Was ist PTFE K15?
PTFE K15 besteht aus einer PTFE-Matrix (Polytetrafluorethylen) mit 15 Gewichtsprozent Kohlenstoff- bzw. Grafit-Füllstoff. PTFE ist ein teilkristallines Fluorpolymer, das nicht schmelzfließend ist und daher – wie reines PTFE – nur spanend bearbeitet und nicht geschweißt wird. Der eingelagerte Kohle-/Grafitanteil verbessert die Druck- und Verschleißfestigkeit, senkt den Reibungskoeffizienten weiter ab und erhöht die elektrische Leitfähigkeit gegenüber dem sonst sehr gut isolierenden reinen PTFE. Die Farbe ist durchgehend schwarz.
Anders als glasfasergefülltes PTFE (z. B. PTFE GF15, PTFE GF25) greift der Kohle-/Grafitfüllstoff die Chemikalienbeständigkeit praktisch nicht an – auch die Beständigkeit gegen Flusssäure, die glasfasergefülltes PTFE einschränkt, bleibt bei K15 weitgehend erhalten. Zudem ist Kohle-/Grafitfüllstoff deutlich weniger abrasiv gegenüber weichen Gegenlaufflächen wie Bronze oder Aluminium als Glasfaser, wodurch sich K15 auch von den bronzegefüllten Sorten PTFE Bronze40 und PTFE Bronze60 unterscheidet: Bronzefüllung erhöht vor allem Druckfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit unter Metall-Gegenlauf, während Kohle/Grafit den Reibwert senkt und moderate elektrische Leitfähigkeit erzeugt, ohne die Chemikalienbeständigkeit einzuschränken.
Elektrisch ist K15 bei diesem Füllgrad noch eher schwach leitfähig bis isolierend (spezifischer Durchgangswiderstand 10¹⁰–10¹¹ Ω·cm) – für sicher antistatische bzw. leitfähige Anwendungen ist meist der höher gefüllte K25 die zuverlässigere Wahl. Chemisch ist K15 nahezu universell beständig, einschließlich weitgehender Beständigkeit gegen Flusssäure; Grenzen bestehen bei Fluor und geschmolzenen Alkalimetallen.
Typische Anwendungen sind Gleitlager, Gleitleisten und Führungselemente mit moderater Verschleißbelastung, Dichtungen und Kolbenringe mit reduziertem Kaltfluss sowie chemisch beanspruchte Gleit- und Dichtteile bis 260 °C, auch bei Flusssäure-Kontakt. Typische Branchen sind Dichtungstechnik, chemischer Apparate- und Anlagenbau, Pumpen- und Ventiltechnik, Kompressoren- und Antriebstechnik sowie Elektronik- und Halbleiterfertigung.
Technische Kennwerte
| Eigenschaft | Wert | Prüfnorm |
|---|---|---|
| Physikalische Eigenschaften | ||
| Dichte | 2,15 g/cm³ | ISO 1183 |
| Wasseraufnahme | < 0,05 % | ISO 62 |
| Farbe | schwarz | – |
| Mechanische Eigenschaften | ||
| Zugfestigkeit | ≥ 14 MPa | ISO 527 |
| Reißdehnung | ≥ 115 % | ISO 527 |
| Härte | 58–62 Shore D | ISO 868 |
| Reibungskoeffizient (gegen Stahl) | ~ 0,15 | DIN 53375 |
| Thermische Eigenschaften | ||
| Einsatztemperatur | -200 … +260 °C | – |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (25–200 °C) | ≈ 10 · 10⁻⁵/K | DIN 52612 |
| Wärmeleitfähigkeit | ≈ 0,45 W/(m·K) | DIN 52612 |
| Elektrische Eigenschaften | ||
| Durchschlagfestigkeit | ~ 5 kV/mm | IEC 60243-1 |
| Spez. Durchgangswiderstand | ~ 10¹⁰ … 10¹¹ Ω·cm | IEC 60093 |
| Brandverhalten | ||
| Brennbarkeit | V-0 (nicht brennbar) | UL 94 |
PTFE K15 im Detail
1Was ist PTFE K15?+
PTFE K15 ist ein mit 15 % Kohlenstoff/Grafit gefülltes PTFE (Polytetrafluorethylen). Der Füllstoff verbessert Verschleißfestigkeit, Kaltfluss und Reibverhalten gegenüber reinem PTFE spürbar und macht den Werkstoff elektrisch leitfähiger, ohne die nahezu universelle Chemikalienbeständigkeit von PTFE wesentlich einzuschränken. K15 ist damit eine ausgewogene Zwischenstufe zwischen reinem PTFE und stärker gefüllten Compounds wie K25.
2Wie wird PTFE K15 bei Liedtke bearbeitet?+
PTFE K15 lässt sich gut spanend bearbeiten – Drehen, Fräsen, Bohren und Sägen gelingen sauber. Wegen des elektrisch leitfähigen Kohle-/Grafitstaubs sorgen wir konsequent für Staubabsaugung und vermeiden Ablagerungen im Maschinenbereich; Überhitzung wird durchgehend vermieden, da PTFE nicht schmelzbar oder schweißbar ist.
3Wann sollte ich PTFE K15 wählen?+
PTFE K15 lohnt sich, wenn die Vorzüge von PTFE mit besserer Verschleißfestigkeit und etwas elektrischer Ableitfähigkeit kombiniert werden müssen, ohne auf möglichst hohe Zähigkeit zu verzichten:
- Gleitlager, Gleitleisten und Führungselemente mit moderater Verschleißbelastung
- Dichtungen und Kolbenringe, bei denen Kaltfluss reduziert werden soll
- Anwendungen mit leichter Anforderung an elektrische Ableitfähigkeit
- Chemisch beanspruchte Gleit- und Dichtteile mit Temperatur bis 260 °C, auch bei Flusssäure-Kontakt
- Bauteile, bei denen gegenüber Glasfaser-Compounds eine geringere Abrasivität zur Gegenlauffläche gefragt ist
4Was bestimmt den Preis eines PTFE-K15-Teils?+
PTFE-Werkstoffe gehören zu den höherpreisigen technischen Kunststoffen; kohle-/grafitgefüllte Sorten wie K15 liegen im Bereich des reinen PTFE bzw. leicht darunter. Den Bauteilpreis bestimmen vor allem Halbzeugform und -abmessung, Materialausnutzung, Bearbeitungsaufwand und Losgröße. Verbindliche Preise nennen wir gern auf Anfrage anhand Ihrer Zeichnung.
5Wann ist PTFE K15 nicht die richtige Wahl?+
Für sicher definierte, niedrige elektrische Ableitwiderstände (ESD-Anforderungen) oder maximale Verschleißfestigkeit unter hoher Dauerlast ist der höher gefüllte PTFE K25 die zuverlässigere Wahl. Für zweifelsfreien Lebensmittelkontakt ohne Nachweis eignet sich reines/FDA-PTFE besser, und ein Fügen durch Schweißen ist bei PTFE grundsätzlich nicht möglich.
6Vorteile und Nachteile von PTFE K15+
Eine ehrliche Abwägung:
- Vorteil: Höhere Verschleiß- und Druckfestigkeit als reines PTFE
- Vorteil: Geringeres Kriechen (Kaltfluss) unter Dauerlast
- Vorteil: Sehr niedriger Reibwert, selbstschmierend
- Vorteil: Elektrisch leitfähiger als reines PTFE, gute Wärmeableitung
- Vorteil: Nahezu universelle Chemikalienbeständigkeit inkl. Flusssäure erhalten
- Nachteil: Geringere Dehnung/Zähigkeit als reines PTFE
- Nachteil: Elektrische Leitfähigkeit bei 15 % noch nicht sicher genug für ESD-Anforderungen
- Nachteil: Gefüllte Sorte, Lebensmittelkontakt nur mit Nachweis
- Nachteil: Nicht schmelz-/schweißbar (nur spanende Bearbeitung)
- Nachteil: Höherer Preis als Standardkunststoffe
Typische Eigenschaften
- Höhere Verschleiß- und Druckfestigkeit als reines PTFE
- Geringeres Kriechen (Kaltfluss)
- -200 … +260 °C, nicht brennbar (UL 94 V-0)
- Nahezu universelle Chemikalienbeständigkeit, auch Flusssäure
- Sehr niedriger Reibwert, selbstschmierend
- Elektrisch schwach leitfähig bis isolierend
- Farbe schwarz
- Nur spanend bearbeitbar (nicht schweißbar)
Typische Industrien
- Dichtungstechnik
- Chemischer Apparate- und Anlagenbau
- Pumpen- und Ventiltechnik
- Kompressoren- und Antriebstechnik
- Maschinenbau (Gleitlager)
- Elektronik- und Halbleiterfertigung
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