Thermoplastische technische Kunststoffe
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Was sind thermoplastische technische Kunststoffe?
Thermoplastische technische Kunststoffe, auch thermoplastische Polymere genannt, sind eine Gruppe synthetischer Harze, die im Vergleich zu anderen Standardkunststoffen hohe Leistungsfähigkeiten und verbesserte plastische Eigenschaften bieten. Genauer gesagt verfügen technische Kunststoffe über ein breites Spektrum an Eigenschaften (insbesondere mechanische und/oder thermische). ), wodurch sie bei strukturellen Anwendungen eine viel bessere Leistung erbringen als häufig verwendete Standardkunststoffe. Darüber hinaus bleiben sie über einen weiten Temperaturbereich stabil und widerstehen erheblicher mechanischer Beanspruchung sowie chemischen oder physikalischen Veränderungen in der Umgebung.
Vorteile thermoplastischer technischer Kunststoffe
Dauerhaft
Thermoplastische technische Kunststoffe sind duktil und schlagzäh. In vielen Anwendungen haben thermoplastische technische Kunststoffe im Vergleich zu alternativen Materialien eine längere Lebensdauer, da sie nicht verbeulen, abplatzen, reißen, splittern oder ausfransen. Dies reduziert selbst bei den anspruchsvollsten Anwendungen die Anzahl der Serviceeinsätze und den Austausch von Komponenten.
Chemikalien- und schmutzabweisend
Die meisten thermoplastischen technischen Kunststoffe sind chemikalien- und schmutzabweisend und vergilben oder verfärben sich bei Kontakt mit vielen Chemikalien, einschließlich Industriereinigern und Lösungsmitteln, nicht. Bestimmte Verbindungen sind graffitibeständig und daher ideal für Außenanwendungen.
Integrale Farben und Effekte
Die Farbe wird während des Herstellungsprozesses in das Material eingemischt, sodass die Endeffekte über die gesamte Materialstärke hinweg gleichmäßig sind. Kundenspezifische Farben und Ausführungen sind verfügbar. Die meisten thermoplastischen technischen Kunststoffe können individuell farblich angepasst werden, um einen idealen Produktfarbton zu erzielen.
Erfüllen Sie Codes und Anforderungen
Thermoplastische technische Kunststoffe können mit Additiven gemischt werden, um die strengen Anforderungen an Rauch, Entflammbarkeit und die Freisetzung giftiger Gase für Innenanwendungen in Flugzeugen und öffentlichen Verkehrsmitteln zu erfüllen. Viele thermoplastische Verbindungen sind von Natur aus biokompatibel und eignen sich daher ideal für Anwendungen in der Medizintechnik.
Umweltfreundlich
Thermoplastische technische Kunststoffe sind recycelbar und enthalten keine VOCs, was sie zu einer umweltfreundlichen Lösung macht. Beim Thermoformungsprozess entstehen keine Abgase und es entsteht kein gefährlicher Abfall, der entsorgt werden muss. Thermoplastische technische Kunststoffe unterstützen die Recyclingfähigkeit am Lebensende und die Gestaltung des Lebenszyklus.
Anwendung thermoplastischer technischer Kunststoffe
Mechanische Kunststoffeinheiten
Beispiele hierfür sind Nocken, Kupplungen und Zahnräder. Eine hohe Schlag- und Zugfestigkeit sowie eine gute Langzeitstabilität bei hohen Temperaturen sind wichtige Eigenschaften dieser Kunststoffteile.
Chemikalien- und hitzebeständige Kunststoffkomponenten
Beispiele hierfür sind Ventildeckel und -sitze, Kraftstoffverteiler, Wasserpumpengehäuse usw. Diese technischen Kunststoffprodukte erfordern eine außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber Korrosionsumgebungen und hohen Temperaturen.
Elektrische Kunststoffteile
Diese Teile erfordern einen hervorragenden elektrischen Widerstand, Zugfestigkeit und Stabilität. Beispiele hierfür sind Steckverbinder und Relais.
Komponenten mit geringer Reibung
Die wichtigste Anforderung beim Einsatz dieser Teile ist ein niedriger Reibungskoeffizient. Beispiele hierfür sind verschleißfeste Oberflächen, Lager, Führungen und Schlitten.
Arten thermoplastischer technischer Kunststoffe
Polyetheretherketon (PEEK)
PEEK ist ein teilkristalliner Thermoplast mit hervorragenden thermischen und mechanischen Eigenschaften. Ähnlich wie andere fortschrittliche Thermoplaste verdankt es seine Eigenschaften seiner besonderen chemischen Struktur, die Phenyl- und Ketongruppen enthält, die eine hohe Stabilität und Steifigkeit bieten. PEEK verfügt über einen hohen E-Modul und eine hohe Zugfestigkeit. Es schmilzt bei 350 Grad und ist beständig gegen hohe Temperaturen. Auch seine chemische Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln ist hervorragend und es wird weder durch Wasser noch durch Hochdruckdampf hydrolysiert. Eine sehr gute Strahlungsbeständigkeit ist ein weiteres Merkmal dieses fortschrittlichen Kunststoffmaterials.
Polybenzimidazol (PBI)
Polybenzimidazol (PBI) ist ein amorpher Thermoplast. Es kann als extrem thermoplastisches Material eingestuft werden und weist die höchste thermische Stabilität aller fortschrittlichen Thermoplaste auf. Es kann Temperaturen von bis zu 430 Grad über längere Zeiträume und über 500 Grad bis zu einigen Stunden standhalten. Oberhalb von 200 Grad besitzt PBI mit hoher Molmasse die höchsten mechanischen Eigenschaften als jedes andere ungefüllte Kunststoffmaterial. Es brennt nicht und behält seine mechanischen Eigenschaften auch im verkohlten Zustand. Aus diesem Grund ist es eines der herausragendsten fortschrittlichen thermoplastischen Produkte auf dem Markt.
Fluorpolymere (PTFE)
Fluorpolymere wie PTFE zeichnen sich durch das Vorhandensein hochstabiler chemischer Kohlenstoff-Fluor-Bindungen aus. Diese chemische Stabilität gepaart mit hoher Kristallinität macht PTFE auch bei hohen Temperaturen besonders hitzebeständig. Fluorpolymere verfügen über eine hervorragende chemische Stabilität und sind beständig gegen die meisten Lösungsmittel und korrosiven Chemikalien. Sie verfügen über eine hervorragende Festigkeit und Steifigkeit. Hervorragende dielektrische Eigenschaften und ein von Natur aus geringes Reibungsverhalten sind weitere wesentliche Vorteile dieser Materialien.
Allgemeine technische Kunststoffe
Technische Thermoplaste gewährleisten konstante mechanische Eigenschaften zwischen 5 Grad und 120 Grad. Sie können verwendet werden, um schwerere und weniger zuverlässige Materialien wie Bronze oder Gummi zu ersetzen. [2] Gute chemische Stabilität, Ungiftigkeit und gute elektrische Eigenschaften sind weitere Vorteile vieler technischer Thermoplaste.
Allgemeine Eigenschaften thermoplastischer technischer Kunststoffe
Kettenflexibilität und Mobilität
Bei Kunststoffen ist die chemische Mikrostruktur stark mit den makroskopischen Eigenschaften des Materials verknüpft. Die Struktur-Eigenschafts-Beziehung thermoplastischer technischer Kunststoffe ist komplex, aber im Allgemeinen läuft es auf die Kettenflexibilität, d. h. die Bewegungsfreiheit der Atome innerhalb jeder Polymerkette, und die Kettenmobilität, d zueinander. Die intrinsische Kettenflexibilität hängt mit der Energie zusammen, die Moleküle benötigen, um sich um chemische Bindungen zu drehen. Dies wiederum hängt von der chemischen Struktur jedes Polymers ab. Wenn die Polymerkette linear ist und überwiegend aus einzelnen aliphatischen Bindungen besteht, wie im Fall von Polyethylen (PE), sind Polymerketten flexibel.
Glasübergangstemperatur und Wärmeformbeständigkeit
Die Unterschiede in der Kettenflexibilität und -beweglichkeit spiegeln sich in den makroskopischen Eigenschaften von Thermoplasten wider. Die Glasübergangstemperatur oder Tg ist definiert als die Temperatur, unterhalb derer sich ein Kunststoffmaterial wie ein glasartiger Feststoff verhält. Eine geringere Flexibilität und Beweglichkeit der Polymerketten führen zu einer höheren Tg. Alle technischen und fortschrittlichen Thermoplaste sind Materialien mit hoher Tg. Dadurch sind sie aufgrund ihrer höheren thermischen und mechanischen Beständigkeit besser für anspruchsvolle Anwendungen geeignet.
Kristallinität
Thermoplastische technische Kunststoffe werden entweder als teilkristallin oder amorph klassifiziert. Vereinfacht ausgedrückt ist die Kristallinität ein Maß für den Ordnungsgrad in der Anordnung der Polymerketten. Während amorphe Thermoplaste eine zufällige Molekülanordnung aufweisen, besitzen teilkristalline Thermoplaste eine regelmäßige Molekülstruktur. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die funktionellen Eigenschaften von Kunststoffprodukten. Teilkristalline Thermoplaste wie Polyethylenterephthalat (PET) oder PEEK weisen im Vergleich zu amorphen Materialien typischerweise eine höhere mechanische Festigkeit und Steifigkeit auf. Sie weisen tendenziell auch eine bessere chemische Beständigkeit auf.
So wählen Sie thermoplastische technische Kunststoffe aus
Schlagfestigkeit
Sind die thermoplastischen technischen Kunststoffe anfällig dafür, herumgeschleudert oder gestoßen zu werden, oder müssen sie Projektilen standhalten? Denken Sie an die Hülle eines Koffers, einen Aufprallschutz um ein Hockeyfeld zum Schutz der Fans, eine Vinylverkleidung oder ein Cafeteria-Tablett, das fallen gelassen, zugeschlagen oder herumgeschleudert werden könnte – sie alle bestehen aus schlagfestem Kunststoff, um Bruch und Beulen zu verhindern .
Kratzfestigkeit
Ist es notwendig, dass Ihr Produkt möglichen Kratzern und Abrieb standhält, um sowohl die strukturelle Integrität als auch das Erscheinungsbild zu bewahren? Fenster, Schutzbrillen und Schilder bestehen häufig aus abriebfesten Kunststoffen oder solchen, die mit einer kratzfesten Beschichtung versehen werden können.
Chemische Beständigkeit
Bedenken Sie, ob Ihr Produkt aggressiven Chemikalien wie Industriechemikalien oder regelmäßig milderen Chemikalien wie einem Reinigungsmittelbehälter ausgesetzt ist.
Zugfestigkeit
Bei manchen Anwendungen ist die Zugfestigkeit oder die Frage, wie stark ein Material gezogen oder gedehnt werden kann, ohne zu brechen oder zu reißen, erforderlich, insbesondere wenn Kunststoff anstelle von Metall oder als Gewebeverstärkung gewählt wird.
Gewicht
Einer der Vorteile von Kunststoff gegenüber Metall und anderen Materialien besteht darin, dass es langlebig und gleichzeitig leicht ist. Dies hat die Kraftstoffeffizienz in Fahrzeugen verbessert und medizinische Implantate für Benutzer effektiver und komfortabler gemacht.
Anpassungsfähigkeit
Von der Zugabe von Weichmachern zur Verbesserung der Flexibilität bis hin zu kratzfesten oder antistatischen Beschichtungen bieten einige Thermoplaste ein breites Spektrum an Individualisierungsmöglichkeiten, während andere begrenzt sind. Wenn Sie wissen, was Sie von Ihrem Kunststoff erwarten, können Sie die Optionen eingrenzen.
Transparenz
Sie benötigen einen transparenten Kunststoff für Fenster, Schutzbrillen oder Produktverpackungen? In Kombination mit Schlagfestigkeit, Kratzfestigkeit und anderen Faktoren kann dies Ihre Entscheidung darüber beeinflussen, welcher Thermoplast für Ihr Thermoformprojekt am besten geeignet ist.
Materialauswahl
Die Materialauswahl ist ein entscheidender erster Schritt im Formprozess thermoplastischer technischer Kunststoffe. Die Wahl des Materials beeinflusst die Funktionalität, Ästhetik und Langlebigkeit des Teils. Häufig verwendete thermoplastische Polymere wie Polyethylen und Polycarbonat werden aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften, Hitzebeständigkeit und Eignung für die beabsichtigte Anwendung ausgewählt.
Materialvorbereitung
Zur Vorbereitung gehört die Behandlung roher Kunststoffpellets für eine optimale Leistung. Dazu gehört auch das Trocknen zur Entfernung von Feuchtigkeit, die den Schmelzprozess und die Qualität des Formteils beeinträchtigen könnte. Die Pellets werden dann in den Trichter der Spritzgießmaschine geladen.
Schmelzen
In der Schmelzphase werden Kunststoffpellets in einem Fass mit einer hin- und hergehenden Schnecke erhitzt und so in einen geschmolzenen Zustand überführt. Eine präzise Temperaturkontrolle ist von größter Bedeutung, um die gewünschten Viskositäts- und Fließeigenschaften des geschmolzenen Kunststoffs zu erreichen.
Injektion
Beim Einspritzen wird der geschmolzene Kunststoff unter hohem Druck in einen Formhohlraum gepresst. Diese Phase ist entscheidend für die Definition der Form und Oberflächenbeschaffenheit des Teils. Der Einspritzdruck und die Einspritzgeschwindigkeit werden sorgfältig kalibriert, um die Form vollständig und gleichmäßig zu füllen.
Abkühlen und Verfestigen
Nach dem Einspritzen beginnt der thermoplastische technische Kunststoff in der Form abzukühlen und zu erstarren. Die Abkühlzeit ist für die Integrität des Teils von entscheidender Bedeutung und wird von der Dicke und den thermischen Eigenschaften des Thermoplasts beeinflusst.
Auswurf
Nach dem Abkühlen wird das Teil aus der Form ausgeworfen. Auswerferstifte erleichtern diesen Vorgang und sorgen dafür, dass das Teil ohne Beschädigung freigegeben wird. Der genaue Zeitpunkt und die Kraft des Auswurfs sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Qualität des fertigen Teils.
Nachbearbeitung
Die Nachbearbeitung umfasst verschiedene Methoden zur Verfeinerung des Teils, einschließlich des Abschneidens von überschüssigem Material, Polieren für die Oberflächengüte und gegebenenfalls Lackieren. Diese Techniken verbessern das Aussehen und die Funktionalität des Teils und erfüllen die spezifischen Anforderungen der Anwendung.
Den Einfluss thermoplastischer technischer Kunststoffe auf die Werkstofftechnik verstehen
Ressourceneffizienz
Einer der bemerkenswertesten Aspekte thermoplastischer technischer Kunststoffe ist ihre effiziente Herstellung und Verarbeitung. Diese Materialien können wiederholt geschmolzen und umgeformt werden, ohne dass es zu einer nennenswerten Verschlechterung kommt. Diese als Recyclingfähigkeit bezeichnete Eigenschaft stellt aus ökologischer und ökonomischer Sicht einen erheblichen Vorteil dar. Darüber hinaus tragen ihre einfachen Herstellungs- und Formprozesse zu einer zeit- und kosteneffizienten Produktion bei, was in der schnelllebigen Industriebranche von entscheidender Bedeutung ist.
Materialleistung
Thermoplastische technische Kunststoffe weisen vielfältige funktionelle Eigenschaften auf. Einige thermoplastische technische Kunststoffe weisen beispielsweise eine hohe Hitzebeständigkeit auf und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen hohe Temperaturen auftreten oder eine Isolierung erforderlich ist. Andere weisen eine beeindruckende chemische Beständigkeit auf und werden daher für Anwendungsumgebungen mit korrosiven Substanzen ausgewählt.
Designfreiheit
Die Flexibilität thermoplastischer technischer Kunststoffe ermöglicht es, sie in komplizierte und komplexe Formen zu bringen. Dies gibt Ingenieuren und Designern die Freiheit, innovative Designs auszuprobieren, ohne sich Gedanken über die Anpassungsfähigkeit des Materials machen zu müssen. Dieser Aspekt wird besonders in Branchen wie Automobil, Luft- und Raumfahrt und Medizin geschätzt, in denen die Balance zwischen Design, Funktionalität und Leistung ein Muss ist.
Haltbarkeit
Interessanterweise können thermoplastische technische Kunststoffe trotz ihres oft geringen Gewichts (hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht) unglaublich langlebig sein – resistent gegen Stöße, chemische Angriffe und Witterungseinflüsse. Abhängig von der Art des Thermoplasten können sie auch eine hohe Zugfestigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit aufweisen und so die Lebensdauer des Endprodukts verlängern. Wenn man diese Eigenschaften zusammennimmt, ist es offensichtlich, dass thermoplastische technische Kunststoffe die moderne Werkstofftechnik erheblich beeinflusst haben und Designentscheidungen, Herstellungsprozesse, Produktleistung und vor allem den Bereich der Möglichkeiten bestimmen.
Unsere Fabrik
Die MOSINTER GROUP wurde 2004 gegründet. Der Hauptsitz befindet sich in Ningbo, China. Die Produktionsstätten befinden sich in den Provinzen Zhejiang, Jiangsu und Shandon in China. Die auf die Produktion und Vermarktung chemischer Produkte spezialisierte MOSINTER GROUP verfügt über erstklassige Produktionsanlagen und ein leistungsstarkes Vertriebsteam sowie fortschrittliche Produktionstechnologie, ein umfassendes Qualitätsmanagementsystem und modernisierte Testmethoden.
Häufig gestellte Fragen
Als einer der professionellsten Hersteller und Lieferanten thermoplastischer technischer Kunststoffe in China zeichnen wir uns durch Qualitätsprodukte und wettbewerbsfähige Preise aus. Seien Sie versichert, dass wir in unserer Fabrik thermoplastische technische Kunststoffe in großen Mengen verkaufen.
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