Mit Materialform und Anwendung beginnen
PET, PP, PE, PS, PA, ABS, PMMA und PVC bezeichnen unterschiedliche Polymerfamilien. Eine vollständige Plattenspezifikation liefern diese Kürzel nicht. Ein Rohstoff für Flaschen, eine Formmasse, eine Schaumplatte und eine massive technische Kunststoffplatte können dasselbe Kürzel tragen und sich dennoch bei Verarbeitung und Einsatz unterschiedlich verhalten.
Bei unseren PP-, PE- und HDPE-Platten gehen wir von den Anforderungen an das Bauteil aus: Chemikalienkontakt, Schlagbeanspruchung, Verschleiß, optische Transparenz, Feuchtigkeit oder Maßhaltigkeit. Die folgenden Vergleiche zeigen, worin sich andere gängige Kunststoffe unterscheiden. Für den angebotenen Werkstoff müssen trotzdem die Sorte, die Rezeptur und die Lieferform festgelegt werden.
Werkstofffamilien in diesem Leitfaden
- PET (Polyethylenterephthalat)
- PP (Polypropylen)
- PE (Polyethylen)
- PS (Polystyrol)
- PA (Polyamid/Nylon)
- ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
- PMMA (Polymethylmethacrylat / Acryl)
- PVC (Polyvinylchlorid)
PET: Verpackungsrohstoff und technische Halbzeuge
PET steht für Polyethylenterephthalat, einen thermoplastischen Polyester, der für Flaschen, Verpackungsfolien und Textilfasern verwendet wird. Transparentes amorphes PET und teilkristallines PET für technische Anwendungen sind unterschiedliche Materialformen. Technische Halbzeuge, teils noch als PET-P bezeichnet, werden für zerspante Bauteile eingesetzt, bei denen Steifigkeit, Verschleißverhalten und Dimensionsstabilität wichtig sind.
Übertragen Sie die Transparenz einer Flasche oder die Eigenschaften einer Verpackung nicht auf eine technische Kunststoffplatte. Prüfen Sie, ob der vorgeschlagene Werkstoff amorph oder teilkristallin und ob er modifiziert ist. Glasübergangs- und Schmelzdaten beschreiben unterschiedliche thermische Vorgänge. Für sich allein legen sie weder die Einsatztemperatur eines belasteten Bauteils noch seine Eignung für heiße, feuchte Umgebungen fest.
PP: Werkstoffsorte und Einsatzbedingungen
Polypropylen (PP) wird für Formteile wie Behälter, für Verpackungen und Fasern sowie für verarbeitete Industrieplatten verwendet. Die geringe Dichte, die geringe Wasseraufnahme und die Beständigkeit gegenüber vielen wässrigen Chemikalien können für eine PP-Platte sprechen. Homopolymere und Copolymere bieten jedoch nicht denselben Kompromiss zwischen Steifigkeit und Schlagzähigkeit, besonders bei niedrigen Temperaturen.
Für Platten und daraus gefertigte Bauteile nutzen Sie unseren Leitfaden zu Eigenschaften und Verarbeitung von PP-Platten. Prüfen Sie den tatsächlichen Chemikalienkontakt, die Belastung und das Fügeverfahren. Ein Schmelzpunkt ist keine Angabe zur zulässigen Einsatztemperatur. Auch die Eignung für den Außeneinsatz, Lebensmittelkontakt oder medizinische Anwendungen benötigt Nachweise für die vorgesehene Rezeptur und die Einsatzbedingungen.
PE: LDPE, HDPE und UHMWPE sind nicht gleichwertig
Polyethylen (PE) umfasst mehrere Werkstofftypen. Polyethylen niedriger Dichte (LDPE bzw. PE-LD) wird häufig dort eingesetzt, wo Flexibilität wichtig ist, etwa bei Folien. Polyethylen hoher Dichte (HDPE bzw. PE-HD) ist im Allgemeinen steifer und wird unter anderem für Flaschen, Rohre und massive Platten verwendet. Diese Beispiele beziehen sich auf unterschiedliche Sorten und Herstellungsformen. Die Beschreibung eines Rohrwerkstoffs ist keine Spezifikation für eine beliebige PE-Platte.
Hochmolekulares Polyethylen (HMWPE bzw. PE-HMW) und ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE bzw. PE-UHMW) kommen häufig für Gleit- und Verschleißteile in Betracht. Sie sollten HDPE aber nicht allein deshalb ersetzen, weil alle drei Polyethylene sind. Unser Leitfaden zur UHMWPE-Auswahl für Gleit- und Verschleißteile erläutert die maßgeblichen Kontakt- und Belastungsbedingungen. Eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme verhindert weder thermische Ausdehnung noch Verformung unter Dauerlast.
PS: Massivplatten und Schaumstoffe unterscheiden
Polystyrol (PS) umfasst transparentes Standardpolystyrol (GPPS) und kautschukmodifiziertes, schlagzähes Polystyrol (HIPS). GPPS eignet sich für Anwendungen, bei denen Transparenz und Steifigkeit wichtig sind. HIPS bietet eine höhere Zähigkeit, verzichtet dafür aber auf diese Transparenz. Beide werden für Formteile und extrudierte Platten verwendet, beispielsweise in Verpackungen und Haushaltsgerätekomponenten.
Für Wärmedämmung und Schutzverpackungen wird häufig expandierter Polystyrolschaum (EPS) verwendet, keine massive HIPS-Platte. Die Wärmedämmleistung einer Schaumplatte lässt sich nicht auf massives PS übertragen. Prüfen Sie für geformte Schalen, Displays oder Modellbauplatten die Schlagzähigkeit, die Wärmebelastung und die chemische Verträglichkeit der konkreten Platte, statt nur nach Preis oder dem Kürzel PS auszuwählen.
PA: Feuchtigkeit beeinflusst die Passung
Polyamid (PA), häufig auch Nylon genannt, umfasst PA6, PA66 und weitere eigenständige Typen. Gegossenes und extrudiertes Polyamid unterscheiden sich außerdem im Herstellungsverfahren der Halbzeuge. Polyamid kommt häufig für Zahnräder, Buchsen, Rollen und andere mechanische Bauteile in Betracht, bei denen Festigkeit, Verschleiß und Gleitverhalten wichtig sind. Für Fasern und geformte Automobilteile werden jeweils dafür vorgesehene Sorten verwendet.
Für ungefülltes PA6 wird häufig eine Schmelztemperatur von etwa 220 °C und für PA66 von etwa 260 °C angegeben. Dies sind ungefähre Werkstoffwerte, keine zulässigen Dauereinsatztemperaturen. Polyamid nimmt Feuchtigkeit auf, wodurch sich sowohl die Abmessungen als auch das mechanische Verhalten ändern können. Legen Sie bei einem Bauteil mit enger Passung den Feuchtigkeitszustand bei Bearbeitung und Messung sowie die Luftfeuchtigkeit oder den Wasserkontakt im Einsatz fest. Auch die Verträglichkeit mit Öl und Kraftstoff muss für den jeweiligen Polyamidtyp und die konkrete Beanspruchung geprüft werden.
ABS: geformte Gehäuse und Oberflächenqualität
ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol. Die Rezeptur verbindet eine steife styrolbasierte Matrix mit einer Kautschukphase, um Steifigkeit und Schlagzähigkeit aufeinander abzustimmen. Bekannte Anwendungen sind geformte Haushaltsgerätegehäuse, Teile des Fahrzeuginnenraums, Elektronikgehäuse und Spielzeug. Extrudierte ABS-Platten werden außerdem für thermogeformte Gehäuse und Verkleidungen eingesetzt.
Vergleichen Sie bei einem geformten Plattenbauteil die konkrete Plattensorte, die Oberfläche und das Umformverhalten, nicht lediglich einen Spritzgussrohstoff. Manche Platten kombinieren ABS mit einer Deckschicht, etwa aus PMMA. Dieser Schichtaufbau ist nicht mit reinem ABS gleichzusetzen. Für Bewitterung, chemische Reinigung und Brandschutzanforderungen sind Nachweise zum angebotenen Aufbau erforderlich.
PMMA: optische Platten und Grenzen der Schlagzähigkeit
Polymethylmethacrylat (PMMA), auch Acrylglas genannt, wird für transparente oder transluzente Displays, Schilder, Beleuchtungskomponenten und Verglasungen verwendet. Platten sind in gegossener und extrudierter Ausführung erhältlich. Vergleichen Sie die Lichtdurchlässigkeit bei der geforderten Dicke und Farbe für die konkrete Sorte, statt sich auf einen pauschalen Vergleich mit Glas zu verlassen.
Optische Transparenz belegt keine Sicherheit bei Schlagbeanspruchung. Standard-Acrylglas und schlagzäh modifiziertes Acrylglas sind unterschiedliche Werkstoffvarianten. Prüfen Sie die erforderliche Bruchfestigkeit sowie die Anforderungen an Verglasungen oder Schutzabdeckungen für das konkrete Produkt. Auch die Verarbeitung spielt eine Rolle: Beim Bohren, Schneiden und Befestigen sind Spannungsspitzen und beschädigte Kanten zu vermeiden. Prüfen Sie die Verträglichkeit von Reinigungschemikalien mit der gewählten Acrylglassorte.
PVC: harte und weichgemachte Ausführungen
Polyvinylchlorid (PVC) lässt sich in harten oder flexiblen Rezepturen einsetzen. Weichmacherfreies PVC, meist als PVC-U oder uPVC bezeichnet, wird für Hart-PVC-Platten, Rohre und Profile verwendet. Weichgemachtes PVC, auch PVC-P genannt, wird für flexible Produkte wie Kabelummantelungen, Bodenbeläge und Schläuche eingesetzt. Diese Formen sind nicht allein wegen ihrer gemeinsamen Bezeichnung PVC austauschbar.
Stellen Sie fest, ob eine Platte aus massivem Hart-PVC, Hart-PVC-Schaum oder einer flexiblen Rezeptur besteht. Diese Unterscheidung beeinflusst Steifigkeit, Gewicht, Verarbeitung und Anwendung. Chemikalienbeständigkeit, Bewitterungs- und Brandverhalten hängen weiterhin von der Rezeptur und den Prüfbedingungen ab. Eine allgemeine Aussage zur Feuerbeständigkeit von PVC belegt weder eine Klassifizierung für den Baugebrauch noch die Zulassung einer fertigen Baugruppe.
Anforderungen vergleichen, keine Werkstoffrangliste
In dieser Gruppe gibt es keinen Kunststoff, der für jede Aufgabe am besten geeignet ist. Ein optisches Display, eine Platte für feuchte Umgebungen und ein belastetes Gleitbauteil stellen unterschiedliche Anforderungen. Für einen genaueren Vergleich auf Plattenebene zeigt unser Werkstoffvergleich von Polyamid, PP und PE, wie Feuchtigkeit, Fügeverfahren, Verschleiß und Maßverhalten mit der Bauteilfunktion zusammenhängen.
Ordnen Sie jeden technischen Kennwert der Werkstoffsorte, dem Prüfverfahren und den Prüfbedingungen zu. Anforderungen an Lebensmittelkontakt, medizinische Anwendungen, elektrische Eigenschaften und Brandverhalten benötigen jeweils die passenden Unterlagen. Ein bekanntes Anwendungsbeispiel ist keine Zulassung. Auch die Recyclingfähigkeit hängt von Rezeptur, Verunreinigungen und dem verfügbaren Sammelweg ab, nicht allein vom Polymerkürzel.
Wenn Sie einen anderen Werkstoff mit unseren PP-, PE- oder HDPE-Platten vergleichen, erläutern Sie die entscheidende Anforderung und was das bisherige Bauteil nicht erfüllt. Wir können die vorgeschlagene Platte sowie den Umfang von Zuschnitt oder Zerspanung nach Zeichnung anhand dieser Anforderung prüfen. Bei jedem Materialersatz müssen die tatsächlich erforderlichen Eigenschaften und Abnahmebedingungen des Bauteils erhalten bleiben.
