Die Kunststoffindustrie sieht sich derzeit bedeutenden Herausforderungen gegenüber, da sie den steigenden Bedarf an umweltfreundlichen und leistungsstarken Materialien erfüllen muss. In einem Markt, der von rasanten technologischen Fortschritten und einem verstärkten Fokus auf Nachhaltigkeit geprägt ist, sind Innovationen in der Materialentwicklung von entscheidender Bedeutung.
Fortschrittliche Werkstoffe für mehr Effizienz und Umweltschutz
Die Einführung innovativer Werkstofflösungen in Produktionsprozessen bietet ein erhebliches Potenzial zur Kosteneinsparung für Unternehmen. Durch den Wechsel zu Hochleistungskunststoffen und fortschrittlichen Materialien können gleichzeitig die Produktionskosten gesenkt und die Prozesseffizienz, Umweltauswirkungen und Energiebilanz erheblich verbessert werden. Dennoch werden die wirtschaftlichen Auswirkungen der Verwendung neuer Materialien in industriellen Prozessen oft unterschätzt. Die folgenden Anwendungsfälle aus der Praxis des Dichtungsherstellers STASSKOL verdeutlichen, welches Potential für Einsparungen wirklich in diesen Materialien steckt.
Einsparungen durch erhöhte Verschleißfestigkeit
Anwendungsfall: Biogasanlage - Verlängerung der Betriebsdauer von 2.000 auf 12.000 Stunden
Die Kolbenstangendichtungen in den Kolbenkompressoren einer Biogasanlage verschlissen bereits nach 2.000 Betriebsstunden. Mithilfe tribologischer Untersuchungen und unter Berücksichtigung der spezifischen Parameter für Biogasanwendungen wurde von den Materialspezialisten von STASSKOL das am besten geeignete Dichtungsmaterial, ESKAFLON 202, identifiziert. Aus diesem Material wurden Einringdichtungen gefertigt und in die Kolbenstangendichtungen integriert.
In der Biogasanlage laufen sechs Maschinen und jede davon benötigte zuvor jährlich drei Satz Innenteile bestehend aus jeweils fünf Ringen. Die Verwendung der neuen Dichtungsringe aus ESKAFLON 202 führte zu Materialkosteneinsparungen von rund 7.800 €, denn statt der 2.000 Stunden Laufzeit werden nach dem Materialwechsel nun 12.000 Stunden Laufzeit erreicht. Hinzu kommen die aufgrund der verlängerten Betriebsdauer eingesparten Servicekosten von etwa 25.600 €, ganz zu schweigen von den reduzierten Ausfallzeiten, die nur der Betreiber quantifizieren kann.
Einsparungen durch erhöhte Dichtungseffizienz
Anwendungsfall: Doppelschneckenmischer - Reduzierung von Produktverlust auf Null
Beim Mischen von Weizenmehl, Öl, Mineralien und kleinen Steinen für die Tierfutterherstellung kam es täglich zu einem Produktverlust von 25 kg. Die ursprünglich verwendete Labyrinth-Dichtung wies eine geringe Dichtungseffizienz auf. Sie wurde durch die SDF Series ersetzt, eine Dichtungslösung mit kontaktierendem Dichtprinzip. Die verwendeten Materialien sind ESKAPEEK 933 und ESKASIL 5101, beides Dichtungsmaterialien mit hoher Verschleißfestigkeit und Zertifizierung für den Lebensmittelbereich.
Der Produktverlust wurde von 25 kg pro Tag auf Null reduziert. Dies führt zu Einsparungen von 62.500 € pro Jahr. Zusätzlich entfallen die Kosten für die tägliche aufwendige Reinigung sowie häufige Instandhaltungsarbeiten.
Einsparungen durch erhöhte Maschinenverfügbarkeit
Anwendungsfall: Pulvermischung - Lebensdauer von einem Jahr und mehr
Ein Hersteller von Maschinen für mechanische Prozesse wie das Mischen und Trocknen von Pulvern verwendete eine Labyrinth-Dichtung mit Sperrgasanschluss. Diese Dichtung wies eine geringe Effizienz bei der Abdichtung insbesondere bei größeren Durchmessern auf, und musste alle 14 Tage ausgetauscht werden.
Die SDP Series kommt hier zum Einsatz. Ihr rotierender Ring wird aus einem Material mit Bronze und Kohlefasern gefertigt (ESKAFLON 353), während der statische, gefederte Kolben der Dichtung aus gefülltem PEEK (ESKAPEEK 901) besteht.
Die neue Dichtung hat aufgrund dieser Materialien eine Lebensdauer von mehr als einem Jahr. Die Reduzierung des Produktverlusts spart zwar nur 1.600 € pro Jahr, dafür sinken die Kosten für Instandhaltung und Reinigung erheblich. Zusätzlich werden Verunreinigungen des Produkts zuverlässig vermieden.
Einsparungen durch Materialrecycling
Anwendungsfall: Inhouse-Zerspanung bei STASSKOL - Ressourceneinsparung und Leistungssteigerung
In der mechanischen Fertigung von STASSKOL werden jährlich etwa 9 Tonnen ESKAFLON 801 /Tendenz steigend) verarbeitet, das auf PTFE-Basis hergestellt wird und sich besonders für Wasserstoffanwendungen eignet. Ein Drittel dieses Materials wird im Zerspanungsprozess zu Abfall und normalerweise entsorgt.
Der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von STASSKOL ist es gelungen, PTFE-Abfälle wie die von ESKAFLON 801 in einem speziellen Verfahren zu recyceln. Die zerkleinerten und gemahlenen Späne werden mit Rohmaterial vermischt und zu neuen Kunststoffhalbzeugen verarbeitet. Drei Tonnen PTFE, das zu den umstrittenen PFAS gehört, werden nicht entsorgt, sondern wieder in den Produktionsprozess integriert. Ein schöner Nebeneffekt ist, dass das auf diese Weise gewonnene PTFE eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufweist. Tests am hauseigenen Prüfstand haben gezeigt, dass daraus hergestellte Dichtelemente im Einsatz noch länger halten. Langfristig ist dies also ein Gewinn für Mensch und Natur.
Fazit: Das Material macht den Unterschied
Betreiber von Maschinen und Prozessanlagen haben ein wachsendes Interesse daran, umweltfreundlich, effizient, energie- und kostensparend zu arbeiten. Aufgabe und Herausforderung der Kunststoffindustrie ist es, dafür leistungsstarke und maßgeschneiderte Materialien zu entwickeln. Die Beispiele aus der Praxis zeigen, was das richtige Material leisten kann, und das geht weit über eine verlängerte Lebensdauer und Kostenersparnis hinaus. Denn es geht auch um den sparsamen Einsatz wertvoller Rohstoffe, um Nachhaltigkeit, wie das Thema Recycling zeigt, und um die Reduzierung der Umweltbelastung beispielsweise durch geringere Leckagen.
Webinar zum Thema Hochleistungskunststoffe und PFAS-freie Alternativen:
In Zusammenarbeit mit dem Kunststoff Magazin zeigt STASSKOL die Vorteile des Einsatzes von Hochleistungskunststoffen wie PEEK, PTFE und PI in der Produktion. Das Webinar erläutert konkrete Einsparpotenziale und beleuchtet das geplante PFAS-Verbot sowie den aktuellen Stand der Entwicklung PFAS-freier Materialien. Streamen Sie das Webinar jetzt online, um wertvolle Einblicke zu erhalten. Die Aufzeichnung des Webinars "Hochleistungskunststoffe und PFAS-freie Alternativen" vom 26.09.2023 ist hier online verfügbar.
Das Unternehmen:
STASSKOL gehört seit über 100 Jahren zu den Spezialisten im Bereich Dichtungen und ist in Sachsen-Anhalt beheimatet. Das familiengeführte Unternehmen verfügt neben einer hochspezialisierten mechanischen Fertigung über eine Forschungs- und Entwicklungsabteilung für Dichtungsdesign und Hochleistungskunststoffe und seit 2010 über eine eigene Materialfertigung. Auf einem weltweit einzigartigen Prüfstand werden Designs und Materialien aufwendig unter praxisnahen Bedingungen getestet und stetig optimiert. Dadurch ist es möglich, effiziente Dichtlösungen aus maßgeschneiderten Hochleistungskunststoffen für individuelle Kundenanwendungen zu entwickeln und herzustellen. STASSKOL ist Teil der NEUMAN-ESSER GROUP und hat weltweit aktuell 142 Mitarbeiter. Mehr Infos unter: www.stasskol.de und in Next Level of Sealing.