2023 | Was sind thermoplastsche Kunststoffe? Beispiele und Anwendungsbereiche von Thermoplasten
Es gibt sehr viele verschiedene Arten von Kunststoff. Generell können all diese verschiedenen Kunststoffe in Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere unterteilt werden. Diese haben jeweils spezifische Eigenschaften, wodurch sie für bestimmte Anwendungsbereiche geeignet oder weniger geeignet sind.
Da BKB Precision der Spezialist auf dem Gebiet der Bearbeitung von thermoplastischen Kunststoffen ist, möchten wir in diesem Artikel näher auf die spezifischen Arten und Merkmale von Thermoplasten eingehen. Nicht zuletzt, weil die Entwicklungen im Bereich der Kunststoffmaterialien keineswegs stillstehen und dies zu interessanten neuen Anwendungsmöglichkeiten führt.
Was sind Thermoplaste?
Thermoplastische Kunststoffe sind für ihre flexiblen, plastischen Eigenschaften bekannt. Das liegt an der Zusammensetzung des Materials.
Thermoplaste bestehen nämlich aus langen, linearen Molekülen. Diese Molekülketten werden auch Polymere genannt. In fester Form liegen diese Moleküle dicht aneinander. Wenn die Polymere jedoch erhitzt werden, werden sie beweglich und gleiten aneinander vorbei, dadurch wird das Material formbar oder sogar flüssig. Aus diesem Grund kann ein Thermoplast leicht in jede gewünschte Form gebracht werden. Deswegen eignet sich das Material sehr gut für das Spritzgießen.
Die meisten Thermoplast-Werkstoffe sind aber auch als Halbzeuge in Platten- oder Stabform erhältlich. Da thermoplastischer Kunststoff auch mehrmals kurzzeitig erhitzt werden kann, lässt er sich gut recyceln und ist somit eine nachhaltige Kunststoffart. Innerhalb der thermoplastischen Kunststoffe gibt es eine deutliche Unterteilung.
Dies wird häufig in einer Pyramide dargestellt (siehe Abbildung 1). Diese Pyramide unterscheidet drei Schichten: Standardkunststoffe, technische Kunststoffe und Hochleistungskunststoffe.
Bekannte Beispiele für Thermoplaste sind Kunststoff-PET-Flaschen, Verpackungsfolie und PVC-Rohre. Thermoplasten werden aber auch oft für industrielle Anwendungen verwendet. Ein häufig für mechanische Anwendungen verwendetes Material ist POM.
Dieser Werkstoff hat gute Eigenschaften im mittleren Bereich und ist dadurch sehr vielseitig einsetzbar. Aber auch PEEK (Polyetheretherketon) wird heutzutage zunehmend für eine Vielzahl von Hochleistungsanwendungen eingesetzt.
Anwendungsmöglichkeiten von thermoplastischem Kunststoff
PEEK-Kunststoffe erfüllen höhere Anforderungen als Standardkunststoffe oder technische Kunststoffe und können sehr präzise bearbeitet werden, wodurch sehr hochwertige Komponenten mit glatten Oberflächen gefertigt werden können. Dieser thermoplastische Kunststoff verfügt u. a. über die folgenden technischen Eigenschaften:
- Sehr starkes und verschleißfestes Material;
- extrem gute Zug- und Biegefestigkeit bei wechselnden Belastungen;
- niedriger Reibungskoeffizient;
- gute Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen bis zu 300°C;
- hervorragende chemische Beständigkeit;
- hervorragende hydraulische Beständigkeit;beständig gegen energiereiche Strahlung;
- selbstverlöschend nach UL94;
- geringe Rauch- und Gasemissionen;
- sterilisierbar;
- Dichte von 1,32 g/cm³.
Deshalb wird das Material vielfach erfolgreich in der Halbleiter-, Medizin- und Pharmaindustrie eingesetzt.
Arten von Thermoplasten
Innerhalb der thermoplastischen Kunststoffe gibt es eine deutliche Unterteilung. Diese wird häufig in einer Pyramide dargestellt (siehe Abbildung 1). Die Pyramide unterscheidet drei Schichten: Standardkunststoffe, technische Kunststoffe und Hochleistungskunststoffe. Letztere stehen ganz oben in der Pyramide. Innerhalb der Gruppe der Thermoplasten gibt es also große Unterschiede hinsichtlich der Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten.
Einige thermoplastische Kunststoffe sind beispielsweise ein sehr geeignetes Material für die Lebensmittelindustrie, da sie spezielle Anforderungen im Bereich der Lebensmittelsicherheit erfüllen. Andere Thermoplaste wie PI (Polyimid) haben einen hohen Schmelzpunkt und verfügen über eine hohe Reinheit. Diese Kunststoffart wird häufig für hochreine Anwendungen in der Halbleiterindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der Grundlagenforschung (CERN) eingesetzt.
Auch in der chemischen Industrie können hochwertige Hochleistungsthermoplaste wie beispielsweise PPS und PTFE (Teflon) von großem Mehrwert sein. Diese Thermoplaste sind sehr beständig gegen Chemikalien, Säuren und Laugen. PPS wird u. a. für Brems- und Kühlsysteme, Dichtungen und Isolierungen verwendet.
Bild 1 'Thermoplastics pyramide’ (quelle: www.Nylacast.com)
Die Bearbeitung von Hochleistungskunststoffen wie beispielsweise Thermoplasten
Bei BKB Precision haben wir viel Erfahrung in der Bearbeitung van Hochleistungskunststoffen, einschließlich Thermoplasten. Für die Bearbeitung von thermoplastischen Kunststoffen verwenden wir die modernsten CNC-Zerspanungs- und Frästechniken, u. a. 5-Achs-Simultanfräsen.
Dank unserer langjährigen Erfahrung können Sie sich darauf verlassen, dass wir den gesamten Bearbeitungsprozess im Griff haben. Wir können sie umfassend über die Möglichkeiten und Grenzen des thermoplastischen Kunststoffs Ihrer Wahl informieren und beraten. Selbstverständlich unter Berücksichtigung der Spezifikationen.
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