  • Obráběné díly používané ve strojírenství, zejména multifunkční díly  

Vývoj materiálů na bázi PTFE

Naše vize

Chceme být světovou jedničkou ve vývoji, výzkumu a výrobě materiálů na bázi PTFE.

Naše snažení je v této oblasti zaměřeno na:

  • Zkoumání základních fyzikálních vlastností materiálů na bázi PTFE
  • Zjišťování vlivu způsobu zpracování na vlastnosti materiálů
  • Ostatní činnosti související se zpracováním materiálů
  • Výrobní postupy
  • Normalizaci materiálů PTFE
  • Vývoj nových a zlepšování současných materiálů na bázi PTFE

 Abychom byli schopni naše snažení zrealizovat, máme k dispozici:

Naše zařízení

  • Materiálová laboratoř
  • Zařízení pro termickou analýzu
  • Zkušební zařízení

Materiálová laboratoř pro vývoj materiálů na bázi PTFE

Vybavení laboratoře nám umožňuje měřit:

  • Měrnou hmotnost podle ASTM D 792 resp. DIN ISO 1183-1
  • Tažnost a další tahové charakteristiky při různých teplotách a při různém zatížení (od 200 N do 10 kN) podle ASTM D 4894, ASTM D 412, DIN 53455 nebo DIN 53504-S2
  • Tvrdost podle ISO 2039 resp. DIN 53456
  • Tvrdost Shore D podle ASTM D 2240
  • Mikrotvrdost IRHD podle DIN ISO 48
  • Deformaci při zatížení a tečení podle ASTM D 621
  • Obsah vlhkosti v materiálu PTFE a v plnivech
  • Rozložení částic pomocí laserové difrakce
  • Další veličiny na mikroskopech s digitálním zobrazením obrazu

Termická analýza

Součástí naší laboratoře je i speciální vybavení pro termickou analýzu (TA) jako např.:

  • Diferenciální snímací kalorimetry (DSC), TA přístroje DSC 2910 a DSC 2920
  • Termo-gravimetrický analyzátor (TGA), TA přístroj s vysokým rozlišením TGA 2950
  • Zařízení pro dynamicko-mechanickou analýzu (DMA), TA přístroj DMA 2980