PTFE / ePTFE – Polytetrafluorethylen

Polytetrafluorethylen (PTFE) ist ein thermoplastischer, hochkristalliner Kunststoff aus Fluor und Kohlenstoff mit einem sehr breiten Anwendungs- und Einsatzspektrum. Die hervorragenden Gleiteigenschaften, die Anti-Adhäsivität, beste Isolationseigenschaften und die fast universelle chemische Beständigkeit sowie der hohe Temperatureinsatzbereich machen diesen Werkstoff zu einem Allroundtalent in der Dichtungstechnologie. PTFE hat hervorragende Gleiteigenschaften und verhindert aufgrund der eng beieinander liegenden statischen und dynamischen Reibwerte den „Stick-Slip Effekt“.

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Der Stick-Slip Effekt

Glossar

Das hohe spezifische Gewicht, die niedrigen mechanischen Festigkeiten durch die PTFE einen hohen Gleitverschleiß hat sowie die Neigung zum Kriechen (kalter Fluss) schränken diesen Werkstoff teilweise ein. Ungefülltes PTFE eignet sich daher nur für Anwendungen mit niedriger mechanischer Belastung. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wird PTFE mit Füllstoffen aus z. B. Glasfaser und Kohle als Compound angeboten.

Eigenschaften

Sehr hohe chemische Beständigkeit
Breiter Temperatureinsatz (–200 °C bis +260 °C)
Herausragende Gleiteigenschaften
Sehr hohe Korrosionsbeständigkeit
Antiadhäsiv, nicht brennbar
Keine Feuchtigkeitsaufnahme
Witterungsbeständig
Physiologisch unbedenklich (FDA-konform)
Hydrolysebeständig (Einschränkung bei PTFE/Bronze)

PTFE ist beständig gegen UV-Bestrahlung, selbst in Verbindung mit Luftsauerstoff. Ungefülltes PTFE ist gegen fast alle Medien beständig.

Nicht beständig ist PTFE gegen elementares Fluor, Chlortrifluorid und geschmolzenen oder gelösten Alkalimetallen.

Halogenierte Kohlenwasser- stoffe führen zur Quellung des Materials, die jedoch reversibel sind.

Mit einer herabgesetzten chemischen Beständigkeit ist bei gefülltem PTFE zu rechnen. Bei diesen Compounds ist nicht das PTFE die Schwachstelle, sondern der Füllstoff. Grundsätzlich sollten gefüllte PTFE-Typen vor dem Einsatz in chemisch belasteter Umgebung gegen das Medium getestet werden.

Einsatz

PTFE findet seinen Einsatz in nahezu jeder Art von Industrie, im Besonderen in der

Lebensmittelindustrie
Pharma- und Chemischen Industrie
Textil- und Papierindustrie
Luft- und Raumfahrtindustrie
Elektroindustrie
Maschinen- und Apparatebau

Hauchdünne Schichten des gereckten PTFE (ePTFE) finden als Folien oder Band aufgrund der hohen Chemikalienbeständigkeit Einsatz in der Pharma- und Chemischen Industrie, aber auch in der Bekleidungsindustrie.

Anwendung

Anwendung findet PTFE z. B. für

Dichtelemente
Gleitlager und Buchsen
Kolbenringe
Ventildichtsitze
Messbuchsen
Antiadhäsive Beschichtungen
Und vielen weiteren Anwendungen

PTFE ist auf spanabhebenden Werkzeugmaschinen bearbeitbar. Die Halbzeuge können gehobelt, gedreht, gesägt, gefräst und gebohrt werden. Der Einsatz von Gewindeeinsätzen ist ebenso möglich wie das Gewindeschneiden.

Das Verkleben von PTFE ist erst nach der Oberflächenbehandlung mit speziellen Ätzmitteln möglich.

Wichtiger Hinweis

für die Herstellung von PTFE-Konstruktionen

PTFE unterliegt einer Phasenumwandlung im Temperaturbereich bis +19 °C. D.h., dass eine Volumenvergrößerung um bis zu 1,2 % möglich ist. Fertigteile, die bei etwa +23 °C maßhaltig sind, können bei Temperaturen unter +19 °C deutliche Maßabweichungen aufweisen. Dies ist unbedingt bei der konstruktiven Gestaltung und Aufmaßung von Teilen aus PTFE zu berücksichtigen.
Eine sehr gute Wärmeabfuhr ist bei der spanenden Bearbeitung zu gewährleisten. Die sehr guten Isolier-eigenschaften von PTFE können während der Bearbeitung zu Wärmestaus bzw. zur Wärmedehnung führen. Nach Abkühlung der Teile könnte dies zu Maßabweichungen führen.

ePTFE besteht aus multidirektionalem, gerecktem PTFE. Die ausgezeichnete Beständigkeit bei hohen Temperaturen (>200 °c), korrosiven Gasen sowie eine große Resistenz gegen verschiedene chemische Medien prädestinieren diese Fasern für einen Einsatz im Bereich der Heißluft-Anwendungen wie Abgase, Filtration sowie der Bekleidungsindustrie etc. Aufgrund der physiologischen Unbedenklichkeit entspricht ePTFE den Anforderungen der FDA 21 § cFR 177.1550. (Food and Drug Administration) und ist daher auch für den Einsatz in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie geeignet.

Lieferformen:

Bänder, Folien und Schnüre.

Herstellung

Expandiertes ePTFE ist eine speziell verarbeitete Form des Polytetrafluorethylens (PTFE). Die PTFE Molekül- fasern werden während des Verarbeitungsvorganges orientiert, wodurch im Material verbesserte Festigkeits- und Kaltflusseigenschaften im Vergleich zu nicht orientiertem PTFE erzeugt werden.