Der Nutzen der Finite-Elemente-Analyse, die DPE zur Unterstützung seiner Kunden in der Pharma-, Biotechnologie- und Lebensmittelindustrie einsetzt, steht heute außer Frage. In diesen Industriezweigen kommen bei der Sterilisation der Anlagen besonders heiße und aggressive Reinigungsmittel zur Anwendung. Die Hersteller setzen daher auf Kalrez® Perfluorelastomerteile, um einschlägige Hygienevorschriften wie DIN 11864-2 zu erfüllen. Die Norm besagt, dass der O-Ring die Nut nach der Kompression vollständig ausfüllen muss.

Mikrofotografien zeigen die starke Verformung von O-förmigen Dichtungen nach bereits 10 SIP-Zyklen.

Auf Grund der im Vergleich mit anderen Elastomeren größeren thermischen Ausdehnung von Kalrez® würden O-Ringe in den empfohlenen Größen aber in den pharmazeutischen Prozessstrom hineinragen und Kontaminationen verursachen. Mit Hilfe von FE-Analysen konnte DPE dieses Problem lösen. Jean-Luc Matoux, Anwendungsingenieur bei DPE, beschreibt, wie geeignete Software und spezifische Produktdaten, die DPE in den letzten fünf Jahren über Kalrez® Teile gesammelt hat, dies ermöglicht haben.

Im Vergleich dazu weisen D-förmige Ringe nach 22 SIP-Zyklen keinerlei Verformung auf.

"Eine Reihe von Unternehmen zeigten sich interessiert an einer Umrüstung auf Kalrez® Dichtungen, obwohl sich der Werkstoff unter diesen rauen Einsatzbedingungen und unter Wärmewirkung ausdehnt. Wir wollten für diese Kunden eine Lösung finden und entwickelten mit Hilfe von FE-Analysen eine spezielle Dichtung mit D-förmigem Querschnitt, die auch nach 22 Steam-In-Place-(SIP)-Zyklen bei 180 °C nahezu keine Verformung aufweist. Für die D-Ringe werden die Werkstoffe Kalrez® 6230 und 6221 angewendet. Die D-Ringe sind FDA- und USP-Class VI-konform und nun bei den Kunden im Einsatz. Einige sind dort schon seit über 18 Monaten installiert, ohne zu versagen, in den Prozessstrom gedrückt zu werden oder Kontaminationen zu verursachen."

Details zu dieser Neuentwicklung sind im Faltblatt DIN 11864-2 Form A verfügbar, Bestell-Nr.: KZE-D10396-00-A0905