Ihr nächstes Produkt braucht eine "Persönlichkeit". Muss es flexibel und nachgiebig sein, wie eine Gummidichtung? Muss es unzerbrechlich robust sein, wie ein Gehäuse eines Elektrowerkzeugs? Oder muss es starr und unnachgiebig sein, wie ein Stützrahmen?
Die Welt der Kunststoffe bietet Ihnen all diese Persönlichkeiten. Aber um die richtige auszuwählen, müssen Sie zuerst lernen, die richtigen Fragen zu stellen. Die Sprache, die Sie sprechen müssen, ist die Sprache der Eigenschaften von Kunststoff.
Dieser Leitfaden ist kein Wörterbuch wissenschaftlicher Begriffe. Es ist ein Problemlösungshandbuch für Designer und Ingenieure. Es beginnt mit Ihrem Bedarf und hilft Ihnen, die Eigenschaft zu finden, die ihn erfüllt.
Inhalt:
Der Bedarf an 'Biegen': Flexibilität und Form
Der Bedarf an 'Halten': Steifigkeit und Härte
Der Bedarf an 'Überleben': Festigkeit und Zähigkeit
Der Bedarf an 'Widerstehen': Hitzebeständigkeit
Der Bedarf an 'Werden': Formbarkeit und Dichte
Der Bedarf an 'Erneuern': Recycelte Materialien
Der Bedarf an 'Biegen': Flexibilität und Form
Ihr Bedarf: "Ich brauche ein Material, das ich biegen, rollen oder als Scharnier verwenden kann." Die Eigenschaft, die Sie suchen, ist Flexibilität. Diese wird durch einen niedrigen Biegemodul gemessen.
Dafür würden Sie ein flexibles Kunststoffplattenmaterial wie Polypropylen (PP) oder LDPE wählen. Diese Materialien können tausendfach gebogen werden, ohne zu brechen. Das macht sie perfekt für Filmscharniere an Behälterdeckeln.
Manchmal braucht man Flexibilität, einfach weil das Teil sehr dünn ist. Ein dünnes Kunststoffplattenmaterial aus einem steiferen Kunststoff wie PET oder PVC kann dennoch sehr flexibel sein. Denken Sie an eine Blisterverpackung oder eine Plastikmappe. Hier ist die Geometrie (die Dünnheit) genauso wichtig wie das Material selbst.
Der Bedarf an 'Halten': Steifigkeit und Härte
Ihr Bedarf: "Ich brauche ein Material, das sich unter Last nicht verbiegt oder verformt. Es muss eine solide Grundlage sein." Die Eigenschaften, die Sie suchen, sind Steifigkeit und Härte.
Dafür eignet sich ein Hartplastik. Aber "hart" kann zweierlei bedeuten. Es kann Kratzfestigkeit bedeuten. Oder es kann Steifigkeit (ein hohes Biegemodul) bedeuten. Oft gehen sie Hand in Hand.
Materialien wie Acryl (PMMA) sind sehr hart und kratzfest, aber auch spröde. Für ein Teil, das wirklich robust sein muss, sucht man nach einem steife Kunststoffplatte. Eine gute Wahl ist ein glasfaserverstärkter Kunststoff wie GF-Nylon. Die Glasfasern wirken wie ein Skelett im Kunststoff und machen ihn extrem steif und fest. Dies ist perfekt für Stützhalterungen oder Strukturgehäuse.
Der Bedarf an 'Überleben': Festigkeit und Zähigkeit
Ihr Bedarf: "Ich brauche ein Teil, das einen Schlag einstecken kann. Es kann fallen gelassen oder getroffen werden und zerbricht nicht." Die Eigenschaft, die Sie suchen, ist Zähigkeit oder Schlagfestigkeit.
Dies ist besonders wichtig beim 3D-Druck, wo der schichtweise Prozess Schwachstellen erzeugen kann. Um ein wirklich starkes Teil zu erhalten, müssen Sie das stärkste 3D-Drucker-Filament.
Dies bedeutet oft ein Verbundfilament. Dies sind spezielle Filamente aus einem zähen Grundkunststoff wie Nylon oder PETG, der mit gehackten Kohlenstofffasern oder Glasfasern versetzt ist. Diese Fasern überbrücken die Schichten und erhöhen die Festigkeit und Steifigkeit des Endteils dramatisch. Das Ergebnis ist ein 3D-gedrucktes Teil, das oft mit der Festigkeit von bearbeitetem Aluminium mithalten kann, aber nur einen Bruchteil des Gewichts hat.
Der Bedarf an 'Widerstehen': Hitzebeständigkeit
Ihr Bedarf: "Mein Teil wird in einer sehr heißen Umgebung betrieben." Die benötigte Eigenschaft ist Hitzebeständigkeit. Diese wird durch die Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) gemessen.
Die meisten gängigen Kunststoffe werden bei Temperaturen über 100 °C weich und verformen sich. Für eine Aufgabe, die hohe Hitze erfordert, benötigen Sie ein Spezialmaterial.
A hitzebeständiges Kunststoffmaterial gehört zu einer Familie von Hochleistungspolymeren. Materialien wie PEEK, PEI (Ultem) und PPS sind hier die Spitzenreiter. Sie können Dauerbetriebstemperaturen von 150 °C, 200 °C oder sogar noch höher standhalten. Dies ermöglicht den Einsatz von Kunststoffteilen in anspruchsvollen Anwendungen wie Motorkomponenten, medizinischen Sterilisationsschalen und Industriesensoren.
Der Bedarf an 'Werden': Formbarkeit und Dichte
Ihr Bedarf: "Ich muss eine sehr komplexe Form mit hoher Präzision und Wiederholbarkeit herstellen." Die Eigenschaft, die Sie suchen, ist eine gute Formbarkeit.
Ein gutes formbares Kunststoffmaterial, wie ABS oder Polycarbonat, hat ausgezeichnete Fließeigenschaften im geschmolzenen Zustand. Es kann jedes winzige Detail einer komplexen Spritzgussform ausfüllen. Es hat auch eine vorhersagbare und geringe Schrumpfung beim Abkühlen. Dies ermöglicht es einem Hersteller, Millionen identischer Teile mit sehr engen Toleranzen zu produzieren.
Eine verwandte Eigenschaft ist die Dichte des Kunststoffmaterials. Die Dichte beeinflusst zwei Dinge: das endgültige Gewicht des Teils und seine Kosten. Ein Material mit geringerer Dichte führt zu einem leichteren Teil. Da Kunststoff nach Gewicht gekauft wird, kann ein Material mit geringerer Dichte manchmal auch zu niedrigeren Kosten pro Teil führen. Ein Konstrukteur muss das Bedürfnis nach einem "soliden" Gefühl mit dem Ziel von geringem Gewicht und niedrigen Kosten abwägen.
Der Bedarf an 'Erneuern': Recycelte Materialien
Ihr Bedarf: "Ich möchte ein Produkt herstellen, das nachhaltiger und umweltfreundlicher ist." Die Eigenschaft, die Sie suchen, ist die Recyclingfähigkeit.
Viele Unternehmen entscheiden sich jetzt für die Verwendung eines recycelten Kunststoffplattenmaterials. . Diese Materialien werden aus Post-Consumer- oder Post-Industrial-Abfällen hergestellt. Zum Beispiel können Plastikflaschen gesammelt, gereinigt, geschreddert und eingeschmolzen werden, um neue Platten oder Pellets herzustellen.
Die Verwendung dieser Materialien kann den CO2-Fußabdruck eines Produkts erheblich reduzieren. Sie können auch eine einzigartige Ästhetik haben. Eine Platte aus recycelten Kunststoffen hat oft kleine, bunte Sprenkel von den ursprünglichen Produkten, was eine einzigartige Oberfläche ergibt. Dies ist eine wirkungsvolle Möglichkeit, mit Ihrem Produkt eine Geschichte der Nachhaltigkeit zu erzählen.
