Hochleistungsfiltration: expandiertes Siebgewebe aus APTIV™ Folie hält extremen Bedingungen stand

In der Luftfahrt- und Raumfahrt- sowie der Brennstoffzellen-Industrie stellen harsche Umgebungsbedingungen immer höhere Anforderungen an Filtermedien. Als Konsequenz hat die Dexmet Corporation ihr Produktportfolio (PolyGrid™*) um expandierte APTIV™ Folien erweitert. Grundlage der Folien ist der Hochleistungskunststoff VICTREX™ PEEK.

Hochleistungsfiltration: expandiertes Siebgewebe aus APTIV™ Folie hält extremen Bedingungen stand

In der Luftfahrt- und Raumfahrt- sowie der Brennstoffzellen-Industrie stellen harsche Umgebungsbedingungen immer höhere Anforderungen an Filtermedien. Als Konsequenz hat die Dexmet Corporation ihr Produktportfolio (PolyGrid™*) um expandierte APTIV™ Folien erweitert. Grundlage der Folien ist der Hochleistungskunststoff VICTREX™ PEEK.

 

Der US-amerikanische Hersteller von expandierten Metall- und Kunststofffolien, Dexmet, profitiert bei den APTIV Folien von der Kombination unterschiedlicher Eigenschaften. Dazu zählen die Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Substanzen bei extrem hohen Temperaturen ebenso wie die sehr guten mechanischen Eigenschaften. Letztere ermöglichen im Expansionsverfahren auf eigens entwickelten Anlagen die Herstellung von Spezialgeweben.
Filtermedien müssen in anspruchsvollen Anwendungen, etwa bei der Produktion von Halbleitern, in der chemischen Verfahrenstechnik oder in der Öl- und Gasindustrie, hohen Temperaturen standhalten sowie ätzenden Gasen und Flüssigkeiten widerstehen. Bislang wurden hier Polymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy Copolymer (PFA) und ein Copolymer aus Ethylen und Chlorotrifluorethylen (ECTFE) eingesetzt. „Diese Materialien zeichnen sich alle durch exzellente Temperatur- und chemische Beständigkeit aus. Doch sie erzielen nicht die hohe mechanische Festigkeit der expandierten APTIV Folien“, erklärt Ken Burtt, Vice President Sales and Marketing bei Dexmet. „Aufgrund der kontinuierlich steigenden Anforderungen an Hochleistungsgewebe sind VICTREX PEEK-basierte PolyGrid-Lösungen das Material der Wahl.”
Brennstoffzellen-Membran: Hoher Druck fordert hohe mechanische Festigkeit
Ziel der Hersteller von Brennstoffzellen ist es, die Leistungsfähigkeit der Membran-Elektroden-Einheit (membrane electrode assembly, MEA) immer weiter zu steigern. „Die Produzenten experimentieren mit unterschiedlichen Membranmaterialien, auf die in der Regel eine (dünne) Schicht aus Kohlenstoff und Platin, die als Katalysatoren fungieren, aufgebracht ist”, so Burtt. Das Trägermaterial muss für extrem hohe Temperaturen geeignet sein und über sehr hohe mechanische Eigenschaften verfügen. Hintergrund sind die kontinuierlich steigenden Drücke auf die Membran, um die gewünschte Leistungssteigerung zu erreichen. „Die hohe mechanische Festigkeit der Membran wird damit zum entscheidenden Erfolgsfaktor. Sulfoniertes Tetrafluorethylen (TFE) ist inzwischen an der Grenze seiner Leistungsfähigkeit angelangt und APTIV Folien sind daher die nächste logische Wahl.”
„Dexmet kannte PEEK bereits, wusste jedoch nicht, dass wir die einzigartige Eigenschaftskombination auch bei den dünnen APTIV Folien bieten“, so Tim Herr, Global Films Business Leader, Victrex Polymer Solutions. „Unser Material in Kombination mit der Verarbeitungskompetenz von Dexmet stellt einen signifikanten Vorteil für Kunden dar und erlaubt, die Entwicklung anspruchsvoller individueller Lösungen.”
Effiziente Lösungen für Luft- und Raumfahrt
Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerungen führen dazu, dass Hersteller der Luft- und Raumfahrtindustrie bei Strukturbauteilen Aluminium mehr und mehr durch Composite-Bauteile ersetzen. „Beim Kontakt von Karbonfasern mit Kupfer oder Aluminium tritt eine galvanische Reaktion ein, das Material korrodiert. Um die Korrosion zu reduzieren, suchen Konstruktionsingenieure nach unterschiedlichen Polymeren als Barriereschicht zwischen der Karbonfaser und dem expandierten Material“, erklärt Burtt. „APTIV Folien sind eine Option, weil sie dünn und hochfest sind. Sie verfügen zusätzlich über exzellente Hochtemperatur- und dielektrische Eigenschaften. Bei der Fertigung der Kohlenstofffaser-Bauteile sind auch die Hochtemperatureigenschaften von zentraler Bedeutung. Hier auf expandierte APTIV Folien zu setzen, ist sogar die bessere Option aufgrund ihres niedrigeren Gewichts.”
Dexmet verwendet zur Herstellung der hochleistungsfähigen Gewebe ein sehr präzises Expansionsverfahren. „Diesen Verarbeitungsprozess gibt es bereits seit über 100 Jahren“, so Burtt. „Was ihn einzigartig macht, ist unsere Fähigkeit, ein expandiertes Produkt aus sehr dünnen Materialien mit sehr kleinen Öffnungen herzustellen – und das in großen Breiten. Es gibt weltweit kein anderes Unternehmen, das so dünne Materialien expandiert, insbesondere Polymerfolien unter 125 Mikrometer mit Öffnungen bis zu einer Größe von gerade einmal 25 Mikrometern. „Das Verfahren bietet sehr viele Variationsmöglichkeiten und erlaubt Dexmet, maßgeschneiderte Produkte anzubieten, die genau den individuellen Anforderungen entsprechen, beispielweise im Hinblick auf die Größe der Öffnungen, die Luftdurchlässigkeit, das Flächengewicht oder die Gesamtdicke.
Die hohe Variabilität stellt den größten Vorteil des Expansionsprozesses dar. Hinzu kommt das Volumen, das sich pro Kilogramm aus Rohmaterial oder Folien ergibt. Da es sich um ein Expansionsverfahren handelt, hat das hergestellte Produkt immer ein größeres Volumen als die Ausgangsmenge des Werkstoff es hatte. Im Gegensatz zum Perforationsprozess, bei dem Löcher in das Material gestanzt werden, um die Öffnungen zu erzielen, wird beim Expansionsprozess nichts ausgestanzt. „Das bedeutet: höherer Nutzen und gleichzeitig auch weniger Abfall. Insgesamt ist das damit die wesentlich ökonomischere Lösung, um wertvolle Rohstoffe wie Silber, Nickel, Titan oder eben auch APTIV PEEK Folien zu verarbeiteten“, so Burtt abschließend.
Ein weiterer Pluspunkt insbesondere im Hinblick auf Filtermedien ist die Homogenität des Materials. Die Fäden bewegen sich nicht relativ zueinander. Dadurch gibt es auch keine Veränderungen bei den Größen der Öffnungen. Zudem erlaubt die dreidimensionale Geometrie des Materials unterschiedliche Flussrichtungen der Medien und verbessert damit die Querströmung und verringert den Druckverlust.
 
 
Mehr über die APTIV Folien erfahren Sie unterwww.aptivfilms.com.
*) PolyGrid™ ist eine eingetragene Marke der Dexmet Corporation.
 
 
Über Victrex
Victrex plc. mit Hauptsitz in Großbritannien ist weltweit führender Hersteller von Hochleistungspolymeren, zu denen auch VICTREX PEEK Polymer, APTIV Folien, VICOTE Beschichtungen und VICTREX Pipes™ zählen. Die Werkstoffe von Victrex gehören zu den weltweit leistungsstärksten Kunststoffen mit verschiedenen hervorragenden Eigenschaften, mit deren Hilfe Hersteller und Endkunden Kosten deutlich senken, noch höhere Leistungen erzielen und innovative Produkte entwickeln können. Die gesamte Materialherstellung bei Victrex erfolgt gemäß der Victrex-Zertifizierung nach ISO 9001.
VICTREX ist eine eingetragene Marke der Victrex Manufacturing Limited. VICTREX Pipes™, PEEK-ESD™, HT™, WG™ und ST™ sind Marken von Victrex plc. VICOTEund APTIV sind eingetragene Marken von Victrex plc. in den USA, der Europäischen Union und in anderen Ländern.
 
Über Dexmet
Seit mehr als 60 Jahren stellt die Dexmet Corporation Präzisionsstreckmetalle her und hat Innovationen beim Expandieren von dünnen Folien aus Metallen oder Polymeren erzielt, die sich durch exakte mechanische und elektrische Eigenschaften auszeichnen und so die Anforderungen an Leitfähigkeit, Gewicht und Maßtoleranzen erfüllen. Das Unternehmen engagiert sich kontinuierlich im Hinblick auf Kundenservice, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierungen. So hat Dexmet SPC implementiert und ist ISO-9001:20008-zertifiziert. Kontinuierliche Neuerungen umfassen die Entwicklung hoch spezialisierter eigener Expansions- und Verfahrensausstattungen für einzigartige, luftdurchlässige Produkte. Weitere Informationen unter www.dexmet.com.
 
 
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Susanne Sauer                                                              
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