DE10025602A1 - Verfahren zur Oberflächenbehandlung - Google Patents
Verfahren zur OberflächenbehandlungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von in Schaltventilen von Kraftfahrzeugen eingesetzten Dichtelementen. DOLLAR A Die aus Elastomeren oder Elastomer-Gemischen bestehenden bekannten Dichtelemente sind im Hinblick auf Lebensdauer und Oberflächeneigenschaften, wie Haftungseigenschaften, zu optimieren. Dies wird dadurch erreicht, daß die Dichtelemente der Einwirkung eines Gasgemisches aus Ozon und Umgebungsluft ausgesetzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von in
Schaltventilen von Kraftfahrzeugen für Flüssigkeiten oder Gase eingesetzten
Dichtelementen, bestehend aus Elastomeren oder Elastomer-Mischungen.
Aus der EP 0 633 415 B1 ist ein solches Schaltventil bekannt, bei dem ein aus
einem Elastomer bestehendes Dichtelement in einem Kunststoffkörper eingesetzt
ist und in Verbindung mit entsprechenden Ventilsitzen wirkt. Bei
Elektromagnetventilen die als pulsbreitenmodulierte Schaltventile mit hoher
Schaltfrequenz eine hohe Schaltspielzahl erreichen müssen, ist die
Dauerhaltbarkeit, d. h. die Verschleißfestigkeit, des Dichtelementes von großer
Bedeutung. Die Einsatzbedingungen für solche Dichtelemente in
Funktionsbauteilen von Kraftfahrzeugen, insbesondere im Motorenraum mit
Temperaturen zwischen -40°C und 180°C erfordern Elastomer-Werkstoffe mit
konstanten Eigenschaften im gesamten Temperaturbereich. Darüber hinaus ist
auch die Beständigkeit gegenüber Kraftstoffen, Ölen etc. notwendig. Der
Elastomer-Werkstoff HNBR/NBR (genauer Teil-Hydrierter-Acrylnitril-Butadien-
Kautschuk) verfügt über die geforderten Eigenschaften. Bei dem Einsatz solcher
Werkstoffe für den angegebenen Verwendungszweck kommt neben der
angesprochenen Lebensdauerproblematik noch hinzu, daß sie eine gewisse Haft-
oder Klebeneigung gegenüber dem Ventilsitz aufweisen. Dies bedeutet, daß nach
längerer Zeit in geschlossenem Ventilzustand das Dichtelement am Ventilsitz
anhaftet und sich das Ventil nur verzögert mit erhöhtem Kraftaufwand öffnen läßt.
Kurze Ventilansprechzeiten und kleine Verstellwege werden durch den Klebeffekt
der Dichtelemente stark behindert. Zur Verringerung der Klebeneigung ist die
Beschichtung mit Teflon als Anti-Haft-Mittel bekannt. Problematisch ist hierbei
jedoch die Langzeitwirkung in kraftstoffhaltiger Atmosphäre.
Aufgabe der Erfindung ist es diese Nachteile bei Dichtelementen aus Elastomeren
zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Das Verfahren kann auch eingesetzt werden bei Dichtelementen die mit
Trägerelementen aus Kunststoff oder Metall verbunden sind.
Die Behandlung von Elastomeroberflächen zur Prüfung von Elastomeren,
insbesondere NBR ist im Kraftfahrzeugbereich bekannt (Ozonolyse).
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bestehen die Elastomer-Dichtelemente
für Ventile aus einem Co-Polymer HNBR/NBR (genauer Teil-Hydrierter-
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk). Die Ozonisierung hat folgende Wirkung: Das
Ozon greift die NBR-Bestandteile des Elastomers an. Die Doppelbindung der
Monomere wird zerstört. Die Oberfläche verhärtet und die Struktur verändert sich.
Dadurch kommt es zur Abnahme der Klebeneigung. Das Innere des
Dichtelementes bleibt unverändert. Hierdurch wird die Verschleißfestigkeit und
Dauerhaltbarkeit der Dichtelemente vergrößert.
Da die Dichtelemente diesem Verfahrensschritt als letzte Fertigungsstufe
unterzogen werden und hierbei nicht Abmessungen bzw. Toleranzen beeinflußt
werden, ist die Wirkung dieses Verfahrens dauerhaft, da die durch die
Behandlung beeinflußte Oberfläche nicht durch nachfolgende Verfahrensschritte
bzw. Herstellungsprozesse abgetragen bzw. beeinträchtigt wird. Die
Verfahrensparameter müssen in Abhängigkeit von Größe, Beschaffenheit und
Werkstoff der Dichtelemente bestimmt werden. Unter Beschaffenheit der
Dichtelemente wird z. B. die Verbindung des Dichtelementes mit einem
Trägerelemente aus Kunststoff oder Metall verstanden.
Die Ozonisierung erfolgt bei 2 ppm (-15%) Ozonkonzentration {Umgebungsluft
wird mit O3 angereichert}, (25 + 3) °C und (60 ± 5)% relativer Luftfeuchte über eine
Einwirkzeit von (5 ± 3) Stunden.
Claims (2)
1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von in Schaltventilen von Kraftfahrzeugen
für Flüssigkeiten oder Gase eingesetzten Dichtelementen, bestehend aus
Elastomeren oder Elastomer-Mischungen, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtelemente in Abhängigkeit von ihrer Größe, Beschaffenheit und des
Werkstoffs der Einwirkung eines Gasgemischs vorbestimmter Konzentration aus
Ozon und Umgebungsluft über eine vorbestimmte Zeit ausgesetzt werden.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bei Dichtelementen, die mit
Trägerelementen aus Kunststoff oder Metall verbunden sind.
Priority Applications (1)
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2000
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