Forschung und Entwicklung

Herausforderung PFAS-Verbot Calciumsulfonat-Schmierfette ohne PFAS: Effiziente Lösungen mit maximaler Sicherheit für anspruchsvolle Anwendungen in Linearführungen

Polytetrafluorethylen (PTFE) ist ein weit verbreiteter Bestandteil von Schmierstoffen in verschiedenen industriellen Anwendungen. Auch in Linearführungen spielen Schmierstoffe mit PTFE-Zusätzen eine entscheidende Rolle. Sie reduzieren die Reibung und verringern den Verschleiß in hoch belasteten Reibkontakten, was nicht nur zu Einsparungen bei den Materialkosten führt, sondern auch eine Steigerung der Produktivität ermöglicht.

Die EU verschärft den Kurs gegenüber PFAS

In letzter Zeit gerät PTFE jedoch zunehmend in die Kritik, da dieser Stoff als PFAS klassifiziert wird, deren Verwendung künftig von der EU streng reguliert oder sogar verboten werden soll. PFAS steht für „per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen“ und umfasst eine Gruppe von chemischen Verbindungen, die aufgrund ihrer wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigen-schaften in zahlreichen alltäglichen Produkten wie Teflonpfannen, wasserabweisenden Textilien, Verpackungen oder Reinigungsmitteln zum Einsatz kommen. Darüber hinaus sind PFAS- und PTFE-Schmierstoffe oft mit den strengen Hygienevorschriften der Lebensmittelindustrie kompatibel, die durch den unvermeidbaren direkten Kontakt mit Lebensmitteln erforderlich werden.

Weil ein natürlicher Abbau verlangsamt, unvollständig oder gar nicht möglich ist, gelten PFAS jedoch als problematische Stoffe. Sie werden daher auch Ewigkeitschemikalien genannt. Die Überlegungen der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), PFAS in die Liste der besonders besorgniserregenden Stoffe (SVHC-Stoffe) aufzunehmen, wird durch die potenziellen Gefahren für die Gesundheit von Menschen und Tieren sowie negativen ökologischen Auswirkungen begründet, insbesondere aufgrund ihrer Persistenz und Bioakkumulation. Der derzeitig diskutierte Restriktionsvorschlag sieht ein nahezu vollständiges Verbot PFAS-haltiger Substanzen vor. Gefragt sind also effektive, PFAS-freie Schmierstoffalternativen.

Es geht auch ohne PFAS

Standardlösungen für PFAS-freie Schmierstoffe gibt es bisher allerdings keine. Die Anwendungen sind zu unterschiedlich und die Entwicklung von Technologien ist zeit- und kostenintensiv.

Als führender Hersteller von Spezialschmierstoffen hat TUNAP jedoch bereits frühzeitig leis-tungsfähige Schmierstoffe entwickelt, die ohne PTFE-Zusätze auskommen und sich in der Praxis vielfach bewährt haben. Dazu zählen Hochleistungsfette auf Basis von Calciumsulfonat-Komplexseife. Diese Fette zeichnen sich besonders durch eine langanhaltende Schmierwirkung in Linearführungen aus, eine der zentralen Eigenschaft von Schmierfetten, um Kosten- und Ressourceneffizient zu produzieren.

Linearführungen – hohe Anforderungen an Schmierstoffe

Linearbewegungen spielen in der Antriebstechnik eine entscheidende Rolle. Wesentliche Merk-male sind die hohe Präzision, exakte Positionierung und Laufruhe. Sie sorgen für präzise, rei-bungsarme Bewegungen unter hoher Belastung und oft in widrigen Umgebungsbedingungen. Sie finden sich bei Werkzeugmaschinen, in der Automation, elektrisch gesteuerten Linearbewegungen, bei Transport und Verlagerungen von Gütern („pick and place“), Verpackung, Montage und Demontage und zahlreichen weiteren industriellen Prozessen. Sie decken daher einen breit gestreuten Anwendungsbereich in allen Produktions-, Verpackungs- und Transportbranchen ab. Dabei sind sie besonders anfällig für Verschleiß und Korrosion, weshalb der eingesetzte Schmierstoff eine zentrale Rolle spielt.

Die vielseitige Anwendung von Linearführungen in Kombination mit den hohen Anforderungen an Lebensdauer und Präzision macht den Einsatz speziell abgestimmter Hochleistungsschmierstoffe unerlässlich.

Diese müssen entsprechend mehrere Anforderungen gleichzeitig erfüllen:

  • Hohe mechanische Belastbarkeit
  • Guter Korrosionsschutz, auch bei Feuchtigkeit oder aggressiven Medien
  • Ausreichend thermische Stabilität
  • Langanhaltende Schmierwirkung, um Wartungsintervalle zu verlängern
  • Kompatibilität mit Dichtungen und Werkstoffen

Calciumsulfonat-Komplexseifen: Leistungsfähige Alternative mit Mehrwert

Calciumsulfonat-Schmierfette sind eine vielversprechende Alternative zu PTFE-haltigen Schmierfetten. Sie bieten eine überzeugende Kombination aus physikalischer Stabilität, chemischer Beständigkeit und hervorragender Lastaufnahmefähigkeit. Im Gegensatz zu konventionellen Seifenverdickern wie Lithiumkomplex oder Aluminiumkomplex sind Calciumsulfonat-Komplexseifen in der Lage, durch ihre kristalline Struktur und einer Basenreserve sowohl mechanischen als auch chemischen Belastungen zu widerstehen.

Sie bieten zahlreiche Vorteile:

  • Hervorragender Korrosionsschutz: In Verbindung mit ihrem alkalischen pH-Wert und der dichten Struktur schützen sie effektiv besonders in Umgebungen unter Einfluss von Feuchtigkeit und Wasser.
  • Gute Wasserbeständigkeit: Selbst bei Spritzwasser oder in extrem feuchter Umgebung bleibt die Schmierwirkung erhalten.
  • Sehr gute Hochdruck- und Verschleißschutzeigenschaften: Die Seifenstruktur wirkt wie ein physikalischer Puffer und reduziert metallischen Kontakt.
  • Hohe mechanische Stabilität: Sie behalten auch unter starken mechanischen Belastungen ihre Konsistenz, was die Lebensdauer der geschmierten Komponenten verlängert.
  • Darüber hinaus lassen sich diese Fette sehr gut über automatisierte Dosiersysteme applizieren, ein wichtiger Punkt für moderne Produktionsanlagen.

Die Verwendung von PFAS-freien Fetten auf Basis von Calciumsulfonat-Komplexseifenverdickern, reduziert Risiken und entspricht den aktuellen Umwelt- und Gesundheitsstandards. Dies ist besonders wichtig bei der Schmierung von Linearführungen, so auch insbesondere in der Lebensmittelindustrie, wo Sicherheits- und Hygienestandards von höchster Bedeutung sind. Sie gelten als umweltfreundlicher als einige traditionelle Alternativen, sie sind gut biologisch abbaubar und haben eine längere Lebensdauer, was zu einem geringeren Verbrauch und Umweltauswirkungen führt.

PTFE-Zusätze vs. Calciumsulfonat-Technologie – Ein Vergleich

PTFE als Festschmierstoff-Zusatz ist bekannt für seine außergewöhnlich niedrige Reibungs-zahl. In Linearführungen verbessert es insbesondere das Losbrechmoment und die Notlaufei-genschaften. Allerdings sind diese Vorteile auch mit Nachteilen verbunden, insbesondere im Kontext des PFAS-Verbots. Im Folgenden ist ein tabellarischer Vergleich zwischen typischen PTFE-haltigen Fetten und Calciumsulfonat-Komplexseifenfetten gezeigt.

Merkmal PTFE-haltige Fette Calciumsulfonat-Komplexfette
Reibungsreduzierung Sehr gut Gut
Korrosionsschutz Mittel bis gut Sehr gut
Hochdruckbeständigkeit Gut Exzellent
Wasserbeständigkeit Eingeschränkt Sehr gut
Umwelt- / Gesundheitsaspekt PFAS-frei PFAS-frei
Lebensmitteltauglichkeit H1 möglich H1 möglich

Die Daten zeigen: Calciumsulfonat-Komplexfette sind mehr als nur ein Ersatz; sie stellen in vielen Anwendungen sogar eine technisch überlegene Lösung dar.

Praxisbeispiele und typische Einsatzbereiche

Die Calciumsulfonat-Komplexfette von TUNAP kommen bereits erfolgreich in unterschied-lichsten Anwendungen zum Einsatz, insbesondere dort, wo hohe Lasten, Feuchtigkeit oder Temperaturschwankungen vorherrschen.

Beispiele dafür sind:

  • TUNGREASE CP-2/50 eignet sich als zuverlässiges Allround-Fett für Verpackungsma-schinen mit hohem Takt und hoher Auslastung – ideal zur Sortenreduzierung im Betrieb.
  • TUNGREASE CP-2/200 ist die optimale Wahl für lebensmittelverarbeitende Anlagen, in denen neben der NSF-H1-Registrierung eine besonders effektive Schmierwirkung sowie ein hoher Schutz gegenüber Reinigungsmedien gefordert sind.
  • TUNGREASE CK-2 überzeugt durch eine starke Medienbeständigkeit gegenüber Prozessmedien wie Kühlschmierstoffen – ideal für Werkzeugmaschinen mit präzisen und hochbelasteten Linearführungen.
  • TUNGREASE CM-2/460 bietet besonders gute Haftung, exzellenten Korrosionsschutz und hohen Verschleißschutz – prädestiniert für mobile Arbeitsmaschinen wie Krane oder Hubsysteme, die wechselnden Witterungseinflüssen ausgesetzt ist

TUNAP Baukastenprinzip für maximale Flexibilität

Nicht außer Acht zu lassen, ist die Wahl des richtigen Viskositätsgrads, was entscheidend für die Effizienz und Lebensdauer von Maschinen und Systemen ist. Die Berücksichtigung der Betriebstemperatur, der Belastung und des Drucks sowie der Drehzahl ist dabei von zentraler Bedeutung. Ein optimaler Viskositätsgrad sorgt für angemessene Schmierung und Schutz, wodurch die Leistung der Ausrüstung verbessert, und ihre Lebensdauer verlängert wird. Um für alle gängigen Geschwindigkeits-Last-Kollektive die richtige Wahl zu treffen, hat TUNAP Calciumsulfonat-Komplexfette nach einem Baukastenprinzip entwickelt und bietet Grund-ölviskositäten von 25 mm²/s, 46 mm²/s, 180 mm²/s, 220 mm²/s und 460 mm²/s an. Diese Viel-falt ermöglicht es TUNAP, maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene Anwendungen zu bieten und sicherzustellen, dass Kunden die optimalen Schmierstoffe für ihre spezifischen Anforderungen erhalten.

In der Praxis überzeugen diese Hochleistungsschmierstoffe durch reduzierte Nachschmierin-tervalle, verlängerte Komponentenlebensdauer und eine höhere Gesamtanlageneffizienz.

Fazit und Empfehlung

Die Diskussion um PFAS und das drohende Verbot von PTFE-Zusätzen stellt viele Industriean-wender vor Herausforderungen. Sie bietet aber auch Chancen, bestehende Lösungen auf den Prüfstand zu stellen. Calciumsulfonat-Komplexfette haben sich als leistungsfähige, umweltverträgliche und wirtschaftlich attraktive Alternative etabliert.

Für Betreiber von Anlagen mit Linearführungen, die auf eine zukunftssichere und leistungsstarke Schmierung setzen möchten, bieten diese Fette eine verlässliche Lösung, ganz ohne PFAS, und mit einem deutlichen Mehrwert für Sicherheit, Nachhaltigkeit und Betriebskosten.

Mit der steigenden Nachfrage nach leistungsstarken und umweltfreundlichen Schmierstoffen investiert TUNAP kontinuierlich in Forschung und Entwicklung. Unsere Calciumsulfonat-Komplexfette tragen zur Reduzierung der Umweltbelastung und zur Verbesserung der Betriebseffizienz bei. Wir setzen Maßstäbe durch Qualität und Nachhaltigkeit und bieten Produkte, die sowohl technisch als auch ökologisch überzeugen.

Mehr Infos unter: https://www.tunap.com/tunap/branchen/industrie/industrie.php

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