PTFE O-Ringe: universell beständig über den weitesten Temperaturbereich

Was sind PTFE O-Ringe?

PTFE O-Ringe werden aus massivem Polytetrafluorethylen gefertigt, einem teilkristallinen Fluorkunststoff. Es ist derselbe Werkstoff, der unter dem Markennamen Teflon bekannt wurde.

Anders als Elastomere ist PTFE ein Thermoplast und damit nicht gummielastisch. Der Ring besteht durchgehend aus einem Material, ohne Kern oder Mantel. Das macht ihn chemisch extrem widerstandsfähig, nimmt ihm aber die Rückstellkraft eines Gummis.

Die wichtigsten Eigenschaften

• Nahezu universelle Medienbeständigkeit: beständig gegen praktisch alle Säuren, Laugen und Lösungsmittel. Konkrete Medien prüfen Sie im Medienbeständigkeits-Tool.
• Größter Temperaturbereich: −250 bis +250 °C, der breiteste aller Dichtwerkstoffe.
• Sehr geringe Reibung: ausgeprägte Antihaft- und Gleiteigenschaften.
• Nicht elastisch: thermoplastisch, ohne Gummirückstellung.
• Härte: 60 Shore D, PTFE wird in der härteren Shore-D-Skala gemessen.
• Zulassungen: FDA. Lagerfähigkeit: praktisch unbegrenzt.

PTFE ist der Werkstoff der Wahl, wenn chemische Beständigkeit und ein extremer Temperaturbereich zählen und eine statische Flanschdichtung genügt.

Temperaturbereiche im Vergleich

Kein anderer Dichtwerkstoff deckt einen so breiten Temperaturbereich ab wie PTFE: von −250 bis +250 °C. Für kryogene Anwendungen ist PTFE damit oft die einzige Wahl. Die Grafik ordnet PTFE zwischen den übrigen Werkstoffen ein.

Dauereinsatztemperaturen typischer Dichtungswerkstoffe als Standardmischung, NH-Werkstoffe in Koralle. Werte sind Richtwerte je nach Mischung, maßgeblich ist das jeweilige Datenblatt.

Preisniveau im Vergleich

PTFE liegt im mittleren Preisbereich, günstiger als FEP-ummantelt und deutlich unter FFKM. Die Grafik zeigt das relative Preisniveau, bezogen auf NBR als günstigste Basis gleich 1.

Kostenfaktor je Werkstoff als Richtwert, bezogen auf NBR gleich 1, NH-Hochleistungswerkstoffe in Koralle. Die Werte dienen der groben Orientierung. Der konkrete Preis hängt von Abmessung, Mischung und Menge ab.

Wogegen ist PTFE beständig?

PTFE gehört zu den chemisch beständigsten Werkstoffen überhaupt. Es ist vollständig fluoriert und gegenüber nahezu allen Medien inert:

• Säuren und Laugen, auch konzentriert
• Lösungsmittel, Ketone und Ester
• Öle, Fette und Kraftstoffe
• oxidierende und aggressive Medien

Nur sehr wenige Medien greifen PTFE an, etwa elementares Fluor und geschmolzene Alkalimetalle, ähnlich wie bei FFKM.

Besonderheiten: Kaltfluss und fehlende Elastizität

Zwei Eigenschaften unterscheiden PTFE grundlegend von Elastomeren:

Fehlende Elastizität: PTFE federt nicht zurück. Die Dichtwirkung entsteht über die Verformung beim Verschrauben, nicht über eine elastische Vorspannung wie beim Gummi.

Kaltfluss: Unter dauerhaftem Druck verformt sich PTFE langsam und bleibend (Kriechen, auch Kaltfluss genannt). Die Konstruktion muss das berücksichtigen, etwa durch begrenzte Verpressung und eine geschlossene Nut.

PTFE, FEP und FFKM im Vergleich

Drei Werkstoffe bieten nahezu universelle Beständigkeit, unterscheiden sich aber in Elastizität, Temperatur und Preis:

PTFE punktet mit Temperaturbereich und Beständigkeit, FEP ergänzt einen federnden Kern, FFKM bietet volle Elastizität.

Technische Kennwerte im Überblick

Die folgenden Werte stammen aus dem PTFE-Datenblatt und sind nach ASTM geprüft.

Härte in Shore D nach ASTM D2240, Reißfestigkeit und Reißdehnung nach ASTM D412, Dichte nach ASTM D1817. Druckverformungsrest und TR-10 sind bei PTFE nicht wie bei Elastomeren aussagekräftig und werden auf Anfrage genannt. Maßgeblich ist das Datenblatt.

Einbau und Auslegung

PTFE O-Ringe sind nicht dehnbar und werden ausschließlich als statische Flanschdichtung eingesetzt:

• Einbau in eine geschlossene Nut, nicht als Kolben- oder Stangendichtung.
• Der Ring lässt sich nicht über Bauteile dehnen. Die Nut muss das Einlegen ohne Dehnung erlauben, oft als geteilte oder offene Nut ausgeführt.
• Verpressung begrenzen, um den Kaltfluss gering zu halten.
• Nutmaße und Toleranzen bestimmen Sie mit der O-Ring Nutberechnung und den O-Ring Toleranzen.

Typische Anwendungen

Gibt es Alternativen zu PTFE?

Braucht die Dichtstelle Elastizität oder eine dynamische Funktion, ist PTFE nicht geeignet. Dann sind FFKM (ECOLAST) für volle Elastizität oder FEP-ummantelte O-Ringe für einen federnden Kern die richtige Wahl. Geht es nur um Öle und Kraftstoffe im mittleren Temperaturbereich, ist FKM die wirtschaftliche Lösung.

Häufige Fragen