Durchbruch: Neues Korkverbundmaterial für Trockentransformatoren

Amorim Cork Composites S.A. (ACC), eine Tochtergesellschaft der portugiesischen Corticeira Amorim S.G.P.S., S.A., hat in Kooperation mit der Siemens AG ein völlig neues Verbundmaterial auf Korkbasis für die Dämmung von Trockentransformatoren entwickelt. Bisher konnte Gummikork auf Grund seiner geringen Leitfähigkeit hier nicht eingesetzt werden. Gegenüber herkömmlichen Materialien hat Kork den entscheidenden Vorteil seines geringen Gewichtes, seiner außergewöhnlichen Verschleißfestigkeit und hohen Vibrations- und Geräuschdämmung.
In der relativ kurzen Entwicklungszeit von nur 5 Monaten gelang es ACC in enger Zusammenarbeit mit Siemens für die speziellen Anforderungen seines neuen Trocken-Transformatortyps ein hoch effizientes Dämmmaterial auf Korkbasis zu entwickeln. Markanteste Innovationen des neuen Transformatorentyps sind seine praktisch wartungsfreie Laufzeit von rund 20 bis 30 Jahren sowie, eine hohe mechanische Festigkeit. Durch diese Veränderungen müssen die Dämmscheiben über die gesamte wartungsfreie Laufzeit hinweg hohe Kräfte auf einer kleineren Auflagefläche aufnehmen, gleichzeitig Vibrationen absorbieren, Schall nachhaltig isolieren und metallische Teile an Erdpotential anlenken.
In den ersten Simulationstest hatte sich der Gummikork von ACC sehr gut verhalten. Einziger Mangel war der hohe Isolierungsfaktor, der die Anlenkung metallischer Teile an das Erdpotential verhinderte. Einem 10-köpfiges Expertenteam von ACC aus den Bereichen Anwendungstechnik, Chemical & Materials, Testing und Quality Process Engineering gelang es, den von Natur aus hochisolierenden Kork elektrisch leitfähig zu machen. Die Lösung lag in der Beimischung von winzig kleinen Metallteilen in die spezielle Kork-Gummi-Mischung. Herausforderung dabei: Die hervorragenden Dämmeigenschaften und die Elastizität des Gemisches durfte nicht beeinträchtig werden. Eine Neigung zur Rissbildung, auch unter größter Druckbelastung und extremen thermischen Einflussfaktoren, galt es ebenfalls zu verhindern. Dieses neue Material mit einer Tragfähigkeit von 8 MPa, einer Eigenfrequenz von 25 Hz bei einer Stärke von 5mm, einer Schalldämmung von rund 3dB und seiner elektrischen Leitfähigkeit ermöglicht völlig neue Einsatzfelder. Denkbar sind der Brückenbau ebenso wie Bau von Aufzügen und Pressen, wo ein immer wiederkehrender, dynamischer Aufprall oder Schlag über einen langen Zeitraum abgefedert werden muss.

Siemens nutzt bereits für viele seine Transformatoren die guten Eigenschaften von ACC Gummikork als Antivibrationsmaterial. Überzeugend sind vor allem seine mechanische Festigkeit und die Dauerfestigkeit. Die Entwicklung des neuen Verbundmaterials hat Siemens mitgetragen, um alternative Möglichkeiten vergleichen zu können.

Über Kork
Die Zellen der Korkrinde bestehen aus fünfschichtigen Wänden, die eine Luftkammer umschließen; der Luftanteil beträgt nahezu 90 Prozent. Ihre pentagonal bzw. hexagonal förmige Wabenstruktur ist wesentlich für die konsequente Ableitung von Druck und Energie verantwortlich. Bei einer Reduzierung unter Druck auf bis zu 40% findet das Material bei Entlastung zu seiner ursprünglichen Form zurück ohne den geringsten Schaden zu nehmen. Zudem ist der chemische Aufbau der Korkzellen weder für Flüssigkeiten noch für Gase permeabel. All diese Eigenschaften sind oft eine Voraussetzung für technische Anwendungen und wirken sich positiv auf Wärme-, Schall- und Vibrationsisolierungen aus.

AMORIM Cork Composites (ACC) hat sich auf die Entwicklung von Materialien und Produkten aus Kork & Gummikork spezialisiert, einer Mischung von Korkgranulaten mit Gummi. Bereits seit 1963 entwickelt der Korkspezialist Verbundwerkstoffe mit dem Naturmaterial. Fanden die Materialien damals vor allem in der Schuhindustrie und bei Wohnaccessoires ihre Anwendung, entdeckten die Spezialisten schnell die Vorteile des Gummikork für die Automobil-, Bau- und Maschenbauindustrie sowie für die Luft- und Raumfahrt: Siemens, ABB, SMIT Transformers, Alstom Grid, Prolec GE und Hyundai sind nur einige der Unternehmen, die mit ACC zusammenarbeiten.

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