Die Wahl des Kunststoffs entscheidet über Funktion, Lebensdauer und Kosten eines Spritzgussteils. Es gibt Tausende Kunststofftypen – doch mit den richtigen Fragen lässt sich die Auswahl schnell eingrenzen.
Die Kunststoffpyramide: drei Leistungsklassen
Thermoplaste werden üblicherweise in drei Klassen eingeteilt:
- Standardkunststoffe wie PP, PE oder PS: günstig, leicht zu verarbeiten, für geringere mechanische und thermische Anforderungen.
- Technische Kunststoffe wie PA, PC, POM, PBT oder ABS: höhere Festigkeit, Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit – die Basis der meisten technischen Spritzgussteile.
- Hochleistungskunststoffe wie PPS, PEEK, PSU oder PPA: für hohe Dauertemperaturen, aggressive Medien und anspruchsvolle mechanische Belastungen.
Zusätzlich unterscheidet man zwischen amorphen Kunststoffen (z. B. PC, ABS – oft transparent, maßhaltig, geringe Schwindung) und teilkristallinen Kunststoffen (z. B. PA, POM, PBT – gute Chemikalien- und Verschleißbeständigkeit, höhere Schwindung).
Die sechs wichtigsten Fragen zur Werkstoffauswahl
- Welche Temperaturen wirken im Einsatz – dauerhaft und kurzzeitig?
- Welche mechanischen Belastungen treten auf: Zug, Biegung, Schlag, Dauerlast, Reibung?
- Mit welchen Medien kommt das Teil in Kontakt: Öle, Kraftstoffe, Reinigungsmittel, UV-Strahlung, Feuchtigkeit?
- Welche elektrischen Anforderungen gelten, etwa Isolation, Kriechstromfestigkeit oder Flammschutz?
- Welche Optik wird erwartet: Farbe, Glanz, Transparenz, Bedruckbarkeit?
- Welche Normen und Zulassungen sind zu erfüllen?
Gängige Spritzguss-Kunststoffe im Überblick
| Kunststoff | Stärken | Zu beachten |
|---|---|---|
| PP | Günstig, chemikalienbeständig, Filmscharniere möglich | Begrenzte Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit |
| ABS | Gute Oberflächen, gut bedruck- und veredelbar | Begrenzte UV- und Chemikalienbeständigkeit |
| PC | Sehr schlagzäh, transparent, maßhaltig | Spannungsrissempfindlich gegenüber manchen Medien |
| PA 6 / PA 66 | Zäh, fest, verschleißfest, oft glasfaserverstärkt | Nimmt Feuchtigkeit auf – beeinflusst Maße und Eigenschaften |
| POM | Hervorragende Gleit- und Federeigenschaften, maßhaltig | Schwer zu verkleben und zu bedrucken |
| PBT | Gute elektrische Eigenschaften, geringe Feuchteaufnahme | Kerbempfindlich ohne Modifizierung |
| PPS | Hohe Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit, inhärent flammwidrig | Spröde, hohe Werkzeugtemperaturen nötig |
| PEEK | Höchste Temperatur- und Medienbeständigkeit | Sehr hoher Materialpreis, anspruchsvolle Verarbeitung |
Verstärkungen und Additive
Viele Grundkunststoffe werden durch Zusätze gezielt angepasst:
- Glasfasern erhöhen Steifigkeit, Festigkeit und Wärmeformbeständigkeit – führen aber zu richtungsabhängiger Schwindung und höherem Werkzeugverschleiß.
- Mineralische Füllstoffe verbessern die Maßhaltigkeit und reduzieren Verzug.
- Flammschutzmittel sind z. B. in der Elektrotechnik häufig vorgeschrieben.
- UV-Stabilisatoren und Farbmasterbatches sichern Optik und Langzeitbeständigkeit.
Verarbeitung: Warum der Werkstoff auch den Prozess bestimmt
Jeder Kunststoff stellt eigene Anforderungen an die Verarbeitung. Hygroskopische Werkstoffe wie PA, PC oder PBT müssen vor dem Spritzgießen getrocknet werden. Teilkristalline Kunststoffe benötigen eine exakte Werkzeugtemperierung, um Maßhaltigkeit und Festigkeit zu erreichen. Und hochgefüllte Typen erfordern verschleißfeste Werkzeuge.
Deshalb lohnt es sich, Werkstoffauswahl, Bauteilkonstruktion und Werkzeugauslegung gemeinsam zu betrachten. Mehr dazu auf unserer Seite Hochleistungskunststoffe.
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