PTFE-freie Lösungen für tribologische Anwendungen
Da die Regularien für PFAS strenger werden, suchen Hersteller nach PTFE-freien Werkstoffen, die hohe Leistungsfähigkeit ohne Kompromisse bei der Sicherheit gewährleisten. Unser Stanyl® PA46 bietet Ihnen eine PTFE-freie Lösung mit wesentlichen tribologischen Eigenschaften wie geringer Reibung, Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit. So können industrielle Anwendungen regulatorische Anforderungen erfüllen und gleichzeitig eine hohe Leistungsfähigkeit aufrechterhalten.
Wachsende Gesundheits- und Umweltbedenken führen zu einer steigenden Nachfrage nach PTFE-freien Lösungen für tribologische Anwendungen. Polytetrafluorethylen (PTFE), das lange Zeit wegen seiner reibungs- und verschleißmindernden Eigenschaften in hochbelasteten Anwendungen wie Zahnrädern, Kettenführungen und Buchsen geschätzt wurde, steht nun aufgrund seiner Einstufung als Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) verstärkt im Fokus regulatorischer Diskussionen. Daher prüfen Hersteller Alternativen zu PTFE, um weiterhin hohe Leistungsstandards zu erfüllen und gleichzeitig neue regulatorische sowie sicherheitsrelevante Anforderungen einzuhalten.
Warum PTFE kritisch betrachtet wird
PTFE gehört zur Stoffgruppe der PFAS, die aus über 10.000 Chemikalien besteht und sich durch starke Kohlenstoff-Fluor-Bindungen auszeichnet, was sie extrem beständig gegenüber Abbauprozessen macht. Nicht alle PFAS sind schädlich, jedoch wurden einige, etwa PFOA und PFOS, aufgrund gesundheitlicher Risiken wie Krebs, Beeinträchtigungen des Immunsystems und Leberschäden eingeschränkt. Regulatorische Behörden wie die European Chemicals Agency (ECHA) ...Die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) und die US-Umweltschutzbehörde beobachten PFAS genau, und zukünftige Beschränkungen für die Verwendung von PTFE bleiben möglich.
Die Persistenz von PFAS in der Umwelt, in Lebensmitteln und im Wasser sowie deren Anreicherung im menschlichen Gewebe unterstreichen die Bedenken hinsichtlich dieser „Ewigkeitschemikalien“. Während die derzeitigen Vorschriften PTFE nicht einschränken, könnten vorgeschlagene Maßnahmen – insbesondere in Europa – globale Auswirkungen haben. Der Vorschlag der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), PFAS im Rahmen der REACH-Verordnung der EU zur Verbesserung des Schutzes der menschlichen Gesundheit und der Umwelt vor den Risiken von Chemikalien auszuphase, hat umfangreiches Feedback erhalten. Obwohl die Umsetzung über 2025 hinausgehen könnte, sind weiterhin Einschränkungen möglich.
Die Herausforderung beim Ersatz von PTFE
Der Ersatz von PTFE in tribologischen Anwendungen gestaltet sich schwierig aufgrund seiner herausragenden Leistungseigenschaften. Ohne PTFE könnte Reibungswärme die Performance beeinträchtigen, sodass zeit- und kostenintensive Alternativen erforderlich werden. Materialien und Schmierstoffe müssen als System zusammenarbeiten, was die Notwendigkeit ganzheitlicher PTFE-freier Lösungen betont.
Envalior begegnet diesen Herausforderungen mit PTFE-freien Alternativen, wobei der Schwerpunkt besonders aufStanyl®, einem Hochleistungs-Polyamid 46 (PA46), liegt. Stanyl bietet hohe Temperaturbeständigkeit, Verschleißeigenschaften und geringe Reibung ohne PTFE und eignet sich somit für verschiedene tribologische Anwendungen.
PTFE – Rolle und Vorteile in der Tribologie
PTFE wird in der Tribologie aufgrund seiner geringen Reibung und hohen Verschleißfestigkeit vielfach eingesetzt. Sowohl als reines Polymer als auch als Additiv in Verbundwerkstoffen verbessert PTFE die Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit und ist daher besonders für Komponenten wie Zahnräder und Lager geeignet. Es reduziert außerdem die Reibung unter hohen Belastungs- und Geschwindigkeitsbedingungen, eine entscheidende Funktion in Anwendungen, die Langlebigkeit und Effizienz erfordern.
Wesentliche tribologische Materialanforderungen umfassen:
- Niedriger Reibungskoeffizient und Verschleißbeständigkeit für eine hohe Lebensdauer.
- Hochtemperaturbeständigkeit für anspruchsvolle Bedingungen.
- Geringes Gewicht und geringe Geräuschentwicklung für leichte und geräuschärmere Bauteile.
- Kosteneffizienz mit umweltfreundlichen Lösungen.
Polymere wie POM, PEEK und Polyamide wie PA66 und PA46 wurden entwickelt, um diese Anforderungen zu erfüllen. Trotz der unübertroffenen Eigenschaften von PTFE ist dessen zukünftiger Einsatz aufgrund der Zugehörigkeit zur PFAS-Chemikaliengruppe fraglich.
3 PTFE-freie Lösungen in tribologischen Anwendungen
1. Ketten- und Riemenführungen
Automotive-Steuertriebssysteme sind auf reibungsarme, langlebige Ketten- und Riemenführungen angewiesen. Stanyl PA46, einschließlich TW341, TW441 und HGR3-W, bietet PFAS-freie Lösungen für Hochgeschwindigkeits- und Hochdruckanwendungen.
2. Zahnräder und Aktuator-Komponenten
Die Hochtemperaturbeständigkeit und Dauerhaftigkeit von Stanyl prädestinieren es für kompakte, langlebige Zahnräder. Die PTFE-freien Stanyl-Typen von Envalior umfassen ungefüllte, glasfaser- (GF) und kohlenstofffaserverstärkte (CF) Varianten und stellen eine leistungsstarke Alternative zu PTFE-haltigen Werkstoffen dar.
3. Gleitlager
PTFE-freie Stanyl Werkstoffe wie TW376 zeichnen sich unter hohen Drücken und Temperaturen aus und bieten eine potenziell geeignete Alternative zu PTFE-haltigen Stanyl PA46 Typen sowie verschiedenen anderen PTFE-haltigen Materialien wie PA66, POM und PPA. Stanyl TW376 hat gute Leistungen in einer Vielzahl anspruchsvoller tribologischer Anwendungen gezeigt, bei denen derzeit PTFE-haltige Materialien, einschließlich PTFE-haltigem PA46, eingesetzt werden.
Ein nachhaltiger Weg in die Zukunft
Envalior setzt sich dafür ein, PTFE-freie Lösungen zu entwickeln, die tribologischen Anforderungen...ohne Kompromisse bei der Leistungsfähigkeit einzugehen. Die hohe Temperaturbeständigkeit und exzellente Verschleißfestigkeit von Stanyl zeigen, dass eine hohe Leistungsfähigkeit auch ohne PFAS möglich ist. In Zusammenarbeit mit Schmierstoffherstellern maximieren wir Synergien zwischen PTFE-freien Kunststoffen und Schmierstoffen, um robuste Lösungen bereitzustellen.
Mit Werkstoffkompetenz, Unterstützung im Design und Testservice helfen wir unseren Kunden, sich an die sich entwickelnden Regularien anzupassen und ihre tribologischen Anforderungen sicher zu erfüllen.