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31.03.2025 | News
Freudenberg Sealing Technologies bewegt Humanoide und Industrieroboter
In der Robotik kommen hochleistungsfähige Dichtungen zum Einsatz. Die hierfür benötigten exzellenten Werkstoff-Kombinationen bietet Freudenberg Sealing Technologies.
Weinheim – Das langjährige Dichtungs-Know-how aus dem Bereich der Industrierobotik setzt Freudenberg Sealing Technologies nun verstärkt in der Entwicklung humanoider Roboter ein. Als Spezialist für Hochleistungsdichtungen vereint das Unternehmen tiefgehendes Werkstoffwissen mit modernsten Fertigungstechnologien und kann innerhalb kurzer Zeit passgenaue Lösungen für unterschiedlichste Einsatzbereiche entwickeln. Diese Fertigungskompetenz wird insbesondere in der Industrieautomation nachgefragt: Hier müssen Dichtungen extremen Belastungen standhalten – sei es durch aggressive Chemikalien, hohe Temperaturen oder starke mechanische Beanspruchung. So sorgen beispielsweise spezielle Elastomere und Hochleistungskunststoffe in industriellen Roboterarmen dafür, dass Bewegungen präzise und zuverlässig ausgeführt werden – selbst unter herausfordernden Einsatzbedingungen und über einen langen Zeitraum.
Dichtungskompetenz – Wegbereiter für humanoide Roboter
Noch anspruchsvoller sind die Anforderungen bei humanoiden Robotern. Ihre Gelenke und Aktuatoren benötigen extrem kompakte, flexible und widerstandsfähige Dichtungen, um die natürliche Beweglichkeit zu ermöglichen und vor äußeren Einflüssen zu schützen. Bei Freudenberg Sealing Technologies stehen bereits Werkstoffe zur Verfügung, um Kugelgelenke, Schwenk- oder Drehgelenke mit sehr kleinen Bauräumen funktionsfähig zu machen. Zudem wurde eine Reihe von Hochleistungsdichtungen für die unterschiedlichen Antriebssysteme der humanoiden Assistenten entwickelt – denn auch die Elektromotoren, die Hydraulik oder eine ausgereifte Pneumatik für die benötigte Kraftübertragung und Bewegungskontrolle kann ohne spezifische Dichtungen nicht funktionieren.
Radial-Wellenabdichtungen – Cobots leistungsfähig halten
Die Radial-Wellenabdichtung ist ein Schlüsselbauteil in Robotern, da sie die Schnittstelle zwischen rotierenden und festen Bauteilen bildet. Ihre Aufgabe besteht darin, Schmierstoffe in der Maschine zu halten und gleichzeitig den Eintritt von Schmutzpartikeln zu verhindern. Denn insbesondere im Bereich der kollaborierenden Roboter unterliegen die Maschinen extremen mechanischen Belastungen: Hohe Beschleunigungen, plötzliches Abbremsen und dauerhafte Rotationsbewegungen setzen die Bauteile unter Spannung. Hier spielt die Reibung eine entscheidende Rolle. Mit spezifischen Werkstoffen und einer optimierten Geometrie für Radial-Wellenabdichtungen reduziert Freudenberg Sealing Technologies diese Reibungseffekte auf ein Minimum – auch bei hohen Drehzahlen und geringen Taktzeiten. Zudem arbeitet diese Dichtungs-Klasse mit minimalen Energieverlusten und geringem Verschleiß. Das wiederum verlängert die Wartungsintervalle erheblich und hilft dabei, Betriebskosten zu minimieren.
Dichtungen für Industrieroboter – extreme Robustheit und Langlebigkeit realisieren
Industrieroboter müssen oft unter harschen Umgebungsbedingungen, wie hohen Temperaturen, Staub, Wasser oder chemischen Einflüssen arbeiten. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, Getriebe effektiv abzudichten, um den Austritt von Schmierstoffen zu verhindern und das Eindringen von Fremdpartikeln auszuschließen. Freudenberg Sealing Technologies bietet dem Robotik-Sektor Hochleistungswerkstoffe, die nicht nur gegen mechanischen Verschleiß, sondern auch gegen aggressive Medien beständig sind. Diese versiegelnden und stoßdämpfenden Lösungen tragen dazu bei, dass Robotersysteme in anspruchsvollen Produktionsumgebungen, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie oder unter Reinraumbedingungen, langfristig präzise und sicher arbeiten.
Besonders herausfordernd ist, dass verschiedene Elektrolyse- und Brennstoffzellentechnologien parallel existieren und bisher in keiner davon Standards gesetzt sind. „Hinsichtlich des Plattendesigns ist der Markt aktuell kaum standardisiert“, beschreibt Kraus die Situation. Notwendig wären daher durchgängig gültige Festlegungen beim Plattendesign, die die Dichtungsapplikation vereinfachen und somit den Prozess beschleunigen. In den Worten Emigs: „Das Abdichten von 3D-Strukturen ist eine Herausforderung. Wenn man da bestimmte Anforderungen berücksichtigt und standardisiert, dann sind die Chancen für eine robuste Abdichtung sehr groß. Es ist wünschenswert, dass man die Designmerkmale stärker standardisiert, dann könnten wir vielleicht jetzt schon viel höhere Stückzahlen günstiger fertigen.“
Im Graebener-Interview nennt er eine weitere Aufgabenstellung: „Unsere Kunden möchten die Platte aus einer Hand bekommen – die ,Assembly-Ready-Plate‘ mit Dichtung.“ Als wesentlicher Pluspunkt kommt Freudenberg Sealing Technologies dabei sein verfahrenstechnisches Know-how zugute. „Langfristig brauchen wir Fertigungsprozesse mit hohen Qualitätsstandards, um den Marktanforderungen bezüglich Kosten und Ausbringung gerecht zu werden. Unsere Kunden wissen, dass wir hochvolumige Szenarien erfüllen können. Wir sind seit vielen Jahren erfolgreich in der Automobilbranche aktiv und erfüllen die Qualitätsstandards, die die Automobilindustrie fordert.“ Auch bei der Definition von Dichtungsstandards für Bipolarplatten könnten die hohen Qualitätsvorgaben der Automobilbranche Orientierung bieten.
Die Entwicklungszeiten beim Thema Wasserstoff sind allerdings kürzer als in der Fahrzeugbranche. Umso wichtiger sind aussagekräftige Testmöglichkeiten in Laboren und Prüffeldern, in die Freudenberg Sealing Technologies aktuell investiert. Das Credo der ganzheitlichen Forschungs- und Entwicklungsarbeit des Unternehmens lautet: Wir wollen die ganze Zelle verstehen!
Der Austausch und die Zusammenarbeit mit Graebener sind dabei wertvolle Bausteine. „Ehe die Serienreife erreicht ist, durchläuft man gemeinsam mit dem Kunden zahlreiche Iterationsschleifen. Es ist daher von großem Vorteil, auf entsprechendes Equipment zur Fertigung von Prototypen und Kleinserien zugreifen zu können“, erklärt Kraus. Graebener bietet Freudenberg Sealing Technologies diese Möglichkeiten in partnerschaftlicher Entwicklungszusammenarbeit.
Wachstumsmarkt im Blick – Robotik weiterdenken
Mit seinen hochentwickelten Dichtungslösungen leistet Freudenberg Sealing Technologies einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Robotik. Hunter Cheng, Global Segment Manager Robotics bei Freudenberg-NOK Sealing Technologies, bringt es auf den Punkt: „Letztendlich entscheidet das Zusammenspiel von Getriebe, Schmierstoff und Dichtung darüber, wie präzise und zuverlässig Roboter arbeiten. Ob humanoide oder industrielle Roboter – unsere Hochleistungsdichtungen sorgen für maximale Performance, lange Lebensdauer und minimalen Wartungsaufwand – eine essenzielle Voraussetzung für die Automatisierung der Zukunft."
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