Boljši materiali za tesnjenje in novi premazi

Poseben površinski premaz preprečuje, da bi se tesnilo prilepilo na prirobnico, zato je menjava enostavna in hitra.

Objavljeno
06. julij 2016 16.43
Lidija Pavlovčič
Lidija Pavlovčič
Kako obstati na trgu in celo povečati prodajo ob tem, da nosilnega materiala za izdelek ni več dovoljeno uporabljati? V takšnem položaju se je znašel Donit Tesnit leta 2000 zaradi prepovedi uporabe azbesta, ki je bil vsa leta nosilni material za izdelavo tesnil. V razvojnem oddelku so pravočasno poiskali nove, brezazbestne materiale in razvili celo inovacijo, ki je tekmeci še nimajo.

V oddelku za raziskave, razvoj in tehnično podporo dela 25 ljudi, kar je skoraj 15 odstotkov vseh zaposlenih v Donitu Tesnitu iz Medvod. Močan raziskovalni oddelek je nujen v tako nišni panogi, kot je izdelava tesnil, kjer vlada huda konkurenca, pa ne samo zaradi kakšnih desetih resnično velikih igralcev, ampak tudi zaradi nešteto majhnih, celo garažnih ponudnikov tesnil, predvsem iz Kitajske in Indije. Obstoj in rast na trgu sta zato močno odvisna od kakovosti materialov in seveda od razvoja.

Poudarek na razvoju potrjuje podatek, da desetino letnega prometa namenijo vlaganjem v raziskave. Lanski prihodek Donita Tesnita je bil po besedah vodje marketinga Hansa Houmarka 17 milijonov evrov. Od skoraj dveh milijonov evrov naložb v razvoj pa je bil določen delež namenjen tudi posodobitvi hladilnega sistema v proizvodnji, kar je pomembno za zagotavljanje zanesljive kakovosti materialov.

Pri proizvodnji kompleksno zgrajenih kompozitnih materialov namreč vstopajo v proces izdelave mehkih tesnilnih materialov različnih sestavin, med katerimi so elastomerni, vlaknasti in specialni materiali. Ciljne lastnosti izdelka pa dosežejo z ustrezno makromolekularno sestavo in morfologijo sestavin. Za razvoj materialov so potrebne tudi interdisciplinarne raziskave z različnih področij kemije, in sicer organske in anorganske, polimerne ter kemije materialov.

Donitovi raziskovalni skupini je tako v sodelovanju s strokovnjaki Kemijskega inštituta in ljubljanske fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo nedavno uspelo razviti novo generacijo mehkih tesnilnih materialov doniflex na osnovi grafitnih, organskih in anorganskih vlaken. Ti materiali imajo izboljšane lastnosti, kot je denimo odpornost na temperaturo do 350 stopinj Celzija pri sto barih. Proizvajajo jih po do okolja prijaznem vodnem postopku.

Razvili so tudi v svetu edinstven laminiran tesnilni material na osnovi grafita in mu dali tržno ime Grafilit IQ. Prav ta izdelek je najbolj inovativen, njegova odlika je, da prenese visoke temperature, in sicer do 400 stopinj Celzija pri 200 barih, s posebnim površinskim »antistick« premazom pa omogoča enostavno vzdrževanje in zamenjavo tesnil.

Rešili problem uporabnikov

Celoten proces od ideje do razvoja inovativnega premaza je opisal magister kemije Ksaver Meško iz Donitove razvojne skupine. Zgodba se začne že z nakupom grafita kot osnovne surovine za izdelavo tesnil. Ponavadi so njihovi dobavitelji iz Kitajske, kjer občutljivost za tako imenovano umazano kemijo, ki je spremljevalka pridobivanja grafita, ni pretirano visoka. Grafit morajo pred prodajo namreč najprej očistiti, pri čemer uporabljajo tudi žvepleno kislino.

Ko so v Donitu zvedeli, da imajo uporabniki tesnil iz grafitnih materialov težave z odstranjevanjem denimo s prirobnice, ker grafit po daljši uporabi oksidira in se prime na podlago, so se lotili izziva. Natančneje, v razvojnem oddelku so iskali rešitev, kako bi pomagali uporabnikom, da bi lažje in predvsem hitreje ob menjavi tesnila odstranili grafit, prijet na prirobnico.

»S francoskim kolegom, organskim kemikom dr. Michelom Stephanom, ki dela v našem razvojnem oddelku, in s kolegico dr. Barbaro Mohar s Kemijskega inštituta smo staknili glave, da bi stuhtali rešitev. In to nam je uspelo. Grafit je namreč inerten material, na katerega se nič ne prime, zato je bil izziv pri razvoju učinkovitega površinskega premaza kar velik. Razvili smo površinski, tako imenovani antistick premaz, ki omogoča mehaniku enostavno vzdrževanje in hitro zamenjavo grafitnega tesnila na prirobnici,« pripoveduje Meško.

Z njihovo rešitvijo mehaniku pri zamenjavi tesnila ni treba uro ali celo dve praskati grafita s prirobnice, kar pomeni tudi velik prihranek časa, ker proizvodnja zaradi menjave tesnil ne stoji. Druga odlika premaza pa je, da je narejen na vodni osnovi, torej ni škodljiv za okolje. Opisane odlike premaza in Grafilita IQ so zaradi inovativnosti velika konkurenčna prednost Donita. Za celoten postopek izdelave in tudi za izdelek so že začeli urejati patentno zaščito. Zavedajo pa se, da jih patentna zaščita ne bo mogla popolnoma obvarovati pred konkurenco. Ta ima enako kot vsi veliki v poslu izdelave tesnil močne analitske laboratorije, kjer bi lahko razvozlali skrivnost inovacije.

Njihov inovativni laminiran tesnilni material na osnovi grafita in površinski premaz sta se med zahtevnimi kupci iz Švedske, Finske, Nemčije in Kanade že zelo uveljavila. V enem letu so prodali več kot tisoč tesnilnih plošč IQ. Nove modele tesnil uporabljajo petrokemična industrija, evropski raziskovalni jedrski reaktorji in jedrske elektrarne, med njimi tudi krška nuklearka v sekundarnem krogu. Donitova tesnila vgrajuje Alstom v elektrarne na Švedskem, v Angliji in še kje. Med večjimi slovenskimi uporabniki pa sta Danfos in podjetje Akrapovič, ki naroča grafitne obročke za izpušne sisteme.

Aramidna doba po koncu azbesta

Velik izziv, pravzaprav nujo, da razvijajo nove, inovativne in kakovostne tesnilne materiale in izdelke, je za Donit prineslo leto 2000. Takrat se je zaradi prepovedi uporabe azbesta, ki je predvsem zaradi odpornosti proti visoki temperaturi predstavljal kar 60 odstotkov materialov za izdelavo tesnil, začelo iskanje novih nadomestnih materialov. In to je bila naloga razvojnega oddelka. Zamenjavo za azbest so našli v sintetičnih aramidnih vlaknih.

Njihova »napaka« pa je v tem, da so draga, zato so razvili tehnologijo izdelave tesnilnih plošč, v katerih je dodanih pet do osem odstotkov aramida.

Bi lahko Donit ugasnil, če ne bi začel izdelovati tesnil in tesnilnih plošč iz aramida? »Lahko bi prenehali obstajati, če ne bi razvili brezazbestnih materialov na osnovi aramida. Razvili smo tudi nov izdelek na osnovi grafita in aramida, ki pa je narejen po vodnem postopku, torej kot papir, in nima nobenih organskih topil,« razloži Meško. Izdelujejo še tesnilne plošče na osnovi teflona, ki je kot material kemično odporen. Lahko ga uporabljajo za tesnjenja, izpostavljena kemičnim reakcijam.

Prav tako izdelujejo kovinska tesnila, ki se uporabljajo pri zelo zahtevnih in dražjih aplikacijah. Njihova proizvodnja pa ne poteka na matični lokaciji v Medvodah, ampak v Donitovem obratu v Trebnjem.

V Medvodah, kjer je sedež Donita, ki letos praznuje 70. obletnico delovanja, je tudi več laboratorijev. V njih testirajo tehnično ustreznost materialov in izdelkov, odpornost proti termičnim in mehanskim obremenitvam, obstojnost in razteznost tesnil. V infrardečem spektrometru pa analizirajo sestavo vzorcev tesnil, med njimi tudi takih, ki jih izdeluje konkurenca, da ugotovijo sestavine tesnilnega materiala. Pravilno delovanje tesnila namreč zagotavlja visoko stopnjo varnosti, prav tako preprečuje emisije v okolje.