Trelleborg lancia nuovi materiali conduttivi a base PTFE per applicazioni dinamiche

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Trelleborg lancia nuovi materiali conduttivi a base PTFE per applicazioni dinamiche

Trelleborg Sealing Solutions lancia i nuovi grade Turcon® MC1 e Turcon® MC2,  materiali elettricamente conduttivi a base politetrafluoroetilene (PTFE) adatti per tenute energizzate con molla o elemento in elastomero. Progettati per applicazioni dinamiche questi materiali consentono un'ottima conduzione elettrica tra gli elementi in movimento reciproco.

Konrad Saur, Vice Presidente dell'area Innovation & Technology di Trelleborg Sealing Solutions, afferma: “I materiali Turcon® MC1 e Turcon® MC2 sono unici, sviluppati appositamente per l'utilizzo in tenute dinamiche, rappresentano la risposta alla forte domanda da parte del mercato di supportare l'elettrificazione delle applicazioni, l'eMobility e le soluzioni IoT ".

Soeren Roepstorff, Direttore Sviluppo dello stabilimento di produzione di Trelleborg a Helsingør (Danimarca), dove sono stati sviluppati i nuovi materiali, afferma: “Elastomeri conduttivi sono già presenti sul mercato, ma destinati per lo più ad applicazioni statiche, mentre i materiali plastici conduttivi esistenti, stampabili ad iniezione, hanno ridotta flessibilità e quindi sono poco performanti come elementi di tenuta e poco adatti all'installazione in cave chiuse.

“Turcon® MC1 e Turcon® MC2 soddisfano le richieste dei nostri clienti, sono materiali polimerici conduttivi che operano in modo molto efficace e affidabile come materiali costitutivi di soluzioni di tenuta e boccole di strisciamento in applicazioni dinamiche. Grazie ad essi, i progettisti hanno il vantaggio di poter attingere ad una vastissima e avanzata gamma di profili di tenuta in PTFE oltre che beneficiare delle proprietà conduttive che tali materiali offrono in applicazioni, come ad esempio un sistema idraulico o un motore elettrico dove è richiesta dissipazione di correnti parassite."

Il PTFE vergine è un eccellente isolante, con resistività intorno a 2 x 10+17 Ohm-cm. Affinché i materiali in PTFE siano in grado di condurre l'elettricità, è necessario aggiungere elementi conduttivi che siano interconnessi all'interno della matrice stessa del PTFE. Storicamente, gli unici materiali conduttivi a base di PTFE erano grade additivati con carica carbonio al di sopra di un certo "valore di soglia".

Il fatto che la conduttività elettrica sia stata raggiunta in passato con materiali PTFE caricati carbonio era accidentale e la bassa resistenza elettrica non era il requisito tecnico primario. Diversamente Turcon® MC1 e Turcon® MC2 sono stati sviluppati appositamente per ottenere un'elevata conduttività elettrica in applicazioni di tenuta dinamica e quindi le prestazioni richieste su questo fronte, sono assolutamente ottimizzate.

I materiali di tenuta elettricamente conduttivi hanno alcune importanti applicazioni:

  • Nel settore Aerospace, ad esempio, lo scenario peggiore è che un aereo venga colpito da un fulmine, ma meno traumatico è l'accumulo statico di energia che si verifica quando un aereo vola attraverso l'aria. Per esempio le tenute che operano nel carrello di atterraggio, se elettricamente conduttive, assicurano che l'elettricità statica sia dissipata in modo sicuro.
  • Il passaggio di carica elettrica tra due elementi può causare scintille o generare correnti parassite in macchinari e sistemi, come ad esempio nei motori elettrici. Ciò può comportare il danneggiamento per "pitting" delle parti metalliche interessate al passaggio o delle piste di rotolamento di cuscinetti, oltre che il rischio di carbonizzazione del lubrificante o del grasso. L'uso di una tenuta o di una boccola elettricamente conduttive fa sì che venga scaricato a massa il sistema attraverso il percorso elettrico così instaurato tra due componenti, evitando problemi di "pitting".
  • In alcune applicazioni si desidera inviare intenzionalmente, in un sistema, un segnale da o a un sensore. Questo trasferimento di segnale può essere ottenuto utilizzando tenute o elementi di strisciamento elettricamente conduttivi che generano un percorso libero per il segnale, consentendo ai progettisti di sviluppare sistemi più complessi che incorporano aspetti dell'intelligenza artificiale senza aggiungere circuiti elettrici.

Per quantificare il grado effettivo di conduttività elettrica di Turcon® MC1 e di Turcon® MC2, i materiali sono stati sottoposti a test significativi nei laboratori interni di Trelleborg, incluso un banco di prova specializzato che simula le condizioni di vita reali. I risultati hanno mostrato che Turcon® MC1 e Turcon® MC2 hanno una resistenza a contatto secco trascurabile (sono altamente conduttivi). Anche in condizioni  lubrificate e con basse pressioni di contatto la conducibilità è elevata.

Turcon® MC1 è un PTFE medio caricato per applicazioni dinamiche che richiedono conducibilità medio-alta, mentre Turcon® MC2 è un materiale ad elevata percentuale di carica per applicazioni dinamiche che richiedono elevata conducibilità.