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Finite-Elemente-Analyse FEA

Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) ist ein computergestütztes Verfahren, mit dem technische Anwendungen und Dichtungskomponente analysiert werden, um ihr Verhalten unter verschiedenen Bedingungen nachzuvollziehen. Zu dieser Analyse gehört auch die Finite-Elemente-Modellierung (FEM), die oftmals zur Entwicklung neuer Komponenten verwendet wird oder um bereits vorhandene Produktdesigns zu verbessern. Diese virtuelle Umgebung ermöglicht es den Technikern von PPE, die Leistungen von Dichtungskomponenten bei realen Anwendungen vorherzusagen.

Die FEA-Analyse umfasst in der Regel:

  • Mechanische Beanspruchung
  • Mechanische Schwingung*
  • Ermüdung*
  • Bewegung
  • Wärmeübertragung
  • Flüssigkeitsströmung/Mold-Flow

Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) wird zur Prognose von Kontaktkräften, Verformungen und Spannungsniveaus in Elastomerkomponenten verwendet. Die Ingenieure bei PPE erstellen temparaturspezifische Materialmodelle für spezifische Anwendungen, um die Genauigkeit bei der Modellgestaltung zu maximieren.  Durch die Minimierung von Spannungen in einem Elastomer können die Auswirkungen spannungsinduzierter chemischer Anfälligkeit reduziert und somit die Standzeit einer Komponente verlängert werden.

Die elastomerische FEA ist aufgrund der komplexen, nichtlinearen Eigenschaften von Elastomeren ein Nischengebiet. Weiterhin müssen Faktoren wie Dehnrate, Temperaturabhängigkeit, Hysterese, Mullins-Effekt und Erweichung bei Beanspruchung berücksichtigt werden. Das umfangreiche Sortiment an Compounds fügt eine weitere Schicht an Komplexität hinzu, da jeder Elastomerwerkstoff unterschiedliche Eigenschaften aufweist.  Die Werkstoffe von PPE durchlaufen daher spezielle physikalische Prüfungen, bei denen die erforderlichen Daten erfasst werden, die ihre genaue Abbildung in einer virtuellen Umgebung ermöglichen.

Da auf ein umfangreiches Sortiment interner Verbundstoffe sowie auf eine umfassende Lieferkette zurückgegriffen werden kann, sind unsere Entwickler in der Lage, Ihnen die besten Werkstoffe für Ihre Anwendung zu empfehlen, wobei die Elastomere entweder in Reinform verwendet oder durch Metalle oder Thermoplaste ergänzt werden.

Die FEA unterstützt die Konstrukteure bei ihrer Arbeit mit komplexen Dichtungsgeometrien, bei denen die Dichtkraft sowohl intuitiv als auch durch manuelle Berechnung schwer zu beurteilen ist.  Der Einsatz solcher Programme zur Prognose des Verhaltens kann sich über eine Reihe von Anwendungen für Elastomerdichtungen hinweg als höchst vorteilhaft erweisen. Viele Praxistests bringen komplexe Anordnungen, Ausfallzeiten von Maschinen oder teure Laborzeiten mit sich. Der Einsatz der FEA kann das Prüfprogramm eliminieren oder zumindest beschleunigen und stellt sich sehr wahrscheinlich als sehr kosteneffiziente Methode heraus, wenn es darum geht, die Machbarkeit der Einführung oder Änderung eines Dichtungsdesigns zu beurteilen.

Durch eine enge Zusammenarbeit mit Ihnen können wir das technische Know-how bereitstellen, um die Leistung der PPE-Werkstoffe bei Ihrer Anwendung zu maximieren.
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