Wickelrohre werden in der Industrie in den verschiedensten Bereichen eingesetzt. Um das Maximum aus den Bauteilen herauszuholen und Eigenschaften wie die Druckfestigkeit zu erhöhen, können Sie auf innovative Technologien zurückgreifen – ohne negative Auswirkungen auf Produktionsablauf und Produktqualität. Wie das funktioniert, erfahren Sie hier.

Vielseitig einsetzbar

Wickelrohre sind eines der Hauptprodukte, die im Rahmen verschiedener Wickelverfahren wie Parallelwickel- oder Kreuzwickelverfahren hergestellt werden. Die Rohre aus faserverstärkten Kunststoffen, oftmals auf Basis von Harzen (zum Beispiel Polyester-, Vinylester- oder Epoxidharze), sind dabei für eine Vielzahl an Anwendungsbereiche geeignet. Zu den gängigsten zählen unter anderem:

  • Abwasserrohre
  • Schachtsysteme
  • Deponieschächte
  • Regenwasserspeicher
  • Kanäle
  • Lüftungsleitungen
  • Trinkwasserversorgung

Je nach Zusammensetzung des Materials und Durchmesser können Wickelrohre theoretisch jede Art von Medium sicher transportieren.

Entscheidende Eigenschaften von Wickelrohren

Damit die Wickelrohre ihre Aufgabe zuverlässig erledigen können, müssen die fertigen Produkte gewisse Eigenschaften aufweisen. Abhängig davon, wo und zu welchem Zweck die Rohre genutzt werden, sind verschiedene Aspekte entscheidend. Dazu gehören zum Beispiel:

  • Korrosionsbeständigkeit: Je nach Medium und Einsatzbereich müssen die Wickelrohre korrosionsbeständig gegenüber Chemikalien wie Säuren, Feuchtigkeit und Nässe oder Strahlung wie UV-Licht sein.
  • Schlagzähigkeit: Sind die Rohre Erschütterungen und anderen stumpfen Krafteinflüssen von außen ausgesetzt, muss das Material eine gewisse Schlagzähigkeit aufweisen, damit keine Gefahr durch Brüche oder Risse entstehen.
  • Festigkeit: Ähnlich wie die Schlagzähigkeit ist auch die Festigkeit entscheidend für den sicheren Einsatz von Wickelrohren. Sonst kann hoher Druck im Inneren der Rohre beispielsweise zu einem Bruch oder Verformungen führen.

Erhöhen Sie mit Nanopulvern die Festigkeit

Wenn die Materialeigenschaften der Wickelrohre allgemein zufriedenstellend sind und Sie lediglich eine Verbesserung im Bereich der Festigkeit erreichen möchten, müssen Sie sich nicht auf die Suche nach einem komplett neuen Ansatz oder Materialalternativen mit ungewissen Erfolgschancen machen. Ein einfacher Weg, um die Festigkeit von Wickelrohren zu erhöhen, ist der Einsatz von geeigneten Nanopulvern als Additiv.

Die Nanopartikel werden der Kunststoffmatrix – hier meistens den Harzen – beigemengt und verleihen dem fertigen Material dadurch die gewünschten zusätzlichen Eigenschaften. Geeignet sind dafür zum Beispiel Nanopulver auf Wolfram-Basis, die den thermoplastischen Kunststoffen mehr Festigkeit verleihen.

Vorteile des Einsatzes von Nanopulvern

Theoretisch lässt sich die Festigkeit von Wickelrohren auf Kunststoffbasis auch durch andere Zusätze oder Eingriffe in den Produktionsprozess erhöhen. Der Einsatz von Nanopulvern wie beispielsweise Wolframoxid hat allerdings gegenüber den Alternativen deutliche Vorteile:

1. Sie sparen Ressourcen und Kosten

Durch die Nanostruktur, beziehungsweise die besonderen Eigenschaften von Nanopartikeln, wird nur extrem wenig Material benötigt. Anteile von weniger als 1 %, gemessen an der Gesamtzusammensetzung des Materials, sind oftmals bereits ausreichend, um den gewünschten Effekt zu erzielen.

2. Sie verstärken Ihre Wickelrohre ohne Kompromisse

Üblicherweise können Füllstoffe verwendet werden, die die Eigenschaften des Basismaterials, also zumeist des Harzes, wie Glasfasern oder unorganische oder organische Partikel oder Additive, verbessern.

Typische Nachteile und Komplikationen, die klassische Füllstoffe je nach Art und Einsatz mit sich bringen können, sind zum Beispiel:

  • Deutlich höheres Gewicht des Materials durch die hohe Dichte des Füllstoffs
  • Unerwünschte elektrische Leitfähigkeit bei Steigerung der thermischen Leitfähigkeit
  • Richtungsabhängigkeit/ Anisotropie
  • Erhöhte Elastizität nur einhergehend mit verringerter Bruchdehnung
  • Mikrorissbildung bei zu geringem Füllstoffanteil oder zu großen Füllstoffen

Durch den Zusatz von Nanopulvern werden die anderen Eigenschaften den Grundwerkstoffs nicht beeinflusst. So ist eine explizite Erhöhung der mechanischen Festigkeit von Wickelrohren möglich, ohne dass Sie Nachteile in Kauf nehmen müssen. Hier haben Nanopulver einen großen Vorteil gegenüber anderen, gröberen Füllstoffen und Additiven, die oftmals unerwünschte Nebeneffekte mit sich bringen.

Statt die gewünschten Effekte und das Ausmaß der Nachteile gegeneinander abzuwiegen, können Sie bei der Entscheidung für Nanopartikel als Füllstoff die reinen Vorteile genießen.

3. Ihre Produktionsprozesse bleiben weitgehend unverändert

Es sind keine großen Veränderungen im Produktionsablauf notwendig. Denn Nanopartikel kombiniert mit Kunststoffen und abgestimmt für die jeweilige Produktion in Form von Masterbatches können Sie in der Produktion zur Kunststoffmatrix hinzufügen, z.B. als Paste oder Dispersion. Anpassungen im Ablauf des Wickelverfahrens oder gar Unterbrechungen im Produktionsprozess der Wickelrohre fallen damit weg. Dadurch ist die Integration der Nanopulver in die Produktion zeiteffizient und ohne Produktionsausfälle möglich.

4. Sie optimieren Ihre Wickelrohre zu einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis

Durch die geringe Menge an benötigtem Pulver und die einfache Integration in bestehende Abläufe ist der Einsatz von Nanopulvern besonders rentabel und kann mit einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis überzeugen.

Nanopartikel für Wickelrohre im Einsatz: So funktioniert’s in der Praxis

Ein Hersteller von Wickelrohren aus glasfaserverstärkten Polyester-, Vinylester- oder Epoxidharzen war auf der Suche nach einer Möglichkeit, seinen Rohren eine höhere Druckfestigkeit zu verleihen. Durch die Zugabe von nur 1 % unseres NaPoly* 300, das sich aus einem duroplastischen Harzsystem und Wolframtrioxid-Nanopartikeln zusammensetzt, konnte eine deutliche Verbesserung der Produkteigenschaften erreicht werden:

  • Steigerung der Druckfestigkeit von 140 bar auf 201 bar
  • Steigerung der tangentialen Festigkeit um 30,4 % im Vergleich zum regulären Vinylesterharz

Die so verbesserten Wickelrohre ermöglichen dem Hersteller eine bessere Positionierung im Markt mit einem Produkt zu einem überzeugenden Preis-Leistungs-Verhältnis.

Wenn Sie sich damit noch etwas näher auseinandersetzen möchten, empfehlen wir Ihnen einen Blick in die vollständige Case Study!

Mit modifizierten Wickelrohren dem Wettbewerb einen Schritt voraus

Die Vorteile des Bewährten mit dem Nutzen innovativer Ansätze kombinieren: Nach diesem Prinzip funktioniert die Erhöhung der Festigkeit von Wickelrohren mithilfe von Masterbatches basierend auf Nanopulvern. Sie sind aktuell auf der Suche nach Alternativen zu herkömmlichen Füllstoffen und den damit oft einhergehenden ungewollten Auswirkungen auf Ihre Kunststoffe? Dann sind Nanopartikel definitiv einen genaueren Blick wert!