Was sind thermoplastische Kunststoffe? Beispiele und Anwendungsbereiche von thermoerweichendem Kunststoff
Kunststoffe gibt es in einer Vielzahl von Varianten, die sich generell in drei Hauptkategorien unterteilen lassen: Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere. Jede dieser Kategorien zeichnet sich durch spezifische Eigenschaften aus, die sie für bestimmte Anwendungen besonders geeignet machen.
Als führender Spezialist für die präzise Bearbeitung dieser Kunststoffe möchten wir Ihnen einen detaillierten Einblick in die verschiedenen Typen und Merkmale von Plastomeren geben. Dabei beleuchten wir auch aktuelle Entwicklungen in der Materialforschung, die spannende neue Einsatzmöglichkeiten eröffnen – insbesondere in anspruchsvollen industriellen Anwendungen.
Was ist thermoerweichender Kunststoff?
Warmformbare Kunststoffe sind für ihre vielseitigen und flexiblen Eigenschaften bekannt. Diese Eigenschaften resultieren aus der speziellen molekularen Struktur des Materials.
Diese Art von Kunststoff besteht aus langen, linearen Molekülketten, den sogenannten Polymeren. Im festen Zustand liegen diese Moleküle dicht beieinander. Wird das Material erhitzt, lockern sich die Bindungen zwischen den Ketten, sodass die Polymere beweglich werden und aneinander vorbeigleiten können. Dadurch wird der Kunststoff formbar oder sogar flüssig, was eine einfache Umformung in nahezu jede gewünschte Geometrie ermöglicht. Aufgrund dieser Eigenschaften ist Thermoplast ein bevorzugtes Material für das Spritzgießen.
Neben der Verarbeitung durch Spritzgießen wird thermoerweichender Kunststoff auch häufig als Halbzeuge in Form von Platten, Stäben oder Rohren angeboten. Ein weiterer Vorteil dieser Materialklasse ist die Möglichkeit, sie mehrfach zu erhitzen und umzuformen, was nicht nur ihre Vielseitigkeit erhöht, sondern auch Recyclingprozesse erleichtert. Diese Eigenschaft macht warmformbaren Kunststoff zu einer nachhaltigen Wahl in der Kunststoffverarbeitung.
Innerhalb der Gruppe der Plastomere gibt es eine klare Klassifizierung, die oft in einer sogenannten Kunststoffpyramide dargestellt wird (siehe Abbildung 1). Diese Pyramide unterteilt die Plastomere in drei Kategorien:
Beispiele für Standardkunststoffe sind PET (z. B. in Kunststoffflaschen), Verpackungsfolien oder PVC-Rohre. Für anspruchsvollere industrielle Anwendungen kommen häufig technische Kunststoffe wie POM (Polyoxymethylen) zum Einsatz. Dieses Material bietet eine gute Balance zwischen mechanischen Eigenschaften und chemischer Beständigkeit, wodurch es für eine Vielzahl von mechanischen Anwendungen geeignet ist.
Im Bereich der Hochleistungskunststoffe gewinnt PEEK (Polyetheretherketon) zunehmend an Bedeutung. Mit seiner außergewöhnlichen Temperatur-, Chemikalien- und Verschleißbeständigkeit ist PEEK eine optimale Lösung für hochbelastete Anwendungen, beispielsweise in der Luftfahrt-, Automobil- und Medizintechnik.
Anwendungsmöglichkeiten von thermoplastischem Kunststoff
PEEK (Polyetheretherketon) gehört zur Kategorie der Hochleistungskunststoffe und erfüllt höchste Anforderungen, die Standard- oder technische Kunststoffe oft nicht erreichen. Dank seiner außergewöhnlichen Eigenschaften und der Möglichkeit zur präzisen Bearbeitung ist PEEK ideal für die Herstellung hochwertiger Komponenten mit glatten, maßhaltigen Oberflächen.
Technische Eigenschaften von PEEK
- Hervorragende mechanische Festigkeit: Extrem stark und verschleißfest, mit ausgezeichneter Zug- und Biegefestigkeit selbst bei wechselnden Belastungen.
- Niedriger Reibungskoeffizient: Ideal für Anwendungen, bei denen minimaler Verschleiß und hohe Effizienz entscheidend sind.
- Hohe Temperaturbeständigkeit: Dimensionsstabilität auch bei stetig hohen Temperaturen von bis zu 300°C.
- Chemische Beständigkeit: Widersteht aggressiven Chemikalien und Lösungsmitteln in anspruchsvollen Umgebungen.
- Hydraulische Beständigkeit: Geeignet für Anwendungen in feuchten oder flüssigkeitsintensiven Bereichen.
- Strahlungsresistenz: Beständig gegen energiereiche Strahlung, ideal für Spezialanwendungen.
- Sicherheitsstandards: Selbstverlöschend gemäß UL94 mit geringer Rauch- und Gasemission, was es besonders sicher macht.
- Sterilisierbar: Perfekt geeignet für medizinische und pharmazeutische Anwendungen.
- Dichte: 1,32 g/cm³ – kombiniert hohe Festigkeit mit geringem Gewicht.
Einsatzgebiete
Dank dieser einzigartigen Eigenschaften wird PEEK in zahlreichen High-Tech-Branchen eingesetzt:
- Halbleiterindustrie: Für präzise Bauteile, die hohen Belastungen und Temperaturen standhalten müssen.
- Medizintechnik: Für sterile und langlebige Komponenten wie Implantate und chirurgische Werkzeuge.
- Pharmaindustrie: In sterilen Produktionsumgebungen, wo chemische Beständigkeit und Sterilisierbarkeit unerlässlich sind.
PEEK bietet somit eine erstklassige Lösung für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen herkömmliche Materialien an ihre Grenzen stoßen.
Arten von thermoerweichendem Kunststoff
Plastomere lassen sich in drei Hauptkategorien unterteilen, die häufig in Form einer Kunststoffpyramide (siehe Abbildung 1) dargestellt werden: Standardkunststoffe, technische Kunststoffe und Hochleistungskunststoffe. Hochleistungskunststoffe bilden die Spitze der Pyramide und zeichnen sich durch ihre herausragenden Eigenschaften und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten aus.
Innerhalb der Gruppe dieser Kunststoffe gibt es signifikante Unterschiede hinsichtlich der Materialeigenschaften und der Anwendungsbereiche. Diese Unterschiede machen es möglich, für spezifische Branchen und Anforderungen die optimalen Werkstoffe auszuwählen:
Plastomere für die Lebensmittelindustrie
Einige thermoerweichende Kunststoffe sind ideal für die Lebensmittelindustrie geeignet, da sie strengste Anforderungen an Lebensmittelsicherheit und Hygiene erfüllen. Diese Materialien sind chemisch inert, einfach zu reinigen und beständig gegen häufige Sterilisationsprozesse.
Hochleistungskunststoffe für Hightech-Anwendungen
Ein Beispiel für die Vielseitigkeit von Plastomeren ist PI (Polyimid), das durch seinen extrem hohen Schmelzpunkt und seine außergewöhnliche Reinheit überzeugt. PI wird häufig in hochreinen Anwendungen eingesetzt, z. B. in der Halbleiterindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie in wissenschaftlichen Großprojekten wie dem CERN.
Chemikalienbeständige Werkstoffe für die chemische Industrie
In der chemischen Industrie bieten Hochleistungsthermoplaste wie PPS (Polyphenylensulfid) und PTFE (Teflon) enorme Vorteile. Diese Kunststoffe sind äußerst beständig gegenüber Chemikalien, Säuren und Laugen und eignen sich daher hervorragend für anspruchsvolle industrielle Anwendungen.
PPS wird unter anderem in Brems- und Kühlsystemen, Dichtungen und Isolierungen verwendet, da es auch bei hohen Temperaturen dimensionsstabil bleibt.
PTFE überzeugt durch seine einzigartige Gleitfähigkeit, chemische Beständigkeit und hohe Temperaturresistenz, was es zu einem unverzichtbaren Werkstoff in der Prozessindustrie macht.
Die Bearbeitung von Hochleistungskunststoffen wie beispielsweise Plastomeren
Die Vielfalt thermoerweichender Kunststoffe eröffnet eine breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten – von der Lebensmittel- über die Halbleiterindustrie bis hin zur chemischen Industrie. Beispiele für Plastomere wie PI, PPS und PTFE sind besonders für anspruchsvolle Anwendungen geeignet, bei denen Standard- und technische Kunststoffe nicht ausreichen. Diese Werkstoffe leisten damit einen wesentlichen Beitrag zur Effizienz, Sicherheit und Innovationskraft moderner Industrien.
Bei BKB Precision verfügen wir über umfangreiche Erfahrung in der präzisen Bearbeitung von Hochleistungskunststoffen, insbesondere thermoerweichenden Werkstoffen. Unser hochmoderner Maschinenpark ermöglicht die Anwendung innovativer CNC-Zerspanungs- und Frästechniken, darunter 5-Achs-Simultanfräsen, um selbst anspruchsvollste Bauteile mit höchster Präzision und Effizienz herzustellen.
Ihr Partner für Präzision und Expertise
Mit unserer langjährigen Erfahrung und fundierten Fachkenntnis haben wir den gesamten Bearbeitungsprozess sicher im Griff – von der Materialauswahl bis hin zur Fertigstellung komplexer Komponenten. Unsere Experten stehen Ihnen beratend zur Seite, um Sie über die Möglichkeiten und Grenzen des von Ihnen gewählten warmformbaren Kunststoffs zu informieren. Dabei berücksichtigen wir selbstverständlich Ihre spezifischen Anforderungen und Spezifikationen. Setzen Sie auf BKB Precision als Ihren zuverlässigen Partner, wenn es um Präzision, Qualität und maßgeschneiderte Lösungen in der Bearbeitung von thermoplastischen Hochleistungskunststoffen geht.