KUNSTSTOFFE
Verbundwerkstoffe
Verbundwerkstoffe bestehen aus funktionsgebenden Trägermaterialien, die in eine Polymermatrix eingebettet sind. Die hier gemeinten Verbundwerkstoffe werden aus mattenartigen, meist in duroplastischen Kunststoffen (Harzen) getränkten Trägermaterialien, wie z.B. Baumwoll-, Glas- oder Kohlefasergewebe, gefertigt, die zu soliden Halbzeugen, Schichtpressstoffe genannt, verpresst werden. Sie eigenen sich aufgrund der hier verwendeten Trägermaterialien nur bedingt für dynamische Anwendungen, bieten aber erhebliche Vorteile in Strukturanwendungen mit Temperaturbelastungen von bis zu max. 180°C.
Die Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch hohe Druck- und Biegefestigkeiten entlang ihrer Trägermaterialien sowie durch gute Korrosionsbeständigkeit aus und verfügen darüber hinaus über besonders gute elektrische und thermische Isolationseigenschaften. Qualitäten auf Basis von Baumwollgeweben (Cotton Carpet = CC), Papier (Cellulose Paper = CP) oder auch Holzfurnier (Wood Veneer = WV) können auch als Lager und Zahnradwerkstoffe eingesetzt werden. In besonderem Öl getränkt und auf Basis von Phenolharzen (PF), bieten diese Typen – auch über einen längeren Zeitraum – gute Gleit- und Laufeigenschaften in dynamischen Anwendungen.
Die in den Verbundwerkstoffen verwendeten Harze basieren meist auf duroplastischen Kunststoffen. Grundsätzlich sind aber auch thermoplastische Kunststoffe (wie z.B. PEEK) in Kombination mit Glas-, Kohle-, Aramid- oder synthesefaser-Geweben verfügbar. Als duroplastische Kunststoffe werden vor allem Phenol (PF), welches insbesondere für dynamische Anwendungen geeignet ist, Epoxid (EP) und ungesättigter Polyester (UP), die meist in elektrischen Isolationsanwendungen zum Einsatz kommen, Melaminharz (MF) für eher dekorative Anwendungen und schließlich Silikon- (SI) und Polyimid-Harz (PI) für besonders temperaturbelastete Anwendungen, verwendet.
Die HENDERKOTT & RÖCKER Kunststofftechnik bietet Verbundwerkstoffe standardmäßig auf Basis folgender Trägerwerkstoffe für unterschiedliche Anforderungen und Einsatzbedingungen an:
Hartpapier (CP - Cellulose Paper)
Hartpapier wird meist aus Natronzellulose gefertigt. Natronzellulose wird aus dem im Holz enthaltenen Zellstoff gewonnen und besteht fast ausschließlich aus reiner Zellulose.
Hartpapier zeichnet sich durch gute mechanische und elektrische Eigenschaften aus und verfügt über eine gute Dimensionsstabilität.
Aufgrund der Eigenschaften wird Hartpapier für einfach isolierende statische Bauteile in der Elektrotechnik (z.B. für Potentiometer), für Lötrahmen, Bohrschablonen oder aber auch als Verschleißschutz eingesetzt. Stanzqualitäten sind auf Anfrage lieferbar.
Hartpapier-Typen
- PF CP 201 (HP 2061) - Standardtype
- PF CP 202 (HP 2061.5) - Hochspannungstype
- PC CP 204 (HP 2063) - für Stanzteile
- PF CP 206 (HP 2062.8) - für Potentiometer
- EP CP 201 (HP 2361.1) - schwer entflammbar
Hartgewebe (CC - Cotton Carpet)
Hartgewebe wird aus Baumwollgeweben gefertigt. Die Feinheit des Gewebes bestimmt dessen Qualität. Parallel mit der Feinheit steigt der Preis des Gewebes, aber auch die mechanischen Eigenschaften des daraus hergestellten Schichtpressstoffes nehmen zu.
Hartgewebe besteht standardmäßig aus einem mehr als 130 g/m² schweren Gewebe mit bis zu 30 Fäden pro cm. Qualitäten mit leichterem Gewebe mit Fadenzahlen von über 38 pro cm sind lieferbar.
Aufgrund seiner ausgewogenen mechanischen Eigenschaften und der durch das Gewebe erzielten Zähigkeit wird das Material insbesondere für Zahnräder, Gleitlager und Laufrollen verwendet. Sonderqualitäten mit Füllstoffen wie MoS2 oder PTFE sind auf Anfrage erhältlich.
Hartgewebe-Typen
- PF CC 201 (HGW 2082) - Standardtype
- PF CC 203 (HGW 2083) - Feingewebe-Type
- MF CC 201 (HGW 2282) - hohe Kriechstromfestigkeit
Acrylglas (PMMA)
Acrylglas oder besser Polymethylmethacrylat (PMMA) ist ein amorpher Thermoplast von höchster optischer Qualität. Die Transparenz und Lichtdurchlässigkeit von PMMA ist annähernd mit der von Glas vergleichbar. Der Kunststoff verfügt darüber hinaus über eine hohe Festigkeit und Härte, ist aber relativ schlag- bzw. bruchempfindlich sowie nur bedingt gegen Chemikalien beständig.
PMMA eignet sich insbesondere für Bauteile, für die höchste Transparenz gefordert wird. Neben der Spritzgussverarbeitung wird PMMA hauptsächlich als Halbzeug verarbeitet. Halbzeuge können sowohl extrudiert als auch gegossen hergestellt werden. Allerdings weisen die gegossenen Halbzeuge eine höhere Lichtdurchlässigkeit und Transparenz auf und sind deutlich spannungsärmer als extrudierte.
Nach der mechanischen Bearbeitung muss die bearbeitete Oberfläche nachgearbeitet (ggf. poliert) werden, wenn eine hohe Lichtdurchlässigkeit und Transparenz auch an diesen Flächen gefordert wird.
Haupteigenschaften
- hohe Transparenz und lichtdurchlässigkeit
- gute Festigkeit und Härte
- gute Dimensionsstabilität
- geringe Medienbeständigkeit
Styrolkunststoffe (PS, ABS …)
Styrolkunststoffe sind amorphe und damit häufig auch transparente Standardkunststoffe, die vornehmlich im Spritzguss für die Herstellung von Konsumgütern eingesetzt werden.
Neben dem homo-polymeren Polystyrol (PS) kommen auch vernetztes Polystyrol (PS-X) und vor allem Styrol-Co-Polymere und Blends wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Styrol-Butadien (SB) oder Styrol-Acryl-Nitril (SAN) zum Einsatz.
Styrolkunststoffe zeichnen sich durch gute Härte und Kratzfes-tigkeit sowie durch eine geringe Dichte (ca. 1,04 g/cm³) aus. PS wird gerne für Verkleidungen oder als Hintergrundmaterial in der Werbebranche oder beim Messebau verwendet. ABS eignet sich gut für einfache technische Strukturbauteile.
Haupteigenschaften
- gute Steifigkeit und Härte
- niedrige Dichte
- gute Bearbeitbarkeit
- bruchempfindlich (PS)
- schlagzäh (ABS)