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Wann eignet sich Gusseisen für Dichtungs- und Gleitringe?

Alexander Wosinski ·
Präzisionsgefertigter Grauguss-Dichtring und Gleitring auf Stahloberfläche mit Metallspänen und leichtem Ölfilm.

Gusseisen eignet sich für Dichtungs- und Gleitringe immer dann, wenn gute Gleiteigenschaften, thermische Stabilität und wirtschaftliche Bearbeitbarkeit gefragt sind. Die Werkstoffgruppe bietet durch ihren Graphitanteil eine natürliche Schmierwirkung, die in tribologisch beanspruchten Bauteilen wie Gleitringen und Dichtungsringen direkt wirksam wird. Welcher Gusseisenwerkstoff konkret passt, hängt von Belastungsprofil, Druckstufe und Bearbeitungsanforderung ab.

Welche Eigenschaften machen Gusseisen für Gleit- und Dichtungsringe geeignet?

Gusseisen eignet sich für Gleit- und Dichtungsringe vor allem wegen seines Graphitanteils, der eine eingelagerte Festschmierung bewirkt. Dieser Graphit reduziert Reibung an der Lauffläche, ohne dass ein zusätzlicher Schmierstoff zwingend notwendig ist. Gleichzeitig bietet Gusseisen gute Dämpfungseigenschaften, hohe Druckfestigkeit und eine sehr gute Zerspanbarkeit.

Für Dichtungsringe und Gleitringe sind folgende Werkstoffeigenschaften besonders relevant:

  • Selbstschmierende Wirkung durch eingelagerten Lamellen- oder Kugelgraphit
  • Hohe Druckfestigkeit bei geringem Gewicht gegenüber Stahl
  • Gute thermische Leitfähigkeit, die Wärme aus der Gleitzone ableitet
  • Geringe Neigung zum Fressen, auch bei kurzzeitigem Trockenlauf
  • Ausgezeichnete Zerspanbarkeit, die enge Toleranzen und glatte Oberflächen ermöglicht

Diese Kombination macht Gusseisen zu einem bewährten Werkstoff in Pumpen, Kompressoren, Hydraulikzylindern und Getrieben, wo Dichtungs- und Gleitringe dauerhaft unter mechanischer Beanspruchung stehen.

Wann ist Grauguss (GJL) die richtige Wahl für Dichtungsringe?

Grauguss (GJL) ist die richtige Wahl für Dichtungsringe bei mittleren Belastungen, moderaten Drücken und Anwendungen, bei denen eine gute Gleiteigenschaft wichtiger ist als hohe Biegefestigkeit. Der Lamellengraphit in GJL sorgt für besonders gute Notlaufeigenschaften und eine gleichmäßige Oberfläche nach der Bearbeitung.

Typische Einsatzfelder für Grauguss-Dichtungsringe sind Pumpengehäuse, Kompressoren mit niedrigen bis mittleren Drücken sowie Gleitlager in Werkzeugmaschinen. Werkstoffe wie GJL-250C oder GJL-300C nach DIN EN 16482 bieten dabei eine gute Balance aus Druckfestigkeit und Bearbeitbarkeit. GJL-300C eignet sich besonders dort, wo höhere Oberflächenhärte gefragt ist und die Gleitpaarung mit Stahl oder Grauguss realisiert wird.

Für Konstrukteure und Einkäufer gilt: Wenn die Bauteilgeometrie keine hohen Biegekräfte erfordert und die Betriebstemperatur im Normalbereich liegt, ist Grauguss die wirtschaftlichste Option. Die gute Zerspanbarkeit erlaubt präzise Innendurchmesser und Dichtflächen mit geringem Bearbeitungsaufwand.

Wann sollte man Sphäroguss (GJS) statt Grauguss einsetzen?

Sphäroguss (GJS) ist gegenüber Grauguss vorzuziehen, wenn Dichtungs- oder Gleitringe höheren dynamischen Belastungen, Druckspitzen oder Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind. Der Kugelgraphit in GJS erhöht die Zähigkeit und Zugfestigkeit erheblich, ohne die Gleiteigenschaften vollständig aufzugeben.

Konkret empfiehlt sich Sphäroguss in folgenden Situationen:

  • Hydraulikanwendungen mit Drücken über 200 bar, wo Grauguss zu spröde wäre
  • Dichtungsringe in Antriebssystemen mit wechselnden Lastrichtungen
  • Bauteile, die neben Dicht- auch Tragfunktionen übernehmen
  • Anwendungen mit Stoßbelastungen oder Vibrationen im Betrieb

Werkstoffe nach DIN EN 16482 wie GJS-400-15C bis GJS-700-3C decken dabei ein breites Festigkeitsspektrum ab. GJS-400-15C bietet hohe Dehnung und eignet sich für dynamisch beanspruchte Dichtungsringe, während GJS-600-3C oder GJS-700-3C bei Anwendungen mit höchsten Festigkeitsanforderungen zum Einsatz kommen. Die Entscheidung zwischen GJL und GJS hängt letztlich vom Lastprofil ab, nicht allein vom Systemdruck.

Welche Abmessungen und Güten sind für Dichtungs- und Gleitringe verfügbar?

Für Dichtungs- und Gleitringe aus Gusseisen stehen Strangguss-Halbzeuge nach DIN EN 16482 in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm Außendurchmesser ab Lager zur Verfügung. Sowohl Grauguss-Güten als auch Sphäroguss-Werkstoffe werden in diesem Abmessungsbereich geführt, sodass Ringe für kleine Pumpen ebenso realisierbar sind wie großformatige Dichtungselemente für den Anlagen- und Maschinenbau.

Die verfügbaren Werkstoffgüten umfassen:

  • Grauguss: GJL-HB150C, GJL-250C, GJL-300C
  • Sphäroguss: GJS-400-15C, GJS-500-7C, GJS-600-3C, GJS-700-3C

Ringe und Rohre werden als Rohware geliefert oder bereits mit eingebrachter Innenbohrung nach Vorgabe, wodurch der erste Bearbeitungsschritt in der Fertigung entfällt. Für Fertigungsleiter und Einkäufer, die das Lieferprogramm Gusseisen im Detail prüfen möchten, lohnt sich ein Blick auf die verfügbaren Abmessungen und Güten. Mit rund 1.000 Tonnen Lagerbestand sind auch kurzfristige Abrufe in definierten Abmessungen realisierbar.

Wie wird Strangguss für Dichtungs- und Gleitringe bearbeitet?

Strangguss-Halbzeuge für Dichtungs- und Gleitringe werden in mehreren Bearbeitungsstufen gefertigt: vom präzisen Sägezuschnitt über das Vordrehen bis zur Fertigbearbeitung nach Zeichnung. Jede Stufe reduziert den internen Bearbeitungsaufwand beim Kunden und ermöglicht eine direkte Weiterverarbeitung im eigenen Betrieb.

Die typische Bearbeitungskette sieht so aus:

  1. Sägezuschnitt auf Länge mit definiertem Aufmaß
  2. Vordrehen auf Außen- und Innendurchmesser mit einem Aufmaß von +1,0 mm
  3. Fräsen der Planflächen für maßhaltige Auflageflächen
  4. Fertigbearbeitung nach Zeichnung, einbaufertig für die Montage

Vorgedrehte Ringe mit einem Aufmaß von +1,0 mm sparen den ersten Drehschritt in der eigenen Fertigung. Wer einbaufertige Dichtungsringe benötigt, kann diese über ausgewählte Bearbeitungspartner nach Zeichnung beziehen. Die Leistungen und Services umfassen die gesamte Bearbeitungskette vom Rohstab bis zum fertig bearbeiteten Bauteil. Für Betriebe, die mehrere Bearbeitungsstufen extern vergeben, ergibt sich daraus eine spürbare Vereinfachung der Lieferkette.

Wo stößt Gusseisen bei Dichtungs- und Gleitringen an seine Grenzen?

Gusseisen stößt bei Dichtungs- und Gleitringen an seine Grenzen, wenn korrosive Medien, sehr hohe Temperaturen oder extreme Zugbelastungen auftreten. In diesen Fällen sind Bronzelegierungen oder Sonderwerkstoffe die geeignetere Wahl. Auch bei sehr kleinen Wanddicken ist Gusseisen wegen seiner Sprödigkeit gegenüber zähen Werkstoffen im Nachteil.

Konkret gelten folgende Einschränkungen:

  • Aggressive Medien wie Säuren, Salzwasser oder Laugen greifen Gusseisen an, Bronze bietet hier bessere Beständigkeit
  • Bei Dauerbetriebstemperaturen über 300 °C verändern sich die Gefügeeigenschaften von GJL und GJS
  • Sehr dünnwandige Ringe mit geringer Wandstärke lassen sich in Gusseisen schwerer rissfrei fertigen als in Bronze
  • Anwendungen mit hohen Zugkräften quer zur Ringachse erfordern höhere Zähigkeitswerte, als Grauguss bieten kann

Für solche Grenzfälle bietet sich Bronze als Alternative an. Bronze-Gleitringe zeichnen sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit und gute Notlaufeigenschaften aus, sind jedoch in der Regel teurer und schwerer zerspanbar als Grauguss. Die Werkstoffauswahl sollte daher immer anhand des konkreten Lastenhefts erfolgen, nicht pauschal nach Werkstoffgruppe.

Wie MK Strangguss GmbH Dichtungs- und Gleitringe aus Gusseisen liefert

Als Vollservice-Partner für Strangguss-Halbzeuge aus Gusseisen und Bronze liefert MK Strangguss GmbH Dichtungs- und Gleitringe in allen beschriebenen Güten und Abmessungen ab Lager. Der Lagerbestand von rund 1.000 Tonnen, größtenteils Qualitätsprodukte aus deutscher Herstellung, sichert kurze Reaktionszeiten auch bei kurzfristigem Bedarf. Das Angebot umfasst:

  • Rohware in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm nach DIN EN 16482
  • Sägezuschnitte mit definiertem Aufmaß, direkt weiterverarbeitbar
  • Vorgedrehte Ringe mit einem Aufmaß von +1,0 mm, ab einem Stück lieferbar
  • Einbaufertige Dichtungs- und Gleitringe nach Zeichnung über ausgewählte Bearbeitungspartner

Die Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001:2015 und der Fokus auf „Made in Germany“-Qualität gewährleisten gleichbleibende Materialeigenschaften über alle Lieferungen. Sprechen Sie das Vertriebsteam von MK Strangguss GmbH an: Kontakt und Ansprechpartner finden Sie direkt auf der Website. Erreichbar Mo. bis Fr. von 07:00 bis 18:00 Uhr unter Tel. +49 2391 607744-0 oder per E-Mail an info@mk-strangguss.de.

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