VICTREX® PEEK™ ersetzt mit Keramik beschichtetes Aluminium in Drahtverarbeitungsmaschinen

Der Mensch verbringt etwa ein drittel seines Lebens im Bett woraus ersichtlich wird, daß der Qualität und damit der Fertigung einer Matratze besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muß. Zur Herstellung von Federkernen in der Matratzen- und Möbelindustrie liefert die weltweit führende Schweizer Maschinenfabrik Spühl AG die benötigten Drahtverarbeitungsmaschinen. Dabei sind die Greifarme dieser Maschinen extremem Verschleiß und hohen mechanischen Kräften bei hohen Temperaturen ausgesetzt, weshalb die ehemals mit Keramik beschichteten Aluminiumteile in der neuen Generation durch VICTREX® PEEK™ ersetzt wurden.

Das Innenleben von Federkernmatratzen besteht aus einem Gerippe von Stahlfedern und ist umgeben von mehreren Polsterlagen. Durch verschiedene Federtypen wie Bonnell-, Taschenfeder- oder der speziellen Geometrie der LFK-Federkerne kann den individuellen Bedürfnissen Rechnung getragen werden. Die Herstellung aller Federtypen erfolgt in Federwindeautomaten, worin der auf einer Haspel bezogene Draht zunächst zu einer Feder gewunden und abgeschnitten wird. Die gewundene Feder wird dann von einem Greifarm aus PEEK™ Polymer zur Knotstation bewegt, wo der eingestellte Endringdurchmesser formiert und das Drahtende verknotet wird. Danach gleitet der Greifarm zum anderen Ende des Federkerns um auch dieses Ende zu verknoten. Um einen minimalen Setzverlust der zunächst noch verspannten Feder zu erreichen führt der Greifarm die Feder zwischen zwei Elektroden. Die zwischen den Elektroden stattfindende Wärmebehandlung bewirkt eine Vergütung des Stahls und eine präzise Einstellung der Federhöhe.

Je nach Federgröße und Drahtdurchmesser können mit den Drahtverarbeitungsmaschinen von Spühl ca. 90 Federkerne / Min. hergestellt werden, wobei der Draht ständig im Greifarm auf und ab gleitet. Hierdurch werden besondere Ansprüche hinsichtlich der Verschleißfestigkeit an den Greifarms gestellt, weshalb dieses Teil aus Aluminium bislang in einem weiteren Arbeitsschritt mit Keramik beschichtet wurde. Statt dessen fertigt die Schweizer Treff AG den Greifarm nun in einem einfachen Spritzgußprozeß aus einem gleitmodifizierten VICTREX® PEEK™. Diese Type PEEK™ Polymer weist sich durch einen geringen Reibungskoeffizienten und einer geringen Verschleißrate aus. Auch die Temperatureinwirkung zum Setzen der Feder stellte eine Herausforderung an den Greifarm dar, da dieser während der Wärmebehandlung die Feder fest im Griff hält. Mit einem Schmelzpunkt von 340°C und einer Wärmeformbeständigkeit von mehr als 290°C widersteht das gleitmodifizierte teilkristalline PEEK™ Polymer jedoch auch diesem Zyklus der Herstellung von Federkernen mühelos.

Wegen der genannten hohen Anforderungen hinsichtlich mechanischer, thermischer und tribologischer Eigenschaften sowie der einfachen thermoplastischen Verarbeitung entschied sich die Treff AG für die gleitmodifizierte Type VICTREX® PEEK™ um die Greifarme für die Drahtverarbeitungsmaschinen von Spühl kostengünstig zu fertigen.

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Helen Swarbrick
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