Vor der Plattenauswahl die Werkstoffe vergleichen
PP-, PE- und ABS-Platten erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Polypropylen eignet sich häufig für den chemischen Apparatebau; Polyethylen reicht je nach Sorte von flexiblen Platten bis zu steiferen Tafeln. ABS wird vielfach für geformte Gehäuse und Sichtflächen verwendet. Die Werkstoffbezeichnung allein bestimmt weder die Steifigkeit noch das Fügeverhalten, die Oberflächenbeschaffenheit oder die Leistung des fertigen Bauteils.
Bei unseren PP- und PE-Platten gehen wir von der Funktion des Bauteils und den vorgesehenen Verarbeitungsschritten aus. Dieser Vergleich erläutert die Unterschiede zwischen ungefülltem, mineralgefülltem und glasfaserverstärktem PP, zwischen PE-HD und PE-LD sowie zwischen Polyolefinplatten und ABS. Ein Werkstoffwechsel kann Anpassungen an Werkzeugen, Verbindungen oder Abstützungen erfordern.
PP-Platten: ungefüllte Sorten und chemischer Apparatebau
Ungefülltes Polypropylen verbindet ein vergleichsweise geringes Gewicht und eine geringe Wasseraufnahme mit Beständigkeit gegenüber vielen wässrigen Chemikalien. PP-Homopolymere bieten im Allgemeinen eine höhere Steifigkeit; schlagzähe Copolymere können die Zähigkeit insbesondere bei Kälte verbessern. Unser Leitfaden zu Eigenschaften und Verarbeitung von PP-Platten zeigt, wie sich diese Unterschiede auf eine Platte oder ein zerspantes Bauteil auswirken.
PP-Platten werden für Prozesswannen, Lüftungskanäle und Behälter eingesetzt, weil sich geeignete Sorten zuschneiden und thermoplastisch verschweißen lassen. Die Auswahl hängt weiterhin von der Chemikalie, ihrer Konzentration, der Temperatur und der Belastung ab. Bei einer warmen Behälterwand sind neben der chemischen Verträglichkeit auch Steifigkeit und langfristige Verformung wichtig. Der Schmelzpunkt des Polymers ist keine Angabe zur zulässigen Einsatztemperatur.
Mineralgefülltes und glasfaserverstärktes PP
Mit Calciumcarbonat gefülltes PP ist ein mineralgefülltes Compound. Mineralische Füllstoffe können die Steifigkeit erhöhen, die Schwindung verändern und die Dichte anheben. Ihre Wirkung auf das Schlagverhalten hängt von der Rezeptur ab. Vergleichen Sie die relevanten Eigenschaften und das Verarbeitungsverhalten der fertigen Platte, bevor Sie ungefülltes PP durch eine gefüllte Sorte ersetzen.
Eine Glasfaserverstärkung kann Steifigkeit, Festigkeit und Dimensionsstabilität von PP verbessern. Das Ergebnis hängt vom Faseranteil, der Haftung zwischen Fasern und Polymer sowie der Verarbeitung ab. Vergleichen Sie Daten der fertigen Platte, statt einen pauschalen Festigkeitsfaktor anzusetzen. Bei einer verstärkten Platte kann ein angepasstes Vorgehen beim Umformen oder Fügen erforderlich sein; auch ihr Oberflächenbild kann sich von dem einer ungefüllten PP-Platte unterscheiden.
Verstärkung und flammhemmende Ausrüstung sind unterschiedliche Modifikationen. Glasfasern allein begründen keine Brandklassifizierung. Unser Leitfaden zur Verarbeitung flammhemmender PP-Platten behandelt Anforderungen an die Rezeptur und den fertigen Bauteilquerschnitt. Geprägte oder matte Ausführungen beschreiben die Oberfläche; sie belegen weder Verstärkung noch flammhemmende Eigenschaften.
PE-Platten: Unterschiede zwischen PE-HD und PE-LD
Polyethylen hoher Dichte (PE-HD bzw. HDPE) bietet im Allgemeinen eine höhere Steifigkeit als Polyethylen niedriger Dichte (PE-LD bzw. LDPE). PE-LD ist weicher und flexibler und eignet sich deshalb für Anwendungen, bei denen sich eine Platte biegen oder an eine Kontur anpassen muss. Prüfen Sie bei einem Wechsel zwischen beiden Werkstoffen die Dicke, die Abstützung und die benötigte Bauteilsteifigkeit. Gleiche Plattendicke bedeutet keine gleiche Tragwirkung.
PE-HD-Platten werden für Behälter, Auskleidungen und Schutzverkleidungen verwendet. Eine flexible PE-Platte erfüllt andere Aufgaben als eine steife, abgestützte Tafel. Auch das Formen von Flaschen, die Folienextrusion und die Herstellung von Massivplatten nutzen unterschiedliche Sorten und Verfahren. Die Eignung eines Rohstoffs zum Blasformen beschreibt daher nicht das Verhalten einer gelieferten Platte.
Eine geringe Wasseraufnahme ist bei feuchten Einsatzbedingungen vorteilhaft; geeignete PE-Sorten sind gegenüber vielen wässrigen Säuren und Laugen beständig. Berücksichtigen Sie bei der Verträglichkeitsprüfung auch Reinigungsmittel, Oxidationsmittel und Lösemittel. Ist der Verschleiß durch Gleitkontakt für die Auslegung maßgeblich, vergleichen Sie geeignete PE-Sorten. Übertragen Sie die Verschleißeigenschaften von PE-UHMW nicht auf gewöhnliches PE-HD oder PE-LD.
PP- und PE-Platten verarbeiten
PP und PE haben eine niedrige Oberflächenenergie. Das erschwert herkömmliches Kleben und Bedrucken. Schweißen kann ein geeignetes Fügeverfahren sein, wenn Platte und Schweißzusatz zusammenpassen und das Verfahren auf die Verbindung abgestimmt ist. Geklebte oder dekorierte Bauteile benötigen eine geeignete Oberflächenbehandlung und ein System, das an der tatsächlichen Platte geprüft wurde.
Stützen Sie das Werkstück beim Zuschneiden und Zerspanen ab und führen Sie Späne wirksam ab, um Erwärmung und Verzug zu begrenzen. Stimmen Sie beim Umformen Erwärmung, Schwindung und Abkühlung auf die gewählte Sorte ab. PP und PE verändern ihre Abmessungen mit der Temperatur und können sich unter Dauerlast verformen. Berücksichtigen Sie diese Bewegungen bei langen Platten, Befestigungsbohrungen und passgenauen Baugruppen.
ABS-Platten: geformte Gehäuse und Sichtflächen
ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol. Die steife styrolbasierte Matrix und die Kautschukphase sorgen für eine je nach Sorte unterschiedliche Kombination aus Steifigkeit und Schlagzähigkeit. ABS-Platten werden häufig zu Gehäusen, Abdeckungen, Schalen und Innenverkleidungen thermogeformt. Ihr Erscheinungsbild und ihr Umformverhalten machen sie interessant, wenn neben den mechanischen Eigenschaften auch die Sichtflächen wichtig sind.
Beim Thermoformen beeinflussen Wärmeverteilung, Ziehtiefe, Ecken und Abkühlung die Wanddicke und Form des fertigen Bauteils. ABS-Platten, die Feuchtigkeit aufgenommen haben, müssen gegebenenfalls vor dem Formen getrocknet werden, um Oberflächenfehler zu vermeiden. Beachten Sie die Vorgaben des Plattenlieferanten für die jeweilige Sorte und Dicke. Die Formtemperatur ist eine Prozesseinstellung und keine zulässige Einsatztemperatur des fertigen Bauteils.
ABS lässt sich mit geeigneten Systemen kleben und bedrucken. Klebstoffe, Reinigungsmittel, Druckfarben und Aushärtungsbedingungen müssen jedoch zur tatsächlichen Platte passen. Eine glatte, farbige oder strukturierte Oberfläche belegt weder chemische Beständigkeit noch Dauerhaftigkeit im Freien. Für längere Sonneneinstrahlung ist eine für diesen Einsatz nachweislich geeignete Sorte mit UV-Schutz oder eine schützende Deckschicht erforderlich. Bei gewöhnlichem ABS darf diese Eignung nicht vorausgesetzt werden.
Abmessungen und das fertige Bauteil
Plattendicke, nutzbare Breite, Länge und Ebenheit müssen zum Zuschneiden, Umformen oder Zerspanen passen. Die Nenndicke der Ausgangsplatte bestimmt weder die dünnste Wand nach dem Formen noch die Toleranz einer zerspanten Bohrung. Unser Leitfaden zu Abmessungen und Toleranzen von PP-Platten unterscheidet zwischen Werkstoffauswahl und diesen Liefermaßen.
Bei einer geschweißten Chemikalienwanne stehen die chemische Verträglichkeit und die Auslegung der Verbindungen im Vordergrund; bei einer flexiblen Auskleidung sind es Flexibilität und Abstützung, bei einem geformten Gehäuse das Erscheinungsbild, die Schlagbeanspruchung und die Wanddickenverteilung. Lebensmittelkontakt, Außeneinsatz oder ein gefordertes Brandverhalten müssen zur konkreten Rezeptur und zum vorgesehenen Einsatz passen. Diese Anforderungen ergeben sich nicht allein aus der Polymerbezeichnung.
