Filamente
Filamente
Allgemeine Informationen
Ein Pinsel ist in der Tat ein besonderer Gegenstand. Im Großen und Ganzen hat sie eine klar definierte geometrische Form und genaue Abmessungen, aber lokal wird die Arbeitsfläche von Tausenden oder Millionen kleiner Kreise gebildet, die die Enden der Filamente darstellen, aus denen die Bürste hergestellt ist. Diese Eigenschaft unterscheidet den Pinsel von allen anderen mechanischen Elementen, die in der Technik verwendet werden. Die Arbeitsfläche einer Bürste kann nämlich steif oder weich, orientiert oder isotrop, lokal variabel und vor allem sehr anpassungsfähig an die Unregelmäßigkeiten des Werkstücks sein. Jedes Filament verhält sich individuell, obwohl es gemeinsam Teil einer einzigen Arbeitsfläche ist. Die Filamente sind also die Grundbausteine der Bürste.
Es gibt drei Arten:
- Kunststoffe
- Naturals
- Metallics
| Materiale | D | PS | A | Tmax | Tmin | R | RE | RC | FDA | Uso prevalente |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PA 6 | 0.10-2.00 | 1.13 | 10 | +100 | -40 | 500 | 10¹¹ | X | ✓ | Alimentare, buona memoria elastica |
| PA 6.6 | 0.10-2.00 | 1.14 | 9 | +120 | -40 | 550 | 10¹¹ | X | ✓ | Alimentare, ottima memoria elastica |
| PA 6.12 | 0.07-2.00 | 1.06 | 3.0 | +110 | -40 | 440 | 10¹¹ | X | ✓ | Alimentare, ottima memoria elastica anche con acqua |
| PA 6.12 Abrasivo | 0.50-1.60 | 1.25 | 3.0 | +110 | -40 | 440 | 10¹¹ | X | Levigatura, satinatura, finitura | |
| PA HT | 0.20-0.80 | 1.18 | 3.7 | +160 | -20 | 400 | Alte temperature di esercizio | |||
| PP | 0.15-3.00 | 0.89 | 0.1 | +80 | -20 | 470 | 1016 | XX | ✓ | Alimentare, anche con acqua, sollecitazione meccanica leggera |
| PE | 0.30-1.00 | 0.92 | 0.1 | +70 | -50 | 170 | 10¹² | XXX | ✓ | Ambiente chimicamente aggressivo, superfici delicate |
| PBT | 0.20-3.00 | 1.31 | 0.35 | +100 | -40 | 420 | XX | ✓ | Alimentare, resistenza all’abrasione anche con acqua | |
| PEEK | 0.20-0.80 | 1.32 | 0.15 | +200 | 720 | XX | Alte temperature di esercizio ed elevate sollecitazioni | |||
| FIBRA DI VETRO | 1.00-3.00 | 1.91 | 0.25 | +155 | 1450 | Elevata resistenza all’usura | ||||
| THUNDERON | 0.03 | 1.28 | 0.8 | +150 | 5x10-¹ | Scarica elettrostatica | ||||
| CRINE CAVALLO | 0.12 med | 1.00 | 50 | +150 | -150 | 10¹⁶ | Alte temperature e superfici delicate | |||
| SETOLA MAIALE | 0.15 med | 1.10 | 40 | +150 | -150 | 10¹⁶ | Alte temperature, azione più incisiva rispetto al crine | |||
| PELO CAPRA | 0.05 med | 1.06 | 60 | +150 | -150 | 10¹⁶ | Superfici molto delicate | |||
| TAMPICO | 0.25 med | 0.86 | 35 | +160 | -150 | 10¹⁶ | Alte temperature, leggera abrasione |
|||
| ACCIAIO AR | 0.12-0.70 | 7.85 | +300 | 1900 | 1.7x10-⁵ | X | Pulitura e satinatura metalli duri |
|||
| ACCIAIO AAR | 0.12-0.70 | 7.85 | +300 | - | 2300 | 1.7x10-⁵ | X | Trattamento metalli con forte sollecitazione meccanica | ||
| ACCIAIO INOX | 0.12-0.50 | 7.90 | +450 | 2000 | 1.7x10-⁵ | XXX | ✓ | Alimentare, ambiente umido o aggressivo |
||
| ACCIAIO TEMPERATO | 0.20-0.70 | 7.85 | +350 | 2000 | 1.7x10-⁵ | X | Raschiatura meccanica profonda | |||
| ACCIAIO DOLCE | 0.06-0.40 | 7.85 | +200 | 650 | 1.7x10-⁵ | X | Pulitura e satinatura metalli teneri |
|||
| OTTONE | 0.06-0.30 | 8.50 | +160 | 900 | 7x10-⁶ | XX | Trattamento non aggressivo dei metalli | |||
| BRONZO FOSFOROSO | 0.06-0.50 | 8.80 | +160 | 950 | 7.5x10-⁶ | XXX | Trattamento non aggressivo dei metalli, ambiente chimicamente aggressivo. Anti-scintilla |
D: Fadendurchmesser (mm)
PS: spezifisches Gewicht (kg/dm³)
A: Wasseraufnahme (%)
T max: maximale Betriebstemperatur (°C)
T min: minimale Betriebstemperatur (°C)
R: Zugbruchlast (N/mm²)
RE: Elektrischer Widerstand (Ohm cm)
RC: chemische Beständigkeit (X = schlecht, XX = ausreichend, XXX = gut)
FDA: für die Verwendung in Lebensmitteln gemäß der Food and Drug Administration (U.S.A.) Nur bei Raumtemperatur.
PA (Nylon) 6 / 6.6 / 6.12
Nylon (Polyamid) ist das am häufigsten verwendete Filament für technische Bürsten. Aufgrund seines hohen elastischen Gedächtnisses kann es unter Belastung arbeiten und danach problemlos seine ursprüngliche Konfiguration wieder einnehmen. Es ist glatt, gewellt, weiß und schwarz und in einer Vielzahl von Durchmessern erhältlich.
PA 6.12 Schleifmittel
Das abrasive Nylon ist sehr nützlich bei allen Anwendungen, die ein sehr aggressives Filament erfordern. Es besteht aus Schleifkörnern in einer 6.12-Nylonbasis. Die Körner können aus zwei Arten bestehen: Siliziumkarbid (SC) und Aluminiumoxid (AO), die zwei verschiedene Qualitäten von Schleifnylon bieten. Das SC-Filament ist schärfer und daher für den Materialabtrag besser geeignet. Das AO-Filament hat eine rundere Maserung und eignet sich daher besser zum Finishen und Polieren. Der Anteil der Schleifmittel in Nylon beträgt durchschnittlich 30 %. Es gibt verschiedene Körnungen von Schleifmitteln (genau wie Schleifpapier) mit unterschiedlichen Fadendurchmessern (siehe Tabelle).
PA HT
Es handelt sich um ein Filament auf Nylonbasis, das bis zu 160 °C temperaturbeständig ist. Glatt in verschiedenen Durchmessern erhältlich.
PP
Polypropylen hat ein geringeres Rückstellvermögen als Nylon, nimmt aber weniger Wasser auf und ist beständiger gegen Chemikalien, so dass es in aggressiven Umgebungen vorzuziehen ist. Erhältlich in vielen Durchmessern bis hin zum größten (oval mm 2×3), weiß, schwarz, glatt oder gewellt.
PE
Polyethylen ist das Material, das chemisch aggressiven Umgebungen am besten standhält. Normalerweise ist es im typischen X-Querschnitt glatt erhältlich, was ihm einen sanften Bürsteneffekt verleiht, der durch das „Feathering“ noch verstärkt werden kann. Das ist das Ausfransen des Endes jedes Fadens mit einem speziellen Werkzeug. Durch die 4 Kanäle, die durch die Kapillarität des X-Profils gebildet werden, ist das PE-Filament in der Lage, Flüssigkeiten zurückzuhalten und eignet sich daher zum Waschen empfindlicher Produkte, z. B. Obst.
PBT
Polyester ist ein sehr elastischer Faden, der jedoch nicht stark belastet werden darf, da er seine mechanischen Eigenschaften verliert, wenn er die Streckgrenze erreicht. Es hat eine gute Abriebfestigkeit und mäßige chemische Beständigkeit.
PEEK
Es handelt sich um ein Hightech-Filament, das bei hohen Betriebstemperaturen von bis zu 200 °C eingesetzt werden kann. Es ist auch für hohe mechanische Beanspruchungen geeignet. Glatt in verschiedenen Durchmessern erhältlich.
Thunderon® (Acryl-Leiter)
Thunderon ist ein Hightech-Filament. Auf einer Acrylbasis wird Kupfersulfid chemisch gebunden. Das Ergebnis ist ein Produkt mit der Konsistenz eines synthetischen Fadens, aber mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Es ist daher für elektrostatisch ableitende Oberflächen geeignet.
Es hat zahlreiche Vorteile gegenüber Kohlefaser:
- höhere elektrische Leitfähigkeit
- Kohlefaser hat keine Konsistenz, während der Thunderon die Teile bürsten kann
- durch Mischen von Thunderon und Nylon kann jede gewünschte Härte erreicht werden
- Während Kohlefaserbürsten nur in linearer Form erhältlich sind, ist es mit dem Thunderon möglich, Bürsten in jeder Form zu bauen, sogar mit Rollen.
Glasfaser
Es handelt sich um ein sehr steifes Filament, das sich vor allem durch eine hohe Verschleißfestigkeit auszeichnet. Erhältlich nur gerade mit Durchmessern von 1 bis 3 mm. Viele sind der Meinung, dass die verschleißfesteste Faser die Kohlefaser ist. Um dies zu überprüfen, haben wir die beiden Typen im Labor getestet, indem wir ihren Verbrauch auf Schleifpapier in Abhängigkeit von der Zeit gemessen haben. Aus dem Diagramm in der Abbildung ist ersichtlich, dass Kohlefasern viel schneller verschleißen als Glasfasern.
Eigenschaften PA 6.12 Abrasivmittel
| GRANA | DIAMETRO (mm) | SEZIONE e FORMA |
|---|---|---|
| 46 SC | 1.30 | tondo ondulato |
| 60 SC | 1.20 | tondo ondulato |
| 80 SC | 1.10 | tondo ondulato |
| 80 SC | 1.30 | tondo ondulato |
| 80 SC | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 120 SC | 0.60 | tondo ondulato |
| 120 SC | 1.10 | tondo ondulato |
| 120 SC | 1.30 | tondo ondulato |
| 120 SC | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 180 SC | 0.90 | tondo ondulato |
| 180 SC | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 240 SC | 0.80 | tondo ondulato |
| 320 SC | 0.60 | tondo ondulato |
| 320 SC | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 500 SC | 0.50 | tondo ondulato |
| 80 AO | 1.10 | tondo ondulato |
| 80 AO | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 120 AO | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 180 AO | 0.90 | tondo ondulato |
| 180 AO | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 320 AO | 0.60 | tondo ondulato |
| 320 AO | 1.2x2.4 | piatto liscio |
| 500 AO | 0.50 | tondo ondulato |
| 600 AO | 0.50 | tondo ondulato |
| 600 AO | 0.40 | tondo ondulato |
Rosshaar
Es ist das traditionellste Material, aus dem Bürsten seit jeher hergestellt werden. Es ist sehr elastisch und gleichzeitig sanft, so dass es das Werkstück gründlich reinigen kann, ohne dessen Oberfläche zu verändern. Auch sehr gut geeignet für hohe Temperaturen und zum Ablösen von Flüssigkeitsfilmen auf den zu behandelnden Teilen.
Schweineborste
Es ist etwas dicker als Rosshaar und daher etwas weniger empfindlich. Das Filament am Ursprung ist viel kürzer als Rosshaar, so dass es nicht möglich ist, Bürsten mit Bündeln herzustellen, die länger als etwa 30 mm sind.
Ziegenhaar
Ein sehr feiner und weicher Faden, der für die Behandlung der empfindlichsten Oberflächen verwendet wird. Ziegenhaarbürsten sollten die Oberfläche nur streifen, da ihre Weichheit keine Belastung zulässt.
Tampico-Pflanzenfasern
Getrocknete Agaven werden zur Herstellung von Tampico-Fasern (oder Mexiko-Fasern) verwendet, die nach dem Hafen benannt sind, von dem aus traditionell Schiffe mit dem exotischen Material abgefahren sind. Es handelt sich um eine Faser mit einer charakteristischen gelben Farbe, die hohen Temperaturen standhält und auch eine leicht abrasive Wirkung hat. Mit Nylon lassen sich sehr gute Verbindungen herstellen, die eine breite Palette von Härten ergeben.
Hochfester Stahl (AR)
Beim Ziehen von Stahl wird die kristalline Struktur des Metalls so ausgerichtet, dass eine viel höhere Zugfestigkeit (R) erreicht wird als beim Metall in Stangenform. Normalerweise verwenden wir ein Filament mit R=1900 N/mm2. Es ist in gewellter, verzinkter oder schwarzer Ausführung erhältlich. Die chemische Zusammensetzung von Stahl ist in der Tabelle angegeben.
Durchschnittliche chemische Zusammensetzung von AR-Stahl
| Elemento | % |
|---|---|
| C | 0.520 |
| Mn | 0.623 |
| P | 0.004 |
| S | 0.010 |
| Si | 0.203 |
Extra hochfester Stahl (AAR)
Es ist ein Premium-Filament mit R=2300 N/mm2. Sie eignet sich daher für hohe mechanische Beanspruchungen und insbesondere für Ermüdungszyklen, wie es bei rotierenden Bürsten der Fall ist. Es ist geriffelt und normalerweise vermessingt erhältlich.
Rostfreier Stahl
Erhältlich in der Qualität AISI 304 und nur auf Bestellung in der Qualität AISI 316. Es wird nicht nur in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, sondern auch für die Oberflächenbehandlung von Edelstahlteilen, um die Ablagerung von Partikeln zu verhindern, die mit der Zeit oxidieren könnten.
Gehärteter Stahl
Es handelt sich um ein sehr hartes Filament, das für schweres Schaben geeignet ist. Es muss punktförmig arbeiten, da es beim Biegen leicht zu Ermüdungsbrüchen kommt. Nur einfarbig erhältlich.
Baustahl (Bessemer)
Es ist ein sehr weiches Filament mit fast keiner Elastizität. Es wird hauptsächlich in sehr kleinen Durchmessern für die Behandlung empfindlicher Metalloberflächen verwendet. Es ist nur gewelltes Material verfügbar.
Messing
Es wird für die Reinigung insbesondere von Nichteisenmetalloberflächen verwendet, wenn eine geringere Aggressivität als bei Stahl erforderlich ist. Erhältlich in verschiedenen Durchmessern und geriffelt.
Phosphor-Bronze
Es hat einen ähnlichen Verwendungszweck wie Messing und ist aufgrund seiner hervorragenden Beständigkeit auch für chemisch aggressive Umgebungen geeignet. Es wird auch verwendet, um Funken beim Kontakt mit Oberflächen zu vermeiden.
Die Benutzer von Drahtbürsten fragen häufig nach technischen Daten über die maximale Belastung, der sie während der Arbeit ausgesetzt werden können. Diese Belastung variiert je nach Verwendung der Bürste (hin- und hergehende/rotierende Bewegung), Geschwindigkeit und Geometrie.
Das Problem wurde von uns auf der Grundlage einer möglichst allgemeinen Arbeitshypothese theoretisch untersucht, was zu einer mathematischen Beziehung führte. Die Geometrie einer rotierenden Bürste mit ihren Parametern ist in der Abbildung dargestellt.
Die Werte von a, l, d, n sind bekannt. Die Bestimmung des Pfeils F erfordert jedoch die Lösung einiger recht komplexer Gleichungen. Die Beziehungen zwischen den Parametern wurden in Diagrammen wie dem auf der Seite abgebildeten zusammengefasst. 11. Das Diagramm bezieht sich auf einen Reibungskoeffizienten zwischen dem Draht und der Metalloberfläche von Z=0,7, ein ziemlich üblicher Wert. Er galt als hochfester Stahl. Mit Hilfe einer Ungleichung der Art: f (α , d, F, l, a, n) < = 1 lässt sich prüfen, ob der Arbeitswinkel Υ akzeptabel ist. Wird die Ungleichheit nicht erfüllt, bedeutet dies, dass die Belastung zu groß ist und der Faden in kurzer Zeit bricht (Ermüdungszyklus).
In diesem Fall ist es notwendig, Υ zu reduzieren. α ist ein Fadenbelastungskoeffizient. Anhand des Diagramms kann man den Wert des Pfeils F oder den Wert des Winkels Υ ermitteln. Aus Gründen des Gesamtwirkungsgrades der Bürste ist zu beachten, dass ein Υ-Winkel von 15° nicht überschritten werden sollte.
Wir stehen Ihnen zur Verfügung, um Ihnen die erforderlichen Projektdaten zur Verfügung zu stellen.
Bei der Ankunft im Lager werden alle Fadentypen sorgfältig geprüft, insbesondere der Durchmesser. Darüber hinaus wurde ihre gute Verarbeitbarkeit nachgewiesen.
Insbesondere synthetische Fäden weisen ein elastisches Gedächtnis auf, das durch das Polymer, aus dem sie hergestellt sind, bedingt ist. Wenn eine Charge synthetischer Fäden in das Unternehmen gelangt, wird auch ihre Elastizität geprüft. Aus diesem Grund haben wir seit vielen Jahren die Messmethode mit Hilfe eines Prüfgeräts standardisiert, das Fadenproben mit einem bekannten Gewicht belastet und dann die Rückfederung des Fadens misst.
Für jedes Material gibt es einen Akzeptanzbereich. Liegt das Ergebnis außerhalb dieses Bereichs, wird das Filament zurückgewiesen. Durch diese Kontrolle werden Defekte, die auf eine fehlerhafte Filamentherstellung zurückzuführen sind, vermieden und somit eine gleichbleibende Qualität der Bürstenlieferungen gewährleistet.
Die Filamente werden häufig unter dem Mikroskop untersucht, um ihre Oberflächengüte zu überprüfen. Mit dieser Methode kann beispielsweise die korrekte Verteilung der SC- oder AO-Partikel innerhalb des Schleifnylons überprüft werden. Die Methode ist auch nützlich, um die Qualität einer Bürstenrasur zu überprüfen, indem die Enden der einzelnen Filamente analysiert werden.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Vorteil der Verwendung eines Pinsels anstelle eines anderen verformbaren Objekts?
Das Besondere an der Bürste ist, dass die Arbeitsfläche aus Millionen von Einzelelementen besteht, die die Enden einzelner Fäden sind.
Dies verleiht der Bürste eine Anpassungsfähigkeit, die kein anderes Element, sei es auch noch so verformbar, haben kann.
Wie stark darf die Bürste mit dem Werkstück in Berührung kommen?
Das hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 2 mm ein guter Kompromiss sind. Wichtig ist, dass die Bürstenfäden „an der Spitze“ und nicht an der Seite arbeiten.
Kann ein Fadenbündel vom Bürstenkörper gelöst werden?
Je nach den verwendeten Materialien und den Abmessungen gibt es eine begrenzte Zugbelastung, der ein einzelnes Bündel standhalten kann. Bei Überschreitung dieser Grenze löst sich das Bündel ab, so dass die Bürste je nach Verwendung berechnet werden muss. Dieser Grenzwert kann durch die handwerkliche Herstellung von „genähten“ oder „gebundenen“ Bürsten, bei denen anstelle eines einzelnen Verankerungselements ein durchgehender Stahldraht angebracht wird, erheblich erhöht werden.
Kann ein einzelner Faden aus dem Bündel rutschen und das Produkt verunreinigen?
Das kann nur passieren, wenn die Bürste einen Herstellungsfehler hat, wie jeder andere Gegenstand auch (z. B. eine Walze aus Silikonflocken, von denen eine defekt ist und bricht).
Wenn es wichtig ist, dass keine Verunreinigungen auftreten, sollten synthetische (nicht natürliche) Fasern mit einem Durchmesser von 0,15 mm oder mehr verwendet werden.
Welche Weichheit oder Härte der Bürste kann ich erreichen?
Praktisch alle Härtegrade sind möglich, von sehr weich bis sehr hart. Die Härte ist eine Kombination aus dem Durchmesser des Fadens, seiner freien Länge und der Dichte der Bündel.
Ist es möglich, eine zertifizierte "lebensmittelechte" Bürste zu bekommen?
Selbstverständlich können wir eine FDA- oder FOOD GRADE-Zertifizierung und eine Rückverfolgbarkeit der Filamente anbieten.
Ist es möglich, eine ATEX-zertifizierte Bürste zu haben?
Leider nicht, da die Maschine und die Bürste zusammen eine ATEX-Zertifizierung benötigen, nicht die Bürste allein.
Es ist jedoch möglich, die vom Zertifizierer geforderten Materialien zu liefern, z. B. leitfähige Untergründe, leitfähige Fäden usw.
Ist es möglich, eine abgenutzte Bürste zu "regenerieren"?
Im Allgemeinen ist dies möglich, aber es muss geprüft werden, ob es kosteneffektiv ist, was nicht immer der Fall ist. Außerdem ist es im Falle einer gestanzten Bürste nicht ratsam, die Bürste mehr als zweimal zu regenerieren, um die Dichtigkeit der Bündel nicht zu verringern.
