Inproceedings,

Simulation von Verschleiß an Dichtungen aus PTFE mit automatischer Neuvernetzung

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Tagungsband XVI. Dichtungskolloquium, page 150–163. Essen, Vulkan-Verlag, (2009)366.

Abstract

Zur Abdichtung bei hohen Drehzahlen und hohen Temperaturen werden häufig Dichtringe aus gefüllten Polytetrafluorethylen (PTFE) eingesetzt. Der Werkstoff ist im Gegensatz zu Elastomerwerkstoffen hoch temperatur- und chemikalienbeständig. Hauptausfallursache ist allerdings der Dichtringverschleiß. Die Mechanismen, die zu diesem Verschleiß führen sind nicht ausreichend bekannt. Eine Berechnung zur Lebensdauervorhersage damit unmöglich. In dieser Arbeit wird ein Multiskalenansatz zur Analyse, Modellierung und Simulation von Verschleiß und Reibung an PTFE-Manschettendichtungen vorgestellt. Stand des Wissens ist, dass sich die physikalischen Vorgänge bei Reibung und Verschleiß nicht auf eine Betrachtungsskala beschränken lassen. Auf der sogenannten Mesoskala erfolgt die Modellierung und Berechnung der Reibung auf Rauheitsebene. Das Mikromodell berücksichtigt die Mikrostruktur des Werkstoffs. Das Makromodell, das den Hauptteil dieser Veröffentlichung darstellt, beschreibt den Verschleiß auf der Bauteilebene. In Verbindung mit einem Verschleißgesetz lässt sich die Geometrieveränderung des Bauteils berechnen. Eine Gebrauchsdauervorhersage ist damit möglich.

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