Arten von Balgmaterialien

Das Design und die Leistung von Faltenbälgen hängen in hohem Maße von der Auswahl geeigneter Materialien ab. Von rostfreiem Stahl bis hin zu hochentwickelten Polymeren – die Wahl des Faltenbalgmaterials beeinflusst kritische Faktoren wie Haltbarkeit, Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit.

Dieser Artikel bietet einen detaillierten Einblick in die verschiedenen metallischen und nichtmetallischen Materialien, die häufig in Faltenbalganwendungen verwendet werden. Wir werden die Eigenschaften, Vorteile und Überlegungen für jede Materialkategorie untersuchen, damit Ingenieure und Einkaufsleiter fundierte Entscheidungen treffen können, wenn sie Faltenbälge für ihre Projekte spezifizieren.

Metallische Balgmaterialien

Rostfreie Stähle

Aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Formbarkeit gehören rostfreie Stähle zu den am häufigsten verwendeten Materialien für Metallbälge. Der Chromgehalt in rostfreien Stählen bildet eine passive Schicht auf der Oberfläche und schützt das Material vor Oxidation und Korrosion. Bei der Herstellung von Bälgen werden häufig verschiedene Edelstahlsorten verwendet:

• 304 (UNS: S30400): Dieser austenitische Edelstahl enthält 18% Chrom und 8% Nickel und bietet gute Korrosionsbeständigkeit, Formbarkeit und Schweißbarkeit. Er wird häufig in Anwendungen mit mäßigen Korrosionsanforderungen eingesetzt.
• 304L (UNS: S30403): 304L ist eine kohlenstoffarme Variante des Edelstahls 304 mit verbesserter Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Er wird häufig für Anwendungen verwendet, bei denen geschweißt wird oder die leicht korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind.
• 316 (UNS: S31600): Durch die Zugabe von Molybdän bietet Edelstahl 316 eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in chloridhaltigen Umgebungen. Er eignet sich für anspruchsvollere Anwendungen, beispielsweise mit Meerwasser oder Chemikalien.
• 316L (UNS: S31603): Ähnlich wie 304L bietet diese kohlenstoffarme Version von 316 Edelstahl eine bessere Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Sie wird häufig in Schweißkonstruktionen verwendet, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind.
• 321 (UNS: S32100): Dieser titanstabilisierte austenitische Edelstahl wurde entwickelt, um die Ausfällung von Chromkarbiden beim Schweißen oder bei hohen Temperaturen zu verhindern. Er behält seine Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften bei Anwendungen mit hohen Temperaturen.

Nickellegierungen

Nickellegierungen bieten außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit. Sie werden häufig für Faltenbälge verwendet, die in extremen Umgebungen eingesetzt werden, wie sie in der Luft- und Raumfahrt, der chemischen Verarbeitung sowie der Öl- und Gasindustrie vorkommen. Einige häufig in Faltenbälgen verwendete Nickellegierungen sind:

• Inconel: Inconel-Werkstoffe (z. B. Inconel 625, Inconel 718) sind eine Familie austenitischer Superlegierungen auf Nickel-Chrom-Basis und bieten hervorragende Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen. Sie werden in korrosiven Umgebungen mit hohen Temperaturen eingesetzt, beispielsweise in Düsentriebwerken und chemischen Verarbeitungsanlagen.
• Hastelloy: Diese Nickel-Molybdän-Legierungen (z. B. Hastelloy C-22, Hastelloy C-276) bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen oxidierende und reduzierende Säuren sowie Spannungsrisskorrosion. Sie werden in stark korrosiven Umgebungen eingesetzt, einschließlich chemischer Verarbeitungs- und Schadstoffbekämpfungssysteme.
• Monel: Monel ist eine Nickel-Kupfer-Legierung mit guter Beständigkeit gegen Seewasser, Flusssäure und Schwefelsäure. Es wird in der Schifffahrt, der Säureverarbeitung sowie in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt.

Messing und Bronze

Messing und Bronze sind Kupferlegierungen, die eine mäßige Festigkeit, gute Formbarkeit und Beständigkeit gegenüber bestimmten korrosiven Umgebungen bieten. Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, ist für seine Zerspanbarkeit und Beständigkeit gegenüber atmosphärischer Korrosion bekannt. Bronze, die normalerweise aus Kupfer und Zinn besteht, bietet im Vergleich zu Messing eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit. Diese Materialien werden häufig in weniger anspruchsvollen Anwendungen oder für dekorative Zwecke verwendet.

Berylliumkupfer

Berylliumkupfer ist eine Kupferlegierung mit einem geringen Anteil an Beryllium, was die Festigkeit, Verschleißfestigkeit und elektrische Leitfähigkeit deutlich verbessert. Dieses Material wird in Faltenbälgen verwendet, die eine hohe Dauerfestigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit in milden Umgebungen erfordern. Berylliumkupfer-Faltenbälge werden häufig in elektrischen und elektronischen Anwendungen sowie in Präzisionsinstrumenten verwendet.

Titan

Titan und seine Legierungen sind für ihr außergewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ihre Korrosionsbeständigkeit und ihre Biokompatibilität bekannt. Sie werden in Faltenbälgen für die Luft- und Raumfahrt, Medizin und Schifffahrt verwendet.

Aluminium

Aluminiumlegierungen wie 5052 und 6061 bieten eine Kombination aus geringem Gewicht, guter Formbarkeit und mäßiger Festigkeit. Aluminiumbälge werden häufig in Autoabgassystemen, HLK-Geräten und leichten mechanischen Baugruppen verwendet.

Nichtmetallische Balgmaterialien

Polyurethan

Polyurethan ist ein vielseitiger Kunststoff, der für seine hervorragende Abriebfestigkeit, Reißfestigkeit und Flexibilität bekannt ist. Es ist beständig gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien, Ölen und Lösungsmitteln. Polyurethanbälge eignen sich gut für Anwendungen, die eine hohe Flexibilität und Haltbarkeit erfordern, wie Staubschutzkappen, Schutzmanschetten und Maschinendichtungen.

aus PVC

Polyvinylchlorid (PVC) ist ein thermoplastischer Kunststoff, der für seine gute chemische Beständigkeit, Flammhemmung und Isoliereigenschaften bekannt ist. PVC-Faltenbälge werden häufig in Rohr- und Kanalsystemen sowie als Schutzabdeckungen für Maschinen verwendet. Sie bieten eine kostengünstige Lösung für Anwendungen, die mäßige Flexibilität und Haltbarkeit erfordern.

Neoprenbeschichtetes Nylon

Neoprenbeschichtete Nylonbälge bieten eine Kombination aus Flexibilität, Festigkeit und chemischer Beständigkeit. Das Nylongewebe bietet eine hohe Zugfestigkeit, während die Neoprenbeschichtung die chemische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit verbessert. Diese Bälge werden häufig im Außenbereich eingesetzt, beispielsweise als Schutzabdeckungen für Baumaschinen und als Schiffsbälge.

Hypalon-beschichtetes Nylon

Mit Hypalon beschichtete Nylonbälge bieten im Vergleich zu mit Neopren beschichtetem Nylon eine überlegene Beständigkeit gegen Chemikalien, Ozon und UV-Strahlung. Die Hypalon-Beschichtung bietet hervorragende Witterungsbeständigkeit und Haltbarkeit, wodurch diese Bälge ideal für raue Außenumgebungen sind. Zu den üblichen Anwendungen gehören Schutzabdeckungen für Industriemaschinen und -geräte, die Sonnenlicht und Ozon ausgesetzt sind.

Fiberglas mit Beschichtungen

Glasfaserbälge mit verschiedenen Beschichtungen bieten hohe Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und isolierende Eigenschaften. Das Glasfasergewebe bietet hervorragende Zugfestigkeit und Dimensionsstabilität, während die Beschichtungen die chemische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit verbessern. Gängige Beschichtungen sind Silikon, PTFE und Neopren. Glasfaserbälge eignen sich gut für Hochtemperaturanwendungen wie Abgassysteme und Wärmeausdehnungsfugen.