Forschung

Weltrekord im Labor


Winzig wie ein Cent-Stück: Der Mini-Ring kann drehende Wellen von nur einem Millimeter Durchmesser abdichten. Foto: Werk

Forscher der Firma Freudenberg entwickeln kleinsten Simmering

Weinheim. Das Endoskop, das Kopiergerät und das Mars-Fahrzeug haben eine Gemeinsamkeit: Sie alle funktionieren dank Mikrotechnologie. Diese Miniaturisierung hat natürlich auch Konsequenzen für die eingesetzten Dichtungen. Sie müssen winzig klein sein und trotzdem dafür sorgen, dass alles sicher abgedichtet ist und zuverlässig funktioniert.

Forscher des Unternehmens Freudenberg haben jetzt den weltweit kleinsten Elastomer-Simmerring entwickelt. Er kann drehende Wellen mit einem Millimeter Durchmesser bei mehr als 10.000 Umdrehungen pro Minute abdichten. Zum Vergleich: Ein CentStück hat einen Durchmesser von 15 Millimetern.

Die kleinsten Details dieses Mikro-Simmerrings messen sogar nur wenige hundertstel Millimeter. Prototypen der Rekorddichtung haben bereits erfolgreich Testläufe von über 5.000 Stunden unter Betriebsbedingungen bestanden – ohne sichtbaren Verschleiß. Zum Einsatz kommen sie in Zukunft in Miniaturgeräten, die mit ausgeklügelter Elektronik und anspruchsvoller Mechanik ausgerüstet sind.

Einsatz in Mikro-Pumpen

In Mini-Motoren sind die Mikros ebenfalls gefragt. Damit können kleinste Mengen von Flüssigkeiten hochpräzise dosiert und an ihren Einsatzort befördert werden. Den Job machen winzige Pumpen, die nur mit Mikrodichtungen ihre Funktion erfüllen können. Damit lassen sich bei medizinischen Blutuntersuchungen Bruchteile von Tropfen analysieren.

Auch beim Dosieren von Klebstoffen sind die Mini-Pumpen im Einsatz. Und selbst in Brennstoffzellen übernehmen sie zusammen mit den Dichtungen zentrale Aufgaben. Sie spielen auch eine wichtige Rolle in der pharmazeutischen und chemischen Produktion, der Fahrzeugtechnik, der Biotechnologie sowie der Luft- und Raumfahrt.

Die Techniker von Freudenberg beschäftigen sich nun intensiv mit der zukünftigen Herstellung dieser Dichtungstechnik. Sie entwickeln anspruchsvolle Vulkanisationswerkzeuge, die das Material in diesen winzigen Dimensionen formen können. Dabei arbeiten die Wergzeugbauer des Weinheimer Unternehmens seit drei Jahren mit dem Institut für Produktionstechnik zusammen, das zum Karlsruher Institut für Technologie gehört.

Dort entwickeln Ingenieure Werkzeugmaschinen für die Herstellung von Mikrobauteilen. Das ist übrigens eine knifflige Sache: Für die Metallbearbeitung verwenden sie Fräswerkzeuge, deren Durchmesser kleiner ist als ein menschliches Haar.

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