Faltenbälge aus Bronze für mess- und regeltechnische Anwendungen – Beispiel links: für Heizungs- Thermostatventil
Kundenspezifischer Metallfaltenbalg in großer Materialvielfalt
Die Entscheidung des Werkstoffes für Metallfaltenbälge ist maßgeblich von der Anwendung abhängig. In der Mess- und Regeltechnik sind oftmals sehr flexible Lösungen verlangt, die beispielsweise durch Edelstahl Faltenbälge nicht ideal realisiert werden können. Als Beispiel soll hier ein einseitig-geschlossener Bronzebalg angeführt werden, der in Thermostatköpfen für die Temperaturregulierung verwendet wird. Der mit Alkohol gefüllte Wellbalg arbeitet ähnlich einer Feder. Wenn die Raumtemperatur ansteigt, findet eine axiale Ausdehnung des Faltenbalgs statt und das Thermostatventil wird geschlossen. Bei einer Temperaturabsenkung passiert entsprechend das Gegenteil: Der Metallfaltenbalg zieht sich zusammen und öffnet das Ventil, sodass sich die Heizleistung erhöht. Neben Phosphor Bronze (CuSn6 oder CuSn8) bietet Mera Bellows auch hochpräzise Metallbälge aus Messing oder Sonderwerkstoffen wie Berylliumkupfer für extra flexible Anforderungen, wie Drucksensoren in der Luftfahrt oder U-Booten.
Darüber hinaus finden flexible Metallfaltenbälge als Kompensatoren Verwendung, wenn zum Beispiel bewegliche Bauteile druck-, temperatur- und medienbeständig abgedichtet werden müssen oder Schwingungsausgleiche gefordert sind. Für die Kompensation von Temperaturänderungen oder Druckwechsel von Rohrleitungen, werden zumeist Wellrohre aus Edelstahl ausgewählt.
Herstellungsverfahren beeinflusst die Eigenschaften
Der erste Schritt für die Herstellung eines Metallfaltenbalgs ist die Produktion des Rohrkörpers, der dann später in die Wellenform gebracht werden soll. Durch die schlechte Schweißbarkeit fällt für Buntmetall die Wahl zwangsläufig auf Tiefziehen, im Edelstahlbereich ist bei geformten Faltenbälgen jedoch auf zwei Verfahren zu verweisen:
Längsnahtgeschweißter Metallfaltenbalg aus Edelstahl
Metallfaltenbälge aus längsnahtgeschweißtem Dünnwandrohr
1. Das Metallband wird in eine Zuführung gegeben.
2. Mit Hilfe mehrerer Rollen wird das Präzisionsband rund zusammen geführt.
3. Die Längsschweißnaht verbindet die zwei Blechenden und das „runde Präzisionsrohr“ entsteht (evtl. Schweißen Unter Schutzgasatmosphäre).
4. Schweißnahtnachbehandlung.
5. Manche Hersteller können die längsnahtgeschweißten Rohre „nachziehen“ und damit die Präzision und das Ergebnis rund um die Naht verbessern.
Nahtloser Metallfaltenbalg als hermetisches Dichtungselement
Metallfaltenbälge aus tiefgezogener Hülse
1. Metallband wird zu Ronden gestanzt
2. Stanzprozesse zu „Bechern“ oder „Näpfen“ mit Seife oder Öl
3. Waschprozess
4. Wärmebehandlung
5. Tiefziehprozesse zu sehr dünnwandigen Hülsen (Seife oder Öl). Die Prozessschritte 2-5 bedürfen einer Vielzahl von Zyklen bis Fertigstellung
Bei beiden Varianten folgt nun die weiterführende Fertigung des Faltenbalgs, dafür sind Expan-, Rollumformung oder das hydraulische Umformen (Innenhochdruckumformen IHU) zu nennen, auf welches Mera Bellows spezialisiert ist. Dieses hat eine hohe Wirtschaftlichkeit für große Serien und eignet sich für kleinere Präzisionsbälge.
Vorteile nahtloser Metallfaltenbälge aus tiefgezogenen Hülsen:
Nach der Darstellung zum Produktionsaufwand nahtloser Hülsen gegenüber der geschweißten Option lässt sich fragen, welche Vorteile die nahtlose Bauweise bietet, zumal die Werkzeugkosten zum Teil immens ausfallen.
- Statistisch bis zu fünfmal geringere Wandstärkentoleranz gegenüber Konstruktionen mit einer Schweißnaht. Bei vielen Projekten ist die Federrate des Metallfaltenbalgs von vorrangiger Bedeutung. Sie gibt an, wieviel Kraft in Newton nötig ist, um die Längenausdehnung des Federbalgs entsprechend zu generieren (N/mm). Ein elementarer Parameter für die Erreichung der Federrate ist die Wandstärke. Entsprechend führt die verminderte Toleranz in Wandstärke des metallischen Faltenbalgs auch zu dessen stabilerer Federrate, was für Applikationen in sensiblen Technologien maßgebliche Vorteile mit sich bringt.
- Der Auftritt von Mikroleckagen ist sehr stark vermindert.
- Der Faltenbalg hat eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit, kein Kontaminierungsrisiko an einer Naht
Konstruktion: Wir gehen auf Ihre Wünsche ein
Ausgewählte Auslegungsparameter von Metall- Faltenbälgen
Je nach Anforderungsprofil kann Mera Bellows ein- oder zweilagige Metallfaltenbälge produzieren.
Einwandige Konstruktionen haben kleinere Federraten und finden unter anderem in der Vakuumtechnik Anwendung. Ein zwei- oder mehrwandiger Metallbalg hat eine höhere Druckfestigkeit und höhere Sicherheit gegen Leckage.
Die Produktion erfolgt durch unser Team, das sich aus über 100 kompetenten Fachkräften zusammensetzt. Verlassen Sie sich auf über 60- Jahre Hersteller Erfahrung und profitieren Sie von einer beständigen Leistungsfähigkeit, die wir für jeden Metallfaltenbalg von Mera Bellows garantieren.
Stellen Sie uns auf die Probe!