PTFE
Polytetrafluorethylen
Das Polymer mit der niedrigsten Reibung für selbstschmierende Gleitlager. PTFE ermöglicht einen wartungsfreien Betrieb in anspruchsvollen Anwendungen von -200 °C bis +280 °C.
Was ist PTFE?
PTFE (Polytetrafluorethylen), allgemein bekannt unter dem DuPont-Markennamen Teflon®, ist ein synthetisches Fluorpolymer, das für seinen außergewöhnlich niedrigen Reibungskoeffizienten bekannt ist – den niedrigsten aller Feststoffe. Diese einzigartige Eigenschaft macht PTFE zur idealen Wahl für selbstschmierende Gleitlager und Buchsen.
In Gleitlageranwendungen wird PTFE selten in reiner Form verwendet. Stattdessen wird es mit verstärkenden Füllstoffen kombiniert oder auf Metallträger aufgebracht, um Verbundgleitlager zu schaffen, die die Reibungsvorteile von PTFE mit verbesserter Tragfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Dimensionsstabilität kombinieren.
JBM verwendet PTFE in unseren Metall-Polymer-Verbundgleitlagern — einer dreischichtigen Struktur, bei der das PTFE-basierte Material auf eine Sinterbronze-Zwischenschicht und einen Stahlrücken aufgebracht wird. So entstehen Lager, die hohe Lasten aufnehmen können und gleichzeitig die selbstschmierenden Eigenschaften von PTFE beibehalten.
Warum PTFE für Gleitlager?
Niedrigster aller Feststoffe — ermöglicht ölfreien Betrieb
Extreme Temperaturstabilität
Inert gegenüber fast allen Chemikalien
Dimensionsstabil in feuchten Umgebungen
PTFE-Eigenschaften
| Chemische Bezeichnung | Polytetrafluorethylen |
| Abkürzung | PTFE |
| Handelsname | Teflon® (DuPont) |
| Dichte | 2,1 - 2,3 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 327°C |
| Zugfestigkeit | 20-35 MPa |
| Härte | Shore D 50-65 |
| Reibung (Trocken) | 0,04 - 0,10 |
| Max. PV-Wert (ungefüllt) | 0,10 N/mm²·m/s |
Grenzen von reinem PTFE
- Geringe Tragfähigkeit
- Hohe Verschleißrate unter Last
- Kaltfluss (Kriechen) unter Druck
- Schlechte Wärmeleitfähigkeit
Diese Einschränkungen werden durch die Verwendung von PTFE-Compounds und metallgestützten Verbundstrukturen überwunden.
PTFE-Füllstoffe für verbesserte Lagerleistung
Reines PTFE hat eine begrenzte Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit. Durch die Zugabe von verstärkenden Füllstoffen entwickeln wir PTFE-Compounds, die für spezifische Lageranwendungen optimiert sind.
Glasfaser
15-25 % Glasfaser verbessern die Verschleißfestigkeit und Tragfähigkeit drastisch. Reduziert das Kriechen und erhöht die Dimensionsstabilität. Ideal für allgemeine Industrieanwendungen.
Kohlenstoff / Graphit
Kohlefaser oder Graphitpulver verbessern die Wärmeleitfähigkeit und reduzieren den Hitzestau. Erhöht die Verschleißfestigkeit im Trockenlauf. Ideal für Hochgeschwindigkeitsanwendungen.
Bronzepulver
Bronze-Füllstoffe erhöhen die Tragfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit erheblich. Die metallischen Partikel helfen, Wärme abzuleiten und widerstehen Verformungen unter hohen Lasten.
MoS₂ (Molybdändisulfid)
MoS₂ ist ein Festschmierstoff, der die Reibung, insbesondere in der Anlaufphase, weiter reduziert. In Kombination mit PTFE bietet es hervorragende Trockenlaufeigenschaften im Vakuum oder in Schutzgasatmosphären.
Aramidfaser (Kevlar®)
Aramidfasern bieten eine hervorragende Verschleißfestigkeit, ohne weiche Wellen zu beschädigen. Die nicht-abrasive Eigenschaft macht sie ideal für Anwendungen mit Edelstahl- oder Aluminiumwellen.
Spezialmischungen
JBM entwickelt kundenspezifische PTFE-Compound-Rezepturen, die mehrere Füllstoffe kombinieren, um die Leistung für spezifische Anwendungen zu optimieren – eine perfekte Balance aus Reibung, Verschleiß, Last und Temperatur.
Wie PTFE in JBM-Lagern eingesetzt wird
JBM integriert PTFE auf verschiedene Arten in das Lagerdesign, jeweils optimiert für unterschiedliche Leistungsanforderungen.
Metall-Polymer-Verbund
Dreischichtiger Aufbau
Die PTFE-Füllstoff-Mischung wird in die poröse Bronzeschicht eingewalzt, wodurch eine dauerhafte mechanische Verbindung entsteht. Dieses Design bewältigt hohe Lasten (bis zu 250 N/mm²) und behält gleichzeitig die niedrigen Reibungseigenschaften von PTFE bei.
Metall-Polymer-Lager ansehen →Bronze mit PTFE-Beschichtung
Gerollte Ausführung
Dünne PTFE-Schicht, die auf ein gerolltes Bronzeband aufgebracht ist. Kombiniert die Festigkeit von Bronze mit der selbstschmierenden PTFE-Oberfläche. Verwendet in hydraulischen und oszillierenden Anwendungen.
- Hohe Ermüdungsfestigkeit
- Hervorragend für oszillierende Bewegungen
- Platzsparendes dünnwandiges Design
Faserverstärktes PTFE
Faserverbundgewickelt
PTFE-Gewebe, das mit Faserverstärkung auf einen Stahl- oder Verbundstoffträger gewickelt wird. Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis. Eingesetzt in der Luft- und Raumfahrt sowie bei Hochleistungsanwendungen.
- Leichtbauweise
- Hohe Festigkeit
- Korrosionsbeständig
PTFE-Anlaufscheiben
Für axiale Belastungen
Flache PTFE-Verbundscheiben für axiale Lasten. Stahlgestützt für strukturellen Halt. Bewältigt hohe Drucklasten bei begrenztem axialem Bauraum.
- Kompaktes axiales Design
- Hohe axiale Tragfähigkeit
- Einfache Montage
PTFE vs. andere Lagerwerkstoffe
Wie schneidet PTFE im Vergleich zu anderen selbstschmierenden Lagermaterialien ab? Je nach Anwendung bietet jedes Material spezifische Vorteile.
| Eigenschaft | PTFE-Verbund | POM (Acetal) | Bronze | Nylon (PA) |
|---|---|---|---|---|
| Reibungskoeffizient | 0,04-0,15 | 0,15-0,35 | 0,10-0,20 | 0,20-0,40 |
| Max. Temperatur | +280°C | +110°C | +300°C | +100°C |
| Min. Temperatur | -200°C | -40°C | -40°C | -40°C |
| Chemikalienbeständigkeit | Exzellent | Gut | Befriedigend | Befriedigend |
| Wasseraufnahme | Keine | Gering (0,2%) | Keine | Hoch (2-3%) |
| Tragfähigkeit* | 250 N/mm² | 80 N/mm² | 300+ N/mm² | 40 N/mm² |
| Trockenlauf | Exzellent | Gut (benötigt Fett) | Schlecht (benötigt Öl) | Befriedigend |
| Geschwindigkeitseignung | Hoch | Mittel | Niedrig-Mittel | Mittel |
| Ideal für | Wartungsfrei, extreme Bedingungen | Hohe Last, niedrige Geschw. | Hohe Last, geschmiert | Leichte Beanspruchung, kostengünstig |
*Die gezeigte Tragfähigkeit gilt für metallgestützte Verbundlager
Einsatzgebiete für PTFE-Lager
PTFE-Lager sind die bevorzugte Wahl, wenn wartungsfreier Betrieb, extreme Temperaturen oder chemische Beständigkeit gefordert sind.
Automobilindustrie
- Lenksäulenlager
- Stoßdämpferbuchsen
- Bremssattelführungen
- Drosselklappenbuchsen
- Sitzverstellmechanismen
Hydraulik
- Zylinderstangen-Führungsbuchsen
- Kolbenführungsringe
- Ventilspindelbuchsen
- Pumpenlager
- Aktuator-Drehpunkte
Lebensmittel & Pharma
- Förderbandlager (FDA-konform)
- Verpackungsmaschinen
- Mischanlagen
- Abfüllanlagen
- Reinraumausrüstung
Luft- & Raumfahrt
- Steuerflächenscharniere
- Fahrwerksbuchsen
- Landeklappenführungen
- Gelenkköpfe für Aktuatoren
- Antennenaufhängungen
Chemische Verfahrenstechnik
- Ventillager (korrosive Medien)
- Rührwerkslagerungen
- Pumpenbuchsen
- Führungen für Wärmetauscher
- Filterpressenlager
Büro & Haushalt
- Druckermechaniken
- Kopiererlager
- Gerätescharniere
- Möbelbeschläge
- Fitnessgeräte
PTFE-basierte Gleitlager
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