Tutkimus ja tuotekehitys | Trelleborg Sealing Solutions

Tutkimus ja tuotekehitys

Sitoutuminen tulevaisuuden tiivistysratkaisuihin

Varmistaakseen että Trelleborg Sealing Solutionsilla on tulevaisuuden haasteisiin vastaavat tuotteet ja materiaalit, Trelleborg Sealing Solutions investoi merkittävästi tutkimukseen ja tuotekehitykseen. 8 laadukasta suunnittelu- ja tuotekehittelykeskusta, jotka ovat Bridgewater (Englannissa), Helsingør (Tanskassa), Malta , Stuttgart (Saksassa), Shanghai (Kiinassa), Kalmar (Ruotsissa) ja Fort Wayne sekä Northville (USA:ssa) ovat keskittyneet materiaalien ja tuotesuunnittelun jatkuvaan parantamiseen.

Kehittyneet materiaalit
Hyödynnämme viimeisintä teknologiaa, omia testausmahdollisuuksiamme sekä omaa, yli 2000 materiaalin tietokantaa. Tässä joukossa on ainutlaatuisia, ensiluokkaisia seoksia, jotka toimivat erittäin vaativissa ympäristöissä, missä lämpötilat ovat äärimmäisiä, väliaineet syövyttäviä, paineet korkeita ja standardit tiukkoja.

Itse kehittämiämme materiaaleja ovat mm. Turel® elastomeerit, Isolast® perfluoroelastomeerit, Turcon® PTFE -pohjaiset materiaalit, Zurcon® polyuretaanit ja omat laakerointi materiaalit Turcite®, Orkot® ja HiMod®.

Ainutlaatuisen innovatiiviset tiivistystuotteet
Trelleborg Sealing Solutions -tuotteet ovat mullistavia ja täyttävät useimpien standardien vaatimukset. Oman tuotekehityksemme tuloksia ovat mm. jo käsitteiksi tulleet AQ-Seal® , Double Delta® , Glyd Ring® , Stepseal® ja Variseal® -tiivisteet sekä Wills Rings®, alkuperäinen metallinen O-rengas .

Asiakaskohtaiset tuotteet on valmistettu vastaamaan asiakkaan erityistarpeita . Valmistus on tapahtunut nykyaikaisen FEA-mallinnuksen (Finite Element Analysis) ja muiden huippunykyaikaisten suunnittelutyökalujen mukaan. Tarvittaessa asiakaskohtaiset tuotteet testataan ja koestetaan Trelleborg Sealing Solutions laboratorioissa ennen lopullista tuotantoa.

Autoteollisuus - testauslaite

Erikoistesti, jonka avulla simuloidaan niitä tekijöitä, joilla on vaikutusta iskunvaimentimiin toiminnan aikana. Iskunvaimentimet altistetaan rasitukselle, joka ylittää normaalit taajuudet. Näin voidaan tutkia, täyttääkö tiiviste asiakkaan edellyttämät kestoikävaatimukset.

Tekniset tiedot

  • varren halkaisija: 0 - 50 mm / 0 - 1.96 inch
  • varren nopeus: 0.002 - 4.0 m/s / 0.0066 - 13.12 ft/s
  • testattava aine: HLP46 , Automotive Fluids
  • iskun pituus: 200 mm / 7.87 inch
  • öljyn lämpötila: +25 to +110 °C / +77 to +230 °F
  • vaimennusvoima: 25 kN 
     

Mitattavat suureet

  • vuoto
  • kitka
  • paine
  • öljyn lämpötila
  • iskun pituus
  • varren nopeus
  • vaimennusvoima 

Testaus - matalat lämpötilat

Testauskammio on suunniteltu niin, että sinne mahtuu hydraulinen sylinteri kokonaan. Tarkoituksena on tutkia matalien lämpötilojen vaikutusta niin sylinterin toimintaan kuin tiivisteisiinkin.

Tekniset tiedot

  • AKSELIN HALKAISIJA: 36 and 40 mm / 1.41 and 1.57 inch
  • AKSELIN NOPEUS: 0 - 0.2 m/s / 0 - 0.65 ft/s
  • TESTATTAVA AINE: Aeroshell Fluid 4
  • PAINE: 0 - 15 MPa / 0 - 2175 psi
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA: -25 °C / -13 °F
  • EPÄKESKEISYYS: up to 0.3 mm / 0.0118 inch 

Mitattavat suureet

  • VUOTO
  • PAINE
  • PAINE
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA

Akselitiivistetesti

Testauslaitteessa on 2 x 4 kammiota, jotka on suunniteltu maksimissaan 16:lle akselitiivisteelle. Tämän testin tarkoituksena on tutkia akselitiivisteen toimintaa eri lämpötiloissa, pyörimisnopeuksilla jne.

Tekniset tiedot

  • AKSELIN HALKAISIJA: 20- 80 mm / 0.787 - 3.149 inch
  • AKSELIN PYÖRIMISNOPEUS: 8.000 /16.000 rpm
  • TESTATTAVA AINE: HLP46
  • PAINE: 0 - 5 MPa / 0 - 725 psi
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA: +25 to +80 (+120) °C / +77 to +176 (+248) °F 

 Mitattavat suureet

  • VUOTO
  • PAINE
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA
  • PINTALÄMPÖTILA
  • FREKVENSSI

Varrentiivistetesti

Laitteet varrentiivisteen lisätestauksiin. Mitään kiinteästi asennettuja testauskammioita ei kuitenkaan ole, vaan tiivisteitä voidaan testata melkeinpä millaisessa asiakkaan sylinterissä tahansa. Testisylintereiden toiminta saadaan aikaan ylimääräisellä käyttösylinterillä.

Tekniset tiedot

  • VARREN HALKAISIJA: 17 - 50 mm / 0.669 - 1.968 inch
  • VARREN NOPEUS: 0.001 - 0.4 m/s / 0.003 - 1.312 ft/s
  • TESTATTAVA AINE: HLP46
  • PAINE: 0 - 20 MPa / 0 - 2900 psi
  • ISKUN PITUUS: 0 - 250 mm / 0 - 9.842 inch
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA: +25 to +80 °C / +77 to +176 °F 
     

Mitattavat suureet

  • VUOTO
  • KITKA
  • PAINE
  • VARREN NOPEUS
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA
  • ISKUN PITUUS 

Testilaite - pyörivä liike

Laitteita pyörivän liikkeen tiivisteen lisätestaukseen. Samanlaiset laitteet ovat myös standardilaitteina muissa Trelleborg Sealing Solutionsin tutkimuslaboratorioissa Pohjois-Euroopassa ja USA:ssa. Näin saadaan testausolosuhteet standardisoitua yhdenmukaisiksi kaikkialla maailmassa.

Tekniset tiedot

  • AKSELIN HALKAISIJA: 60 - 95 mm / 2.362 - 3.740 inch
  • AKSELIN NOPEUS: 0 - 0.5 m/s / 0 - 1.640 ft/s
  • TESTATTAVA AINE: HLP46
  • PAINE: 0 - 50 MPa / 0 - 7251 psi
  • ROTAATIOKULMA: 90 - 360 °
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA: +25 to +80 (+120) °C / +77 to +176 (+248) °F 

 Mitattavat suureet

  • VUOTO
  • KITKA
  • PAINE
  • AKSELIN NOPEUS
  • OLJYN LÄMPÖTILA
  • SYKLIEN LUKUMÄÄRÄ
  • FREKVENSSI

Vetojännitystesti

Yleistä: testin tarkoitus on määrittää testattavien materiaalinäytteiden vetojännitysarvoja tai venymiä. Sitä voidaan lisäksi käyttää myös silloin, kun määritellään sylintereihin asennettujen tiivisteiden kontaktipintojen kitkavoimia.

Tekniset tiedot

  • VARREN NOPEUS: 0 - 0.1 m/s / 0 - 0.328 ft/s
  • PAINE: 0 - 50 MPa / 0 - 7251 psi
  • ISKUN PITUUS: 500 mm / 19.685 inch
  • VAIMENNUSVOIMA: 10 kN 

Mitattavat suureet

  • KITKA
  • ISKUN PITUUS
  • VARREN NOPEUS

Pyyhkijän testaus

Testin tarkoituksena on määritellä pyyhkijöiden kykyä estää pölyä ja likaa tunkeutumasta hydrauliseen järjestelmään. Järjestelmään päässeet partikkelit kootaan muoviastiaan, joka näkyy kuvan keskellä. Astioissa olevaan öljyyn päässeet epäpuhtaudet analysoidaan ja tutkitaan.

Tekniset tiedot

  • VARREN HALKAISIJA: 0 - 50 mm / 0 - 1.968 inch
  • VARREN NOPEUS: 0 - 0.5 mm/s / 0 - 0.001 ft/s
  • TESTATTAVA AINE: HLP46 & Arizona Dust
  • PAINE: 0 - 5 MPa / 0 - 725 psi
  • ISKUN PITUUS: 200 mm / 7.874 inch
  • VARREN POIKKEAMA: 0 - 0.5 mm / 0 - 0.0197 inch
  • ÖLJYN LÄMPÖTILA: +25 to +50 °C / +77 to +122 °F 

Mitattavat suureet

  • PARTIKKELEIDEN KOKO JA MÄÄRÄ
  • VARREN POIKKEAMA
  • PAINE

Testaus ja tuotekehitys

Oheiset kuvat esittävät Trelleborgin polymeerilaboratoriossa toteutettavia prosesseja. Prosessit littyyvät polyuretaanitiivisteiden (PU) laadunvarmistukseen ja suorituskyvyn mittaamiseen.
Kovuus IRHD DIN ISO 48 mukaisesti
Yhteensopivuus eri väliaineiden kanssa DIN 53508 ja ISO 1817
Termogravimetrinen analyysi, VDA 675135 mukaisesti
Materiaalin kehitys asiakkaan spesifikaation mukaan
TR-piste DIN 53545 mukaisesti
TR10-piste TBS-00036 mukaisesti

Tuotekehitys

Trelleborg Sealing Solutionsin standardituotteet sopivat erinomaisesti varsin vaihteleviin sovelluksiin. Kuitenkaan jo olemassa olevilla vaihtoehdoilla ei voida ratkaista kaikkia tarpeita. Eritystarpeiden ollessa kyseessä Trelleborg Sealing Solutionsin tuotekehitysosasto suunnittelee ja kehittää myös erityisratkaisut - yksinkertaisista tiiviste-elementeistä äärimmäisen vaativiin monikomponenttisiin osakokonaisuuksiin, joihin on integroitu lisäfunktioita.

Trelleborg löytää ratkaisun

Tuotekehitystyön perustana on sekä laaja materiaalivalikoima että koko joukko tuotantoteknologisia vaihtoehtoja. Modernin kehitystyön menetelmien ja kokemuksen vuorovaikutus on pohjana erityisten, asiakaskohtaisten tuotteiden kehitystyölle.

Onpa kyse sitten korkeiden paineiden tiivisteistä tai herkistä ilmastointiventtiileistä, pienikitkaisista iskunvaimentimista tai jäykistä, likaisissa sovelluksissa toimivista pyyhkijöistä, Trelleborg Sealing Solutionsin tuotekehitysosasto tarjoaa parhaat erikoisratkaisut asiakkaan käyttöön.
 

PU Development

PU-tuotekehitys

Trelleborg Sealing Solutions perusti uuden polyuretaanien tutkimuslaboratorion vuonna 2001. Samalla osoitimme, miten suuressa arvossa pidämme näitä materiaaleja, joiden merkitys dynaamisessa tiivistysteknologiassa kasvaa koko ajan. Perustettuamme laboratorion on polyuretaanien kehitystyö selkeästi tehostunut ja edistynyt.

Nyt voimme tarjota asiakkaillemme:

  • valikoidut, tasokkaat materiaalit, joista valmistetut vakiotuotteet ovat entistä suorituskykyisempiä
  • asiakkaiden vaatimusten mukaisesti kehitetyt tuotteet, esim. asiakaskohtaiset PU-materiaalit
  1. kaikki tarvittavat resurssit, joita polyuretaanilaboratoriossamme tehtävä, erittäin suorituskykyisten materiaalien edelleen kehittäminen vaatii
  2. Kemiallinen reaktori mm. säännöllistä lämpötilakontrollia varten - esipolymeerien valmistus
  3. Prosessikiihdyttimellä varustettu ristisidosasema - esipolymeerit ja ristisidostekijät sekoitetaan
  4. Lämpötilakontrolloitu valualusta - seosten kiinteyttäminen
  5. Granulaattori puolivalmiin PUR-materiaalin hienontamiseen
  6. Laboratoriotutkimuksissa käytettyjen prototyyppien ja testikappaleiden valmistustyökalut ovat yhdenmukaiset sarjatuotannossa käytettyjen kanssa
  7. Käytössämme on myös ruiskupuristuskone, joka on samanlainen kuin tuotannossa käytetty kone, mutta jossa on enemmän ohjelmavaihtoehtoja
  8. Viimeisimpänä muttei vähäisimpänä: henkilökuntamme on erittäin ammattitaitoista ja kokenutta 
  • Kehittämällä tapauskohtaisia molekyylirakenteita pystymme tuottamaan puoliteollisesti termoplastisia polyuretaaneja huomioonottaen niiden kemialliset, fysikaaliset, tribologiset ja mekaaniset ominaisuudet
  • Kolmea peruskomponenttia, isocyanaattia, polyolia ja ristisidostekijää varioidaan tarkasti. Joissakin tapauksissa käytetään myös lisäaineita.

Näillä mainituilla kolmella tekijällä on perustavaa laatua oleva merkitys:

  • Vaimennusominaisuuksiin
  • Muodonmuutokseen
  • Kovuuteen
  • Välykseenpursuamisominaisuuksiin
  • Käyttäytymiseen matalissa ja korkeissa lämpötiloissa
  • Kemikaalien kestoon
  • Kulumiskestävyyteen

Testausmetodit ja mittaustulokset taltioidaan yksityiskohtaisen tarkasti. Voimme esimerkiksi konstruoida jännitys/venymädiagrammeja vetotesteristä käyttämällä FEM-laskentametodia. Voimme siis simuloida tiettyjen kriteerien mukaan tiivisteen käyttäytymistä ja ennaltamääritellyn osageometrian perusteella vetää johtopäätökset optimaalisesti sopivimmasta materiaalista.

Parannettujen TPU-materiaalien tulevat sukupolvet löytyvät tyypillisesti seuraavilta sovellusalueilta:

  1. Varren ja männän tiivisteet hydrauliikka-pneumatiikkasovelluksissa
  2. Pyyhkijäelementit
  3. Pyörivän liikkeen tiivisteet
  4. Venttiilit
  5. Koneistetut osat eri sovelluksiin

PTFE tuotekehitys

Visiomme

on olla PTFE-pohjaisten materiaalien kehittelyssä maailman johtava omalla alallamme

Tutkimusalueitamme

  • PTFE-materiaalien fysikaaliset perusominaisuudet
  • tuotantoprosessit
  • muut prosessit
  • tuotantometodit
  • PTFE-materiaalien standardisointi
  • uusien materiaalien kehittäminen ja jo olemassaolevien PTFE-materiaalien ominaisuuksien parantaminen

 Käytössämme on

  • koestusalusta

Materiaalilaboratorio

Alla joitakin välineitä joita käytetään viimeisimpien Polytetrafluoroethylene (PTFE) kehitysversioiden testaukseen:

  • ominaispaino (ASTM D 792, DIN ISO 1183-1)
  • kaksi Instron 5566 vetolujuuden testauslaitetta varustettuna venymämittarilla ja lämpötilakammiolla. Kuormitus 200 N - 10 kN. (ASTM D4894, DIN 53455, ASTM D412, DIN 53504-S2)
  • kovuusmittauslaite (Brinell) (DIN 53456, ISO 2039)
  • Shore D- ja mikrokovuustestauslaite (ASTM 2240 and DIN ISO 48)
  • kuormituksenalainen muodonmuutos ASTM D 621
  • viruma ASTM D 621 mukaan
  • kosteusanalysaattori, PTFE:n ja täyteaineiden kosteuspitoisuus
  • partikkelikokojen mittaaminen laserin avulla
  • digitaalinen mikroskooppi

Lämpöanalyysi

Alla välineitä joita käytetään viimeisimpien Polytetrafluoroethylene (PTFE) kehitysversioiden testaamiseen Trelleborg Sealing Solutions:ssa

  • Kalorimetri (DSC), TA instruments DSC 2910 ja DSC 2920
  • Dynaaminen mekaaninen analyysi (DMA), TA instruments DMA 2980
  • Termogravimetrinen analyysi (TGA), TA instruments HiRes 2950 TGA