Die 10 gängigen Kunststoff-Spritzgussmaterialien

Es gibt 10 häufig verwendete Spritzgussmaterialien:

● Acryl (PMMA)

● ABS

● Nylonpoly (PA)

● Polycarbonat (PC)

● Polyethylen (PE)

● Polyoxymethylen (POM)

● Polypropylen (PP)

● Polyethylen weich (PS)

● Thermoplastisches Elastomer (TPE)

● Thermoplastisches Polyethylenoxid (TPU)

A dvant Alter

Acryl hat eine hohe Zugfestigkeit, ist belastbar, nimmt keine Gerüche auf und kann beim Spritzgießen enge Toleranzen einhalten.
Das Material ist zudem beständig gegen Sonnenlicht und Witterungseinflüsse und somit für den Einsatz im Außenbereich geeignet. Da PMMA bei Kontakt mit Wasser nicht zerfällt, setzt es kein Bisphenol A (BPA) frei, eine Chemikalie, die in vielen Kunststoffen vorkommt und sich negativ auf die menschliche Gesundheit auswirken kann.


Nachteil

Acrylfarben unterliegen einigen wichtigen Einschränkungen. Sie sind teurer als Glas und kratzen leichter. Sie werden außerdem leicht durch Fett und Öl verschmutzt. Darüber hinaus wird PMMA bei Temperaturen verwendet, die für einige industrielle Anwendungen zu niedrig sind. Spritzgegossene Acrylmaterialien weisen keine große Lösungsmittelbeständigkeit auf und neigen bei besonders hoher Belastung zur Spannungsrissbildung.


Anwendung

Acryl wird in Fenstern, Gewächshäusern, Solarmodulen, Badezimmerverkleidungen und anderen transparenten Komponenten für Architektur- und Beleuchtungsanwendungen verwendet.

Grad

Allzweckacryl ist die kostengünstigste Art von PMMA und wird eher für Gebrauchsgüter als für technische Anwendungen verwendet. Acryl in Schilderqualität ist zehnmal stärker als Allzweckacryl und bietet eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit für Außenschilder. Marine-Acryl ist widerstandsfähig gegen Schäden durch ständige Wassereinwirkung und wird häufig von Bootsbauern verwendet.

Vorteil

ABS ist robust, relativ günstig und weist eine gute Beständigkeit gegen Hitze, Öl, Säuren und Laugen auf. Sein Styrolanteil verleiht Spritzgussteilen ein glänzendes, ästhetisches Aussehen, während sein Butadienanteil für eine hervorragende Zähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen sorgt.

Nachteil

Da ABS nicht sehr beständig gegen Sonnenlicht oder Witterungseinflüsse ist, ist es für Außenanwendungen keine gute Wahl. Außerdem erzeugt ABS beim Verbrennen viel Rauch, weist eine geringe Beständigkeit gegen hohe Reibung auf und ist wenig beständig gegenüber Lösungsmitteln wie Wasser.

Anwendung

Spritzgegossenes ABS wird in elektronischen Komponenten und Tastaturtasten, Schutzkopfbedeckungen, Kunststoff-Wandpaneelen für Steckdosen und Automobilkomponenten wie Armaturenbrettern, Radkästen und Karosserieteilen verwendet. Weitere Anwendungsgebiete sind Konsumgüter, Sportgeräte und Industriezubehör.

Grad

ABS kann außerdem mit Glasfüllstoffen für mehr Festigkeit oder mit Polycarbonat für Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen kombiniert werden. Einige Anbieter stellen gefüllten und ungefüllten ABS-Kunststoff her.

Vorteil

Es verfügt über eine gute Zähigkeit und hohe Hitzebeständigkeit. Darüber hinaus verfügen sie über eine hohe Verschleißfestigkeit, gute Ermüdungsbeständigkeit und geräuschdämpfende Eigenschaften. Aufgrund seines niedrigen Reibungskoeffizienten eignet sich spritzgegossenes Nylon für Anwendungen mit hoher Reibung und Verschleiß.

Obwohl Nylon keine inhärente Flammbeständigkeit bietet und schnell brennen kann, sind flammhemmende Versionen erhältlich. Da Nylon durch Sonnenlicht zersetzt wird, können UV-Stabilisatoren hinzugefügt werden, um die Leistung zu verbessern.

Nachteil

Gegenüber starken Säuren und Basen ist das Material weniger beständig.

Anwendung

Nylon wird häufig in starken mechanischen Komponenten wie Lagern, Buchsen, Zahnrädern und Schlitten verwendet. Es eignet sich außerdem ideal für Gehäuse und Schnappverschlüsse, Gewindeeinsätze, Power Snaps, Vorrichtungen und Halterungen. Weitere Anwendungen reichen von Zahnbürsten und Rädern bis hin zu medizinischen Implantaten und elektrischen Steckverbindern.

Grad

Es gibt vier Hauptsorten von Nylon: Nylon 66, 11, 12 und 46. Jede Sorte hat leicht unterschiedliche mechanische Eigenschaften.

Nylon 66

Hat einen höheren Schmelzpunkt und eine größere Säurebeständigkeit für den Einsatz in chemischen Verarbeitungsanwendungen.

Nylon 11

Besitzt aufgrund seiner höheren Feuchtigkeitsbeständigkeit eine höhere Beständigkeit gegen Maßänderungen. Es wird für Außenanwendungen verwendet.

Nylon 12

Hat den niedrigsten Schmelzpunkt und eine relativ gute Beständigkeit gegen Wasseraufnahme.

Nylon 46

Es funktioniert bei höheren Temperaturen als andere Nylonsorten. Zu den Anwendungen gehören Motoren und Getriebe.

Nylonsorten können zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit mit Glas gefüllt werden.

Vorteil

Polycarbonat ist extrem langlebig und 250-mal stärker als Glas. Mit seiner vorhersehbaren und gleichmäßigen Formschrumpfung ermöglicht dieses Spritzgussmaterial eine präzise Maßkontrolle. PC-Kunststoff ist außerdem leicht und verfügt über hervorragende optische Eigenschaften zur Unterstützung der Lichtdurchlässigkeit.

Nachteil

Da es BPA enthält, wird spritzgegossenes Polycarbonat nicht für die Zubereitung oder Lagerung von Lebensmitteln empfohlen. Außerdem sind höhere Verarbeitungstemperaturen erforderlich, was das Formen teurer macht. Polycarbonat ist außerdem kratzfest.

Anwendung

Polycarbonate werden in mechanischen Schutzvorrichtungen, klaren oder getönten Fenstern, Diffusoren und Lichtleitern für Leuchtdioden (LEDs) und klaren Rohren verwendet. Mit diesem Material können auch klare Formen für Polyurethan- und Silikongussteile hergestellt werden.

Grad

Polycarbonat kann mit Glas gefüllt und zur Verbesserung der Schlagfestigkeit mit ABS vermischt werden. Einige Sorten enthalten relativ geringe Anteile an Edelstahlfasern.

PE ist das einzige handelsübliche Polymer, das anhand seiner Dichte ausgewählt werden kann. Daher ist diese Messung wichtig, da sie andere Materialeigenschaften steuert. Sowohl HDPE als auch LDPE verfügen über nützliche Eigenschaften wie etwa chemische Beständigkeit, unterscheiden sich jedoch in Härte, Flexibilität, Schmelzpunkt und optischer Klarheit. PET-Kunststoff wird nicht durch seine Dichte definiert.

Vorteil

HDPE, LDPE und PET sind allesamt kostengünstige Kunststoffe, die sowohl feuchtigkeits- als auch chemikalienbeständig sind. LDPE ist weicher und flexibler als HDPE, ein undurchsichtiges Material. Wie LDPE kann PET so klar wie Glas sein. Ingenieure und Designer lieben diese Materialien, weil sie hinsichtlich optischer Klarheit und anderer Eigenschaften vielfältige Optionen bieten.

Nachteil

PE-Kunststoffe weisen eine geringe UV-Beständigkeit auf und halten hohen Betriebstemperaturen nicht stand. HDPE-Teile mit einer Dicke von weniger als 0,020 Zoll sind schwer zu formen. Bei spritzgegossenem LDPE sind enge Toleranzen schwer zu erreichen. PET absorbiert viel Wasser und erfordert das Trocknen des Harzes, was die Produktionskosten erhöht.

Anwendung

PE-Kunststoff ist vor allem für die Verwendung in Babyflaschen (HDPE), Kunststofffolien (LDPE) und Wasserflaschen (PET) bekannt; diese Produkte werden jedoch nicht im Spritzgussverfahren hergestellt. Sie werden mit einer anderen Formmethode hergestellt, dem sogenannten Blasformen. Beispiele für spritzgegossenes PE sind Kinderspielzeug, Werkzeugkästen, Draht- und Kabelisolierungen sowie Komponenten für medizinische Geräte.

Grad

PE-Kunststoffe sind in nummerierte Klassen eingeteilt, wobei höhere Nummern im Allgemeinen auf eine höhere Dichte hinweisen. Beispielsweise ist HDPE 500 dichter als HDPE 300. Beide Sorten sind dichter als LDPE, für das ebenfalls ein Sortennummerierungssystem verwendet wird.

Vorteil

Spritzgegossenes POM vereint hervorragende Steifigkeit, thermische Stabilität und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Darüber hinaus weist es eine geringe Wasseraufnahme und eine gute chemische Beständigkeit auf. Es gibt zwei Haupttypen von POM-Kunststoffen: Homopolymere und Copolymere. Dadurch können Ingenieure und Designer Acetalmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften auswählen.

D ist Vorteil

In seiner reinen Form hat POM eine geringe Schlagzähigkeit und eine sehr hohe Wärmeausdehnung. Die Formschwindung ist relativ hoch und Acetal ist nicht UV-beständig. POM-Kunststoff bietet als Homopolymer eine höhere Steifigkeit und Zugfestigkeit. Allerdings sind nicht alle POM-Kunststoffe (Homopolymere und Copolymere) gemäß Normen wie UL 94 feuerbeständig.

Anwendung

Aufgrund seines niedrigen Reibungskoeffizienten eignet sich spritzgegossenes POM für Lager, Zahnräder, Förderbänder und Riemenscheiben. Weitere Anwendungen umfassen Befestigungselemente, Brillengestelle, Messer- und Schusswaffenteile, Schließsysteme und technische Hochleistungskomponenten.

Grad

POM ist in glasfaser- oder mineralverstärkten Ausführungen für mehr Festigkeit und Steifigkeit erhältlich. Mit diesen beiden Materialien verstärkte Verbindungen bieten eine hervorragende Balance mechanischer Eigenschaften.

Vorteil

Polypropylen-Kunststoff bietet eine gute chemische Beständigkeit und behält seine Form nach dem Verdrehen oder Biegen. PP hat außerdem einen hohen Schmelzpunkt und zersetzt sich nicht, wenn es Feuchtigkeit oder Wasser ausgesetzt wird. Spritzgegossenes Polypore, wie dieser Kunststoff manchmal genannt wird, ist außerdem bis zu viermal recycelbar. Darüber hinaus kann recyceltes PP mit anderen Kunststoffmaterialien kombiniert werden.

Nachteil

Spritzgegossenes Polypropylen zersetzt sich unter UV-Licht und ist hochentzündlich. Bei Temperaturen über 100° C (212° F) löst es sich in aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol und Toluol auf, die gesundheitsschädlich sind. PP lässt sich aufgrund der schwierigen Verklebung nur schwer einfärben. Durch Zugabe von Pigmenten kann das Material jedoch eingefärbt werden.

Anwendung

Spritzgegossenes Polypropylen hat eine Vielzahl von Anwendungen im Verbraucher-, Gewerbe- und Industriebereich. Beispiele hierfür sind Kinderspielzeug, Aufbewahrungsbehälter, Sportartikel, Verpackungen, Haushaltsgeräte und Gehäuse von Elektrowerkzeugen.

Grad

PP-Kunststoffe können mit Glasfasern gefüllt werden, um ihnen Dimensionsstabilität, Steifigkeit, Festigkeit und Verzugsbeständigkeit zu verleihen. Zu den Sorten gehört hochkristallines Polypropylen (HcPP), das eine höhere Steifigkeit als gewöhnliches Polypropylen aufweist.

GPPS ist spröde und weist eine geringere Dimensionsstabilität als HIPS auf. Um seine Materialeigenschaften zu verbessern, wird HIPS mit Butadienkautschuk vermischt. GPPS weist außerdem eine glasartige Transparenz auf, während HIPS undurchsichtig ist. Beide Polystyrolarten eignen sich aufgrund ihrer vorhersehbaren und gleichmäßigen Schrumpfung gut für den Spritzguss.

Vorteil

PS-Kunststoff ist kostengünstig, leicht und resistent gegen Feuchtigkeit und Bakterienwachstum. Sie weisen außerdem eine hervorragende Beständigkeit gegen Gammastrahlung auf und können zur Sterilisation medizinischer Geräte verwendet werden. Spritzgegossenes Polystyrol weist zudem eine gute chemische Beständigkeit gegenüber verdünnten Säuren und Basen auf.

Nachteil

Polystyrol ist entflammbar, anfällig für UV-Zersetzung und wird von Kohlenwasserstofflösungsmitteln wie Benzol und Kerosin angegriffen. Da GPPS spröde ist, reißt es leicht. Obwohl spritzgegossenes Polystyrol recycelbar ist, ist es nicht biologisch abbaubar.

Anwendung

Polystyrol wird in medizinischen, optischen sowie elektrischen und elektronischen Anwendungen eingesetzt. Aufgrund seiner höheren Schlagfestigkeit wird HIPS häufig bei Geräten und Ausrüstungen verwendet. Spritzgegossenes GPPS wird in Kunststoffspielzeug, Schachteln, Behältern und Tabletts verwendet.

Grad

Polystyrol kann zur Verstärkung glasgefüllt oder zur Verbesserung der Klarheit und der chemischen und UV-Beständigkeit mit Acryl copolymerisiert werden.

A Vorteil

Thermoplastische Elastomere können bis zu mäßigen Dehnungen gedehnt werden. Wenn diese Spannung entfernt wird, kehren sie fast in ihre ursprüngliche Form zurück. TPE bietet außerdem kürzere Formzyklen, unterstützt Überformungsoptionen und lässt sich einfacher und kostengünstiger formen als Flüssigsilikonkautschuk (LSR).

Nachteil

Unter anhaltender Belastung neigt TPE jedoch zum Kriechen, der Tendenz eines festen Materials, sich dauerhaft zu verformen. Dieses Material neigt außerdem dazu, bei höheren Temperaturen seine gummiartigen Eigenschaften zu verlieren und ist viel teurer als andere Spritzgussmaterialien.

Anwendung

Spritzgegossene TPEs werden in Schuhen, medizinischen Geräten, Autoteilen und Haustierprodukten verwendet. Zu den Automobilanwendungen gehören Wetterabdichtungen sowie Stoß- und Staubschutzabdeckungen. Zu den medizinischen Anwendungen zählen Atemschläuche, Ventile, Katheter und Beatmungsmasken.

Anwendung

Spritzgegossenes TPU wird in Schuhen, Dichtungen, Rollen und Sportartikeln verwendet. Zu den Anwendungen zählen auch Gehäuse oder Umhüllungen für elektronische und medizinische Geräte. In medizinischen Anwendungen wird TPU manchmal anstelle von Polyvinylchlorid (PVC) verwendet, einem Kunststoff, der Hautreizungen verursachen kann.

Grad

TPU ist in kommerziellen, medizinischen und industriellen Qualitäten erhältlich. TPU-Materialien werden hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt: Polyester, Polyether und Polycaprolacton.

Abschluss

Durch das Verständnis der wichtigsten Unterschiede zwischen diesen Materialien können Produktdesigner, Ingenieure und Hersteller fundierte Entscheidungen treffen und das beste Material für ihre spezifische Anwendung auswählen. Ganz gleich, ob Sie Konsumgüter, Autoteile, medizinische Geräte oder andere Produkte herstellen: Mit dem richtigen Material können Sie die gewünschte Leistung, Ästhetik und Kosteneffizienz erzielen.

Insgesamt ist das Kunststoffspritzgießen aufgrund seiner Vielseitigkeit, Effizienz und Fähigkeit zur Herstellung hochwertiger Produkte weiterhin ein weit verbreitetes und praktisches Herstellungsverfahren. Mit dem in diesem Blog gewonnenen Wissen können Sie sicher das richtige Kunststoffmaterial für Ihr nächstes Spritzgussprojekt auswählen und Ihr Produkt zum Leben erwecken.

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JSJM mold hat sich zum Ziel gesetzt, für Kunden alle Probleme im Zusammenhang mit der Spritzgussindustrie zu lösen. Ob es um die Materialauswahl geht oder um die Probleme, die beim Spritzgießen auftreten können, wir haben gute Lösungen, um Ihre Projekte zu begleiten.