Statische Dichte

Die sehr gute statische Dichte bei Metseal baut auf drei fundamental wichtige Faktoren. Der erste entscheidende Faktor ist, dass der Metseal- Kolbenring aus Metall sehr schlank ist und dass er dem Zylinderrohr folgen kann und dadurch Flächenkontakt um den gesamten Umfang bilden kann. Der einzig mögliche Strömungsweg wo eine eventuelle Undichte auftreten kann, ist innen im Zylinderrohr-Flächenprofil und an den Kontaktflächen des Dichtungsrings. Eine eventuelle Strömung geschieht somit innen im Flächenprofil zwischen Unebenheiten und die Strömungsform wird somit schuppig. Es handelt sich um Strömungswege mit einem Wandabstand von etwa 1 Mikrometer (μm) und darunter. In einer solchen Strömung ist der Volumenfluss proportional zum „Wandabstand“ erhöht auf 3 oder 4. Verglichen mit Formeln für Strömungen in planparallelen Spalten oder zirkulären Löchern. Da es sich hier um extrem kleine Wandabstände handelt, wird eine eventuelle Strömung in einer offenen Fläche sehr niedrig. Diese niedrige Strömung kommt jedoch nie zu Stande in Folge von Zusetzens-Phänomenen. Der zweite entscheidende Faktor der die Strömungen in der Oberflächenstruktur verhindert ist, dass die Flächen von einer halbsoliden Grenzenschicht belegt werden, ein Phänomen gleichen Typs wie es z.B. bei der Schmierung in Wälzlagern, Zahnradgetrieben etc. entsteht. Es ist somit das Vorkommen von ganz kleinen Schmiermittel- Volumen und Oberflächenphänomenen in den Tiefen der Fläche, die dafür sorgen das vollständige Dichte erreicht werden kann. Außer der feste Grenzschicht tragen lange Ölmoleküle zur Dichtheit (Kratzer, Krater und sonstige relativ große Oberflächenfehler) bei, dadurch dass sie in den Oberflächenlöchern hängen bleiben auf gleiche weise wie Baumstämme bei Holzflösserei. Dichte kann dann auch mit schlechten und beschädigten Oberflächen erreicht werden.

Der dritte und entscheidende Faktor für höchstmögliche Dichtheit ist, dass die Metseal-Dichtung, wie auch das Zylinderrohr harte und so gut wie ganz steife Flächen hat, die ihre Oberflächenkontakte nur an den Flächenebenen haben und somit nicht ein federn kann. Dies bedeutet, dass die dichtende Schicht die in der Vertiefung liegt, beim Gleitvorgang nicht berührt wird. In Hinsicht auf die Strömung arbeitet man somit mit ganz ebenen Flächen und ohne offene Strömungswege. Ein Beispiel für diese Funktion sind Hochdruck-Gasfedern (300 Bar), die mit Hilfe von wenigen Tropfen Öl ganz statisch dicht werden. In einer Dichtung aus polymeren Werkstoffen, wird die Dichtungsfläche deformiert so dass die Dichtung zur Tiefe der Fläche federn kann. Bei Bewegungen wird dann der Aufbau von dicken, halbsoliden Grenzschichten (boundary lager) verhindert und erschwert.