Forskning och utveckling - Trelleborg

Forskning och utveckling

Ett åtagande mot framtida tätningslösningar
För att säkerställa att vi har rätt produkter och material för att möta framtidens krav gör Trelleborg Sealing Solutions stora investeringar inom forskning och utveckling. 8 kompetenscentra belägna i Bridgewater (England), Helsingör (Danmark), Malta, Stuttgart (Tyskland), Shanghai (Kina), Kalmar (Sverige), Fort Wayne och Northville (USA) är engagerade i pågående program för utveckling av material och produkter.

Avancerad materialformulering
Vår databas med mer än 2 000 unika materialrecept innehåller material som är bäst i klassen och som presterar i krävande miljöer där temperaturerna är extrema, medierna aggressiva, trycken höga och standarderna stränga.
Våra egna material inkluderar Turel® elastomerer, Isolast® perfluoroelastomerer, Turcon® PTFE baserade material Zurcon® polyuretan och våra lagermaterial Turcite®, Orkot® and HiMod® .

Unika innovativa tätningsprodukter
Trelleborg Sealing Solutions produkter är banbrytande och många har även blivit till en standard för industrin. Våra egna produkter innefattar AQ-Seal®, Double Delta®, Glyd Ring®, Stepseal®, Variseal® och Wills Rings®, originalet när det gäller metall O-ringar .

Kundanpassade produkter tillverkas för att möta kundspecifika krav med hjälp av finit elementanalys och annan spjutspetsteknik. Om nödvändigt kan tätningarna genomgå kort- eller långtidstester på något av Trelleborg Sealing Solutions laboratorier före serietillverkning.

Testutrustning fordon

Speciell testutrustning som simulerar de faktorer som påverkar stötdämpare under körning. Den installerade stötdämparen utsätts för påverkan med varierande frekvens. På så sätt kan tätningarnas reaktioner undersökas under precis så lång drifttid som kunden önskar.

Tekniska Data

  • Axeldiameter 0 - 50 mm
  • Axelhastighet 0.002 - 4.0 m/s
  • Testvätska HLP46, fordonsvätskor
  • Slaglängd 200 mm
  • Oljetemperatur +25 to -110 °C
  • Dämpningskraft 25 kN 

 Mätbart

  • Läckage
  • Friktion
  • Tryck
  • Oljetemperatur
  • Slaglängd
  • Axelhastighet
  • Dämpningskraft

Lågtemperaturtest

Kammaren är utformad för att rymma en komplett hydraulisk cylinder. Dess syfte är att utforska vilka effekter låga temperaturer har på driftegenskaperna hos en cylinder och på de installerade tätningarna.

Tekniska Data

  • Axeldiameter 36 och 40 mm
  • Axelhastighet 0-0,2 m/s
  • Testvätska aeroshellvätska 4
  • Tryck 0-15 MP
  • Oljetemperatur -25° C
  •  Avvikelse från centrum upp till 0,3 mm 

 Mätbart

  • Läckage
  • Tryck
  • Axelhastighet
  • Oljetemperatur
  • Antal cykler

Oljetätningar hållbarhetstest

Testutrustning med 2x4 kammare utformad för att rymma upp till 16 radiella oljetätningar. Syftet är att kontrollera driftprestandan hos den radiella oljetätningen under påverkan av temperatur, rotationsfrekvens och andra parametrar samt under lutning av hela systemet.

Tekniska Data

  • Axeldiameter 20-80 mm
  • Axelhastighet 8 000 /16 000 rpm
  • Testvätska HLP46
  • Tryck 0-5 MPa
  • Oljetemperatur 25-80 (120)° C 

Mätbart

  • Läckage
  • Tryck
  • Oljetemperatur
  • Yttertemperatur
  • Frekvens

Testutrustning axeltätning

Ytterligare testutrustning för testning av axeltätningar. Det finns dock ingen permanent testkammare installerad. Tätningarna kan testas i nästan alla slags cylindrar som kunden tillhandahåller. Igångsättningen av testcylindrarna utförs med hjälp av en centralt monterad cylinder.

Tekniska Data

  • Axeldiameter 17-50 mm
  • Axelhastighet 0,001-0,4 m/s
  • Testvätska HLP46
  • Tryck 0-20 MPa
  • Slaglängd 0-250 mm\
  • Oljetemperatur 25-80° C  

Mätbart

  • Läckage
  • Friktion
  • Tryck
  • Axelhastighet
  • Oljetemperatur
  • Slaglängd

Testutrustningar roterande tätningar

Ytterligare testutrustning för testning av roterande tätningar. Samma utrustning installeras även som standardutrustning i andra av Trelleborg Sealing Solutions forskningslaboratorier i norra Europa och i USA för att uppnå globalt standardiserade och enhetliga testförhållanden.

Tekniska Data

  • Axeldiameter 60-95 mm
  • Axelhastighet 0-0,5 m/s
  • Testvätska HLP46
  • Tryck 0-50 MPa
  • Rotationsvinkel 90-360°
  • Oljetemperatur 25-80 (120)° C 

Mätbart

  • Läckage
  • Friktion
  • Tryck
  • Axelhastighet
  • Oljetemperatur
  • Antal cykler
  • Frekvens 

Testutrustning dragpåkänning

Generell testutrustning för testning av dragpåkänningsvärden eller töjning av testexemplar av material som utsätts för särskild töjning eller dragpåkänning. Denna utrustning kan även användas för att testa friktionskrafter som uppstår på kontaktytan av tätningar installerade i cylindrar (cylindrar finns inte i drift för detta test).

 Tekniska Data

  • Axelhastighet 0-0,1 m/s
  • Tryck 0-50 MPa
  • Slaglängd 500 mm
  • Dämpningskraft 10 kN 

Mätbart

  • Friktion
  • Slaglängd
  • Axelhastighet

Testutrustning avstrykare

Utrustning för att testa avstrykares förmåga att hindra damm/smuts som tillförts externt under kontrollerade förhållanden från att tränga in i ett hydrauliskt system. De främmande partiklar som kommit in i systemet samlas upp i plexiglasbehållarna som kan ses i mitten av illustrationen. Analyser av oljan i behållarna visar sedan om dessa föroreningar finns där.

Tekniska Data

  • Axeldiameter 0-50 mm
  • Axelhastighet0-0,5 mm/s
  • Testvätska HLP46 + Arizona Dust
  • Tryck 0-5 MPa
  • Slaglängd 200 mm
  • Axelböjning 0-0,5 mm
  • Oljetemperatur 25-50° C 

Mätbart

  • Sandpartiklarnas storlek och mängd
  • Axelböjning
  • Tryck 

Provning och utveckling

Följande bilder visar processer som används av Trelleborgs polymer laboratorium för att säkerställa kvalitet, utförande och effektivitet för tätningslösningar inom polyuretan (PU) området.

Mikrohårdhet IRHD enligt DIN ISO 48
Kompatibilitet med olika medier enligt DIN 53508 and ISO 1817
Termogravimetrisk analys enligt VDA 675135
Materialutveckling efter kundspecificering
TR-värde (”Temperature Retraction”) enligt DIN 53545
TR10-värde enligt TBS-00036

Produktutveckling

Produkterna i Trelleborg Sealing Solutions standardutbud passar inom en lång rad applikationsområden. Alla behov kan dock inte mötas med en redan existerande tätningslösning. I sådana fall skapar Trelleborg Sealing Solutions produktutvecklingsdivision speciallösningar där man börjar med enkla tätningselement och slutar med delar bestående av många olika komponenter och integrerade extra funktioner.

Trelleborg erbjuder speciallösningar

Ett brett materialsortiment och ett stort utbud av möjliga produktionstekniker utgör grunden för Trelleborg Sealing Solutions produktutveckling. Interaktionen mellan moderna utvecklingsmetoder och vår erfarenhet av simulering och testning har lett till att ett stort antal skräddarsydda produkter tagits fram.

Kraftiga högtryckstätningar eller känsliga ventilationsventiler, lågfriktionstätningar för stötdämpare eller styva avstrykare - Trelleborg Sealing Solutions produktutvecklingsdivision erbjuder speciallösningar som ger kunden bästa möjliga resultat.

Polyuretanutveckling

Invigningen av Trelleborg Sealing Solutions nya polyuretanlaboratorium 2001 visar tydligt vilken status vi ger denna nya materialgrupp som blir allt viktigare inom dynamisk tätningsteknik. Sedan dess har vi sett en kraftigt ökad effektivitet och bättre resultat inom vår utveckling av PUR-material.

För närvarande kan vi erbjuda våra kunder följande:

  • En noga utvald sammanställning av ett mångsidigt materialutbud som tydligt ökar prestandan hos våra standardprodukter.
  • Utveckling fokuserad på kundens krav, d.v.s. skräddarsydda PUR-material.
  • Alla särskilda resurser som krävs för att utveckla högpresterande material i vårt polyuretanlaboratorium:
  1. Kemisk reaktor med möjlighet till reglerad temperaturkoll - Framställd av preoolymeren
  2. Tvärbindningsstation utrustad med en höghastighetsblandare - Prepolymeren blandas med tvärbindningsmedlet.
  3. Temperaturkontrollerade gjutplattor - Blandning stelnar.
  4. Granuleringsmaskin som pulvriserar det halvfärdiga PUR-materialet.
  5. Vi använder särskilt utformade redskap för serie-identisk tillverkning av prototyper och testexemplar som sedan undersöks i laboratoriet.
  6. Vi har även en formsprutningsmaskin som är identisk med den maskin som används i den ordinarie produktionen. Denna maskin är dessutom utrustad med extra mjukvara för kvalitetssäkring och undersökning av processernas användbarhet.
  7. Vi har tillgång till mycket kvalificerad personal med många års erfarenhet.
  • Vi kan producera termoplastiska polyuretaner (TPU:er) i halvindustriell skala med olika kemiska, fysiska, tribologiska och mekaniska egenskaper genom att skapa uppgiftsanpassade molekylstrukturer.
  • Tre grundläggande komponenter – isocyanat, polyol och tvärbindningsmedel – varieras noggrant under kemisk syntes. I vissa fall ingår även tillsatsmedel.

 Med de tre ovan nämnda ingredienserna kan vi påverka:

  • dämpningsegenskaper
  • plastisk deformation
  • styvhet
  • elasticitetsmodul
  • extrusionsresistens
  • egenskaper vid höga och låga temperaturer.
  • kemisk motståndskraft
  • nötningsegenskaper

Sammansättningarna och mätvärden från materialtesterna registreras exakt. Vi kan till exempel konstruera en spännings-töjningskurva utifrån dragprovaren genom att tillämpa vårt FEM-beräkningssystem. Därigenom kan vi simulera tätningsegenskapen utifrån vissa kriterier och med utgångspunkt i fördefinierad delgeometri dra slutsatser om optimalt material.

Framtida generationer av förbättrade TPU:er återfinns typiskt inom följande applikationsområden:

  1. Tätningar för stänger och kolvar i pneumatiska och hydrauliska applikationer.
  2. Skrapringselement
  3. Roterande tätningar
  4. Ventiler
  5. Maskinbearbetade delar inom maskinteknik, särskilt med multifunktionella egenskaper. 

 

PTFE-utveckling

Vår vision

Att bli världsledande inom PTFE-baserade material inom vår bransch.

Våra forskningsområden

  • Grundläggande PTFE-fysik
  • Processpåverkan
  • Andra processaktiviteter
  • Produktionsmetoder
  • Standardisering av PTFE-material
  • Utveckling av nya material och förbättring av existerande PTFE-baserade material.

 Våra anläggningar

  • Provbädd

Materiallaboratorium

Detta är några av de instrument som används för tester av polytetraflouretylen (PTFE) hosTrelleborg Sealing Solutions:

  • Specifik gravitation (ASTM D 792, DIN 1183-1)
  • Två instron 5566 dragprovningsmaskiner med extensometer och temperaturkammare. Belastningsceller från 200 N till 10 kN. (ASTM D4894, DIN 53455, ASTM D412, DIN 53504-S2)
  • Kulhårdhet (DIN 53456, ISO 2039)
  • Shore D och mikrohårdhetstestare (ASTM 2240 och DIN ISO 48)
  • Deformation under belastning ASTM D 621
  • Krypning enligt ASTM D 621
  • Fuktanalysator, fuktinnehåll i PTFE och fyllmedel
  • Mätning av partikelstorleksfördelning med laserdiffraktion
  • Mikroskåp med digital processutrustning

Termisk analys

Detta är några av de instrument som används för provning och tester av polytetraflouretylen (PTFE) på Trelleborg Sealing Solutions:

  • Kalorimeter för differentialskanning (DSC), TA-instrument DSC 2910 och DSC 2920
  • Dynamisk mekanisk analys (DMA), TA-instrument DMA 2980
  • Termogravimetrisk analys (TGA), TA-instrument HiRes 2950 TGA