Ensinger: Neuer Hochleistungskunststoff für tribologische Anwendungen in der Raumfahrt

Kugellagerkäfige gehören zu den typischen Anwendungen für „Tecasint 8591“ - (Bild: Ensinger).

Unter der Bezeichnung „Tecasint 8591“ bringt Ensinger Sintimid einen neuen Hochleistungskunststoff für tribologische Anwendungen in der Raumfahrt auf den Markt. Hergestellt auf Basis von PTFE mit speziellen Gleitadditiven und Füllstoffen, zeigt die Neuentwicklung auch unter Weltraumbedingungen hervorragende Selbstschmiereigenschaften.

Im Rahmen einer Kooperation mit der europäischen Raumfahrtorganisation ESA und dem Vertragspartner Aerospace & Advanced Composites (AAC) beteiligte sich Ensinger Sintimid am Projekt „Self-Lubricating Polymer Matrix Composites“ (SLPMC2). Ziel war die Entwicklung eines selbstschmierenden Werkstoffs mit niedrigem Reibungskoeffizienten über die gesamte Lagerlebensdauer. Darüber hinaus ging es den europäischen Partnern darum, die Abhängigkeit von Materiallieferanten aus Übersee zu reduzieren.

Kommunikation, Meteorologie und Erdbeobachtung
Wetter-, Kommunikations- und Erdbeobachtungssatelliten kreisen im erdnahen Orbit (Low Earth Orbit, LEO). Sobald die Satelliten ihre Umlaufbahn erreicht haben, werden die Sensoren, Antennen und Reflektoren entfaltet. Über die gesamte Lebensdauer muss sichergestellt sein, dass die Systeme unter den Weltraumbedingungen dauerhaft funktionsfähig sind.

Die Mechanismen zum Entfalten dieser Systeme sind mit entsprechenden Kugel- oder Linearlagern ausgestattet. Reibung und Verschleiß stellen hohe Anforderungen an diese Bauteile. Eine besondere Herausforderung ist vor allem ein konstantes Drehmoment über mindestens 20 Millionen Lagerumdrehungen. Untersuchungsergebnisse zeigen den weiteren Anbieterangaben zufolge, dass sich „Tecasint 8591“ im Vergleich zum Wettbewerbsprodukt PGM-HT durch ein geringeres Kugellagerdrehmoment auszeichnet. Unerwünschte Stick-Slip-Effekte treten demzufolge nicht auf. Neben den tribologischen Eigenschaften soll der Werkstoff die Ausgasungsgrenzwerte nach ECSS Q70-02 erfüllen und eine geringe Nachschwindung zeigen.

Freigabe durch die ESA
Das Unternehmen AAC hat in der Projektphase alle relevanten Eigenschaften des neuen Materials untersucht und gemeinsam mit Industriepartnern erste Anwendungen getestet. Selbst bei kryogenen Temperaturen und im Vakuum würde der Werkstoff hervorragende Gleiteigenschaften zeigen. Nach der Auswertung der Ergebnisse sei „Tecasint 8591“ von der ESA als Alternative zum bisherigen Single-Source-Material PGM-HT freigegeben worden. Erste Kunden hätten den Werkstoff bereits für Lagerkäfige in entfaltbaren Antennen und Reflektoren getestet.

„Tecasint 8591“ ist als Halbzeug in Form von Platten bis 60 mm Dicke und Rundstäben bis 60 mm Durchmesser erhältlich.

Weitere Informationen: www.ensingerplastics.com

Ensinger GmbH, Nufringen

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