Gerecktes PTFE verbessert Hochleistungskabel

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Reinraumeinsatz: keine messbaren Emissionen

Für Reinraumroboter und Bewegungssteuerungen hat Gore die ePTFE-Kabelmantel aus Verbundmaterial entwickelt, die in entsprechenden Fertigungseinrichtungen gegen Chemikalien wie Schmieröl, Schmierfett, synthetische Schmiermittel, Hydraulikflüssigkeiten auf Petroleumbasis, Werkzeugmaschinenöl und andere Fette resistent sind. Den komplexen Aufbau eines Mikrowellenkabels gibt Bild 3 wieder. Hier verhindert das Dielektrikum aus ePTFE Übersprechen und verringert die Dämpfung. Kabel wie diese haben eine Längsfestigkeit von 24,6 MPa. Hydraulikflüssigkeit mindert den Wert um 28%; und alle anderen Flüssigkeiten haben bis zu 10% Einfluss auf die Längsfestigkeit.

Thermische Alterung über 120 Stunden bei Temperaturen von 121 °C reduziert die Beanspruchbarkeit des Kabels um 10% auf 22,1 MPa. Das Mantelmaterial aus ePTFE behält 80% der Zugfestigkeit und 85% der Längenänderung nach der gleichen thermischen Behandlung. Die ePTFE- und PTFE-Kabel für Vakuum-Anwendungen verlieren nur 0,03% ihrer Masse, wenn sie im Vakuum bei einem Druck von 1,3 mPa auf 125 °C aufgeheizt werden. Die erlaubte Grenze gemäß ESA PSS-01-702 und ASTM E-595 ist 1,0%. Derartige Kabel geben keine messbaren Emissionen frei; der erlaubte Grenzwert beträgt 0,1% der Gesamtmasse.

Die Kabel wurden auch dahingehend entwickelt, dass sie eine minimale Ausgasung bei einem Druck von 1,3 · 10-5 Pa aufweisen. Die Partikel, die während einer Biegebeanspruchung aus dem Kabel entweichen, liegen innerhalb der Grenzen der Norm ISO 14644-1 Klasse 1 und betragen 0,1 µm/m3.

Trackless-Kabel: tragen ihr Gewicht selbst

Um weiterhin Partikelemissionen in Reinraumumgebungen zu mindern, gibt es die so genannten Trackless-Kabel. Sie integrieren neben Leitungen für Power, Video, Ethernet und Signale auch Lichtwellenleiter, Druckluftleitungen und andere Leitungen. Diese Kabel tragen ihr eigenes Gewicht durch interne Stützelemente, wodurch segmentierte Schleppketten in der Anwendung entfallen können, die Abrieb, Störungen und Ruckbewegungen verursachen. Dieser Kabeltyp kommt auch häufig in hochpräzisen Messeinrichtungen zum Einsatz, in denen Vibrationen, verursacht durch Kabelschienen oder Kabelträger, unzulässig sind.

Für kurze Hubwege bis 0,5 m gibt es Flachkabel, die typischerweise ihr Gewicht selbst tragen. Deshalb kann der Anwender auf Teiler verzichten, was die Baugruppen leichter und kleiner macht und schließlich weniger Abrieb verursacht.

PTFE-Kabel verbessern Betriebseigenschaften, Haltbarkeit und Lebensdauer von Hochleistungskabeln. Eine Übersicht der Anwenungsmöglichkeiten und Eigenschaften der PTFE-Kabel von Gore zeigt Tabelle 1.

*Dipl.-Ing. Peter Pröckl ist bei Gore in Pleinfeld als Applikationsingenieur tätig.

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