FDA-konforme Werkstoffe für Food & Beverage

Bei der Werkstoffauswahl für Food-&-Beverage-Anwendungen steht oft eine Frage ganz am Anfang: Erfüllt das Material die geforderte Konformität? 

Wenn nicht, helfen gute Festigkeitswerte, geringe Reibung oder hohe Medienbeständigkeit wenig. Für viele Anwendungen entscheidet die regulatorische Eignung darüber, welche Werkstoffe überhaupt weiter betrachtet werden. 

Unsere Werkstoffe sind FDA-konform und erfüllen die Anforderungen der EC 1935/2004. Je nach Einsatzfall stehen außerdem Werkstoffe mit WRAS-, KTW-UBA- oder California-Prop-65-Konformität sowie PFAS-freie Lösungen zur Verfügung.  

Ist diese Voraussetzung erfüllt, beginnt die technische Auswahl. Denn ein konformer Werkstoff muss im laufenden Prozess ebenso überzeugen. 

Pumpen, Dichtungen und Lager in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie arbeiten häufig im direkten Kontakt mit Prozessmedien. Reibung und Verschleiß wirken dauerhaft auf die Komponenten. Gleichzeitig müssen sie chemisch beständig bleiben, ihre Geometrie halten und mit engen Fertigungstoleranzen funktionieren. 

Auch die Schmierung spielt eine Rolle. Wir bieten Werkstoffe für schmiermittelfreien und trockenlauffähigen Einsatz sowie mediengeschmierte Lösungen. So können in geeigneten Anwendungen zusätzliche Schmierstoffe und mögliche Kontaminationsquellen vermieden werden.  

Für die Werkstoffauswahl entsteht daraus ein konkretes Anforderungsprofil: Welches Medium liegt vor? Welche mechanischen und thermischen Belastungen treten auf? Wie wichtig sind Reibung, Verschleiß und Dimensionsstabilität? Welche Toleranzen müssen eingehalten werden? 

Die geforderte Konformität ist der erste Filter. Danach zählt, wie der Werkstoff unter realen Betriebsbedingungen funktioniert. 

Für Food-&-Beverage-Anwendungen bieten wir unterschiedliche Qualitäten aus Kohlenstoffgraphit, Elektrographit sowie SSiC und SiSiC. Ihre mechanischen und thermischen Eigenschaften unterscheiden sich deutlich.  

Das zeigt sich bereits innerhalb der Graphitwerkstoffe. Für die aufgeführten Kohlenstoffgraphite liegen die typischen Biegefestigkeiten zwischen 60 und 75 MPa. Bei den Elektrographiten werden 45 beziehungsweise 55 MPa angegeben. 

Auch thermisch liegen die Qualitäten teilweise weit auseinander. Die dargestellten Kohlenstoffgraphite erreichen typische Wärmeleitfähigkeiten von 6 bis 11 W/mK, während eine Elektrographitqualität mit 65 W/mK angegeben wird.  

Siliziumkarbid bringt ein anderes Eigenschaftsprofil mit. Unsere hier betrachtete SSiC-Qualität erreicht eine typische Biegefestigkeit von 390 MPa und einen Elastizitätsmodul von 400 GPa. Bei der entsprechenden SiSiC-Qualität liegen die Werte bei 280 MPa beziehungsweise 360 GPa. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 110 W/mK bei SSiC und 120 W/mK bei SiSiC.  

Für Konstrukteure bedeutet das: Die Entscheidung fällt nicht einfach zwischen „Graphit“ und „Siliziumkarbid“. Erst die konkrete Werkstoffqualität zeigt, ob das Material zum Belastungsprofil des Bauteils passt. 

Die genannten Kennwerte sind typische, nicht verbindliche Werte. Werkstoff- und Fertigungsschwankungen müssen bei der technischen Auslegung berücksichtigt werden.  

Wie unterschiedlich ein geeignetes Werkstoffprofil aussehen kann, zeigt sich bei drei typischen Komponenten: Drehschieber, Gleitlager und axiale Gleitringe.  

Bei einem Drehschieber wirken Reibung und Verschleiß unmittelbar auf Funktion und Lebensdauer. Trockenlauffähige oder schmiermittelfreie Werkstoffe können hier für die passende Anwendung Vorteile bieten. 

Ein Gleitlager stellt andere Anforderungen. Niedrige Reibung, geringer Verschleiß, Medienbeständigkeit und Dimensionsstabilität müssen zusammenpassen. Bei engen Toleranzen kommt die präzise Fertigbarkeit hinzu. 

Beim axialen Gleitring wirken Werkstoff, Gegenlaufpartner und Prozessmedium direkt zusammen. Seine Eignung lässt sich kaum aus einem einzelnen Materialkennwert ableiten. Das tribologische System muss als Ganzes betrachtet werden. 

Deshalb gibt es nicht den einen Food-&-Beverage-Werkstoff für jede Komponente. Ein Material kann in einer Anwendung sehr gut passen und in einer anderen ein ungeeignetes Eigenschaftsprofil mitbringen. 

Gerade weil technische und regulatorische Anforderungen zusammenkommen, sollte die Frage nach der Konformität früh im Entwicklungsprozess geklärt werden. 

Neben FDA-Konformität und EC 1935/2004 können je nach Anwendung weitere Anforderungen relevant sein. Für entsprechende Einsatzfälle stehen bei Schunk auch Werkstoffe mit WRAS- oder KTW-UBA-Konformität, California-Prop-65-Konformität sowie PFAS-freie Werkstofflösungen zur Verfügung.  

Für Kunden hat das einen praktischen Vorteil: Die Materialsuche lässt sich von Beginn an auf Werkstoffe konzentrieren, die sowohl die erforderlichen Konformitäten als auch das passende technische Profil mitbringen. 

Wir begleiten diese Auswahl mit anwendungstechnischer Beratung und umfassender Dokumentation. So lassen sich regulatorische Anforderungen, Prozessmedium und Bauteilfunktion gemeinsam betrachten.  

Ein Datenblatt liefert wichtige Orientierung, bildet aber nicht die gesamte Anwendung ab. Für einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb müssen Material, Konstruktion und Fertigung zusammenpassen. 

Unsere Produkte werden aus Rohstoffen gefertigt, die definierten Behandlungen unterzogen oder anhand präziser Spezifikationen ausgewählt werden. Die Fertigungsprozesse folgen ebenfalls klaren technischen Vorgaben. Für spezielle Anwendungen stehen über die Standardauswahl hinaus weitere Werkstoffe zur Verfügung.  

Damit können wir die Werkstoffauswahl an der tatsächlichen Aufgabe ausrichten – statt eine Standardqualität auf unterschiedliche Betriebsbedingungen zu übertragen. 

Für Betreiber ist nicht die Werkstoffbezeichnung auf der Zeichnung ausschlaggebend. Relevant ist, wie zuverlässig eine Komponente arbeitet, wie häufig sie gewartet werden muss und wie stabil der Produktionsprozess bleibt. 

Mit unseren Werkstofflösungen profitieren Kunden von stabilen Prozessen, reduzierten Wartungsintervallen, höherer Betriebssicherheit und wirtschaftlicheren Produktionsabläufen.  

Dazu tragen verschiedene Eigenschaften bei. Niedriger Verschleiß kann längere Einsatzzeiten ermöglichen. Ein geringer Reibungskoeffizient unterstützt einen effizienten Betrieb. Chemikalienbeständigkeit sowie Form- und Dimensionsstabilität helfen, die Funktion der Komponente unter den vorgesehenen Bedingungen aufrechtzuerhalten. Schmiermittelfreie oder mediengeschmierte Konzepte können zusätzliche Stoffe aus dem Prozess heraushalten. 

Der Nutzen entsteht aus der passenden Kombination: Konformität, Werkstoff und Anwendung müssen zusammenpassen. 

Für viele Food-&-Beverage-Anwendungen entscheidet zunächst die geforderte Konformität darüber, welche Werkstoffe infrage kommen. Danach muss das Material seine Aufgabe im Prozess erfüllen. 

Mit FDA-konformen Werkstoffen nach EC 1935/2004, anwendungsabhängigen weiteren Konformitäten und PFAS-freien Lösungen sowie unterschiedlichen Qualitäten aus Kohlenstoffgraphit, Elektrographit, SSiC und SiSiC decken wir beide Seiten der Werkstoffauswahl ab. 

So führt die Suche nicht nur zu einem Werkstoff mit den erforderlichen Nachweisen, sondern zu einer Materiallösung, die zu Bauteil, Medium und Betriebsbedingungen passt – und damit zu einem zuverlässigen Prozess beiträgt. 

Hier finden Sie relevante Broschüren, technische Dokumente und weiterführende Informationen zu Kohlenstoffgraphit-, Elektrographit- und Siliziumcarbid-Werkstoffen für Food-&-Beverage-Anwendungen.

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