Die Untersuchung der Machbarkeit
und Umsetzung, Stahlbauteile
aus Polymerwerkstoffen zu ersetzen

Festlegung der Polymerwerkstoffe

Hier wird Ihnen eine kleine Übersicht über die Kunststoffe gegeben, die für die Ausarbeitung wichtig sind.

Polyethylen (PE)

Polyethylen bildet sich durch eine Polymerisation aus dem Stoff Ethylen. Es ist ein Thermoplast. Grundsätzlich ist PE ein relativer weicher Werkstoff. Es gibt ihn noch in den Spezifikationen. LDPE, low density Polyethylen (Polyethylen mit niedriger Dichte) und HDPE, high density Polyethylen (Polyethylen mit hoher Dichte). Es zeichnet sich durch eine geringere Festigkeit, Härte und Steifigkeit als andere Thermoplaste aus. PE hat ein gutes Gleitreibverhalten, eine hohe Dehnbarkeit und eine gute Kälteschlagfestigkeit. PE wird hauptsächlich für Verpackungen verwendet, er ist eines der meistverwendeten Kunststoffe. Es hat gute Elektrische Isoliereigenschaften und eine gute Chemische Beständigkeit, zusätzlich jedoch eine hohe Gasdurchlässigkeit. Dieser Werkstoff ist brennbar und nicht Witterungsbeständig.

Polypropylen (PP)

Polypropylen ist ein durch Kettenpolymerisation hergestellter Thermoplast. Es ist PE chemisch relativ ähnlich, aber die Härte und Festigkeit sind höher. Zusätzlich ist es Thermisch höher Belastbar. PP wird in drei Kategorien unterteilt. Die Unterteilungen heißen ataktisches Polyp-ropylen (PP-R), syndiotaktisches Polypropylen (PP-S) und Isotaktisches Polypropylen (PP-I). Die Polypropylen Sorten unterscheiden sich durch die Ausrichtung der Methylgruppen (Unterschiede in der Gefüge Anordnung). Isotaktisches Polypropylen ist kommerziell und daher weit verbreitet. PP hat gute Elektrische Isoliereigenschaften und chemische Beständigkeit. Ebenfalls ist dieser Werkstoff brennbar und nicht Witterungsbeständig. Zusätzlich weist Polypropylen eine hohe Dehnbarkeit und eine hohe dynamische Belastbarkeit auf. Polypropylen wird oft in Filmscharnieren (Tic-Tac Dose, Weintraubenschale) verwendet.

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS)

ABS ist ein Werkstoff, welcher bei einer Polymerisation aus drei Monomeren Gewonnen wird. Das Mischungsverhältnis variiert sehr stark. Abs gibt es in den Verhältnissen 15–35 % Acrylnitril, 5–30 % Butadien und 40–60 % Styrol. Der Werkstoff hat eine Reißdehnung von 15 % bis 30 %. Es ist beständig gegen Öle und Fette und gegen Witterungseinflüsse und Alterung. Abs lässt sich gut Beschichten z. B. mit Metallen. Es wird vor allem als Gehäuse und Spielzeug verwendet. ABS lässt sich gut mit FDM - Verfahren verarbeiten.

Polyamide (PA)

Polyamid ist ein teilkristalliner Thermoplast. Es ist Chemisch Beständig und lässt sich gut Verarbeiten. Die Eigenschaften sind eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit. Der Kunststoff ist brennbar. Er zeichnet sich durch eine hohe Ermüdungsfestigkeit und sehr gute Verschleißfestigkeit aus. PA ist unter vielen Handelsnamen bekannt z. B. Nylon. PA wird auch für Zahnbürstenborsten verwendet.

Quelle: Abts, Georg. Kunststoff- Wissen für Einsteiger.
München : Carl Hanser Verlag, 2014.
ISBN: 978-3-446-43925-2.