Werkstoffeigenschaften von Kunststoffen und Elastomeren

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1 Werkstffeigenschaften vn Kunststffen und Elastmeren Die für GANTER bzw. ELESAPrdukte verwendeten Kunststffe lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen: Durplaste Thermplaste Elastmere Diese Gruppe beinhaltet Kunststffe, die durch chemische Reaktin erstarren. Sie vernetzen sich zu einem räumlich engmaschigen Gitter aus Makrmlekülen, das dem Durplast eine hhe mechanische Festigkeit und Oberflächenhärte verleiht. Sie sind jedch wenig elastisch. Das Aushärten ist nicht umkehrbar. Im Gegensatz zu Thermplasten lassen sich Durplaste nicht aufschmelzen, denn sie sind bis zur Zersetzungstemperatur starr. Zu den meist verwendeten Durplasten gehören Phenlharze. Aus der mlekularen Vernetzung der Durplaste ergibt sich generell eine gute Beständigkeit gegenüber chemischen Einflüssen. Die farbliche Gestaltung vn Bauteilen aus Durplast ist eingeschränkt. Die Gruppe der Thermplaste zeichnet sich dadurch aus, dass diese Kunststffe bei Erhöhung der Temperatur nach überschreiten des Erweichungspunktes schmelzen, sich warmverfrmen lassen und nach der Abkühlung wieder erstarren. Dieser Vrgang ist beliebig ft wiederhlbar. Im Gegensatz zu Durplasten erflgt keinerlei chemische Reaktin beim Verarbeiten. Die Thermplaste lassen sich in amrphe und teilkristalline Kunststffe einteilen. Die ungerdnete Gefügeausbildung amrpher Werkstffe erlaubt die Herstellung transparenter Bauteile im Spritzgießverfahren bis hin zu glasklaren Bauteilen. Teilkristalline Thermplaste haben eine Gefügestruktur, die zu Bauteilen mit erhöhten mechanischen Eigenschaften und Einsatztemperatur führt. Aufgrund der Vielzahl vn Thermplasten und ihren Mdifikatinsmöglichkeiten lassen sich maßgeschneiderte Knstruktinswerkstffe erzielen. Dies im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften, ihre chemischen Beständigkeit, ihre Temperaturbeständigkeit und in den unterschiedlichsten Farben. Die Gruppe der Elastmere zeichnet sich dadurch aus, dass sie sich bereits bei geringer Zug der Druckbelastung verfrmen lassen. Lässt die Krafteinwirkung nach, der entfällt sie ganz, nehmen die Teile hne weiteres zutun wieder ihre ursprüngliche, unverfrmte Gestalt an. Sie zeigen smit das typische Gummiverhalten. Chemisch gesehen, handelt es sich bei Elastmeren um Makrmleküle, welche lediglich durch wenige weitmaschige Vernetzungs brücken miteinander unumkehrbar verbunden sind. Bei thermplastischen Elastmeren lassen sich diese Vernetzungsbrücken unter Einfluss vn Wärme aufheben, als ein thermplastisches Verhalten zeigen. Durch Mdifikatin lassen sich Elastmere in verschiedenen Härtegraden herstellen. Durch Zugabe vn Farbpigmenten sind sie leicht einfärbbar. Werkstffeigenschaften vn Elastmeren Seite 1654 ff. Hinweis Alle Angaben stellen nur allgemeine Richtwerte dar, bzw. gelten für typische Vertreter der jeweiligen Werkstffgruppe hne Anspruch auf Vllständigkeit. Die Materialeigenschaften können durch Zusätze und Mdifikatin swie durch Umwelteinflüsse verändert werden. Sie können keinesfalls als alleinige Grundlage für Knstruktinen herangezgen werden. Die Daten ersetzen als nicht die Prüfung, welche zur Ermittlung der Eignung eines Werkstffes für den jeweiligen Einsatz durchzuführen sind. Eine Garantie und Haftung für alle Angaben wird nicht übernmmen. In den flgenden Tabellen sind die wesentlichen Kunststffe aufgeführt, die bei GANTER bzw. ELESAPrdukten verwendet werden. Seite 1650 Werkstffeigenschaften

2 Frtsetzung Werkstffeigenschaften vn Kunststffen und Elastmeren Durplaste Thermplaste Kurzzeichen PF 31 PA 6 PA 6 GF30 PAT Phenlharz Plyamid Plyamid mit 30 % Glasfaser Streckspannung in MPa 80 / 50 / 90 Zugfestigkeit in MPa 60 / 180 / 110 ZugEMdul in MPa / / Kugeldruckhärte in MPa / / Temperaturbeständigkeit: max. kurzfristig max. längerfristig min. Anwendungstemp. Lösungsmittel: Tri Per Säure: schwach Laugen: schwach Benzin Alkhl heißes Wasser UVLicht/Witterung 20 C Phenlharze gibt es nur in dunklen Farbtönen, sie sind nicht geeignet für Lebensmittelanwendungen. Eine typische Anwendung sind wärmeislierende Bedienelemente. 40 C 200 C 120 C 40 C Plyamid transparent 30 C Brennverhalten (UL 94) V0 HB HB V2 Dieses Durplast auf Phenlharzbasis Die Werkstffgruppe Plyamid 6 (teilkristallin) bietet universelle Werkstffe für mechanische Funktinsteile im Maschinenbau. mit rganischem Plyamide sind: Füllstff zeichnet kältefest sich aus durch: stßbelastbar und schlagzäh hhe Steifigkeit abriebfest und Härte, geringe Kriechneigung, hhe Wärmefrmbeständigkeit, niedrige thermische Längenausdehnung, hhe Verstärkte Plyamide wie z. B. PA 6 GF30 vereinen eine hhe Steifigkeit und Festigkeit mit einer extremen Schlagzähigkeit. Das macht sie äußerst rbust gegen mechanische Beanspruchung. Gleitbeständigkeit, schwere Entflammbarkeit Plyamid PAT (amrph) ist durchsichtig mit einer leicht gelblichen Transparenz. Eine typische Anwendung sind Ölschaugläser. * beständig, bedingt beständig, unbeständig Werkstffeigenschaften Seite 1651

3 Frtsetzung Werkstffeigenschaften vn Kunststffen und Elastmeren Thermplaste Kurzzeichen PEHD PELD POMC POMH Plyethylen hhe Dichte Plyethylen niedrige Dichte Plyacetal (Cplymer) Plyacetal (Hmplymer) Streckspannung in MPa Zugfestigkeit in MPa ZugEMdul in MPa Kugeldruckhärte in MPa 57 (Nrm H132/30) 15 (Nrm H49/30) Temperaturbeständigkeit: max. kurzfristig max. längerfristig min. Anwendungstemp. Lösungsmittel: Tri Per Säure: schwach Laugen: schwach Benzin Alkhl heißes Wasser UVLicht/Witterung 100 C 80 C 100 C 70 C 80 C 50 C 80 C 50 C Brennverhalten (UL 94) HB HB HB HB PE ist ein sehr vielseitiger thermplastischer Kunststff. In seiner Grundfrm ist er farbls. Plyacetale (teilkristallin) sind universelle Werkstffe für Funktinsteile in der Feinmechanik und im Apparatebau. PE ist physilgisch unbedenklich, praktisch geruchls und geschmacksneutral. Daher eignet er sich besnders für die Lebensmittel und Verpackungsindustrie. PE ist stß und schlagfest, besitzt gute Gleiteigenschaften und nimmt nahezu keine Feuchtigkeit auf. Sie bieten hervrragende Eigenschaften: niedriger Reibwiderstand gute Abriebfestigkeit gutes Federvermögen gute Ermüdungsfestigkeit gute Beständigkeit gegen Chemikalien Eine typische Anwendung sind Schnappelemente (frmschlüssige Verbindungen). * beständig, bedingt beständig, unbeständig Seite 1652 Werkstffeigenschaften

4 Frtsetzung Werkstffeigenschaften vn Kunststffen und Elastmeren Thermplaste Kurzzeichen PC PP GF20 PSU Plyprpylen Plycarbnat Plysulfn mit 20% Glasfaser Streckspannung in MPa Zugfestigkeit in MPa 70 ZugEMdul in MPa Kugeldruckhärte in MPa (H358/30) Temperaturbeständigkeit: max. kurzfristig max. längerfristig min. Anwendungstemp. Lösungsmittel: Tri Per Säure: schwach Laugen: schwach Benzin Alkhl heißes Wasser UVLicht/Witterung 125 C 100 C 100 C 0 C 160 C 100 C Brennverhalten (UL 94) V2 V0 Plycarbnate (amrph) sind klarsichtige Kunststffe mit flgenden Eigenschaften: Prpylene (teilkristallin) sind universelle Standardkunststffe mit einem ausgeglichenen Eigenschaftsniveaudigkeit PSU zeichnet sich vr allem durch eine sehr hhe Wärmebeständigkeit bei guter chemischer Bestän aus. hhe Festigkeit, insbesndere Schlagfestigkeit, gute ptische Eigenschaften, selbstverlöschend jedch: chemikalien und spannungsrissempfindlich, nicht geeignet bei hher dynamischer Belastung, kerbempfindlich an Kanten und Absätzen durchschnittliche Festigkeit, Steifigkeit, Schlagzähigkeit, niedrige Dichte, sehr gute Beständigkeit gegen Chemikalien jedch sehr schlechte Kälte Eigenschaften. Zusätzlich eingebettete Glasfaser, wie z. B. PP GF20, erhöhen die Steifigkeit und Festigkeit. Eine typische Anwendung für Prpylen sind Armaturen. Typische Anwendungsbereiche sind die Elektrtechnik, die Elektrnik, der Maschinenbau und die Medizintechnik, wenn es auf hhe Wärmebeständigkeit ankmmt, wbei gleichzeitig auch Transparenz möglich ist. * beständig, bedingt beständig, unbeständig Werkstffeigenschaften Seite 1653

5 Frtsetzung Werkstffeigenschaften vn Kunststffen und Elastmeren Elastmere Kurzzeichen NR CR FPM, FKM NBR Handelsname Neprene Vitn Perbunan Chemische Naturkautschuk Chlrprene Kautschuk Flurelastmer Flur Kautschuk Acrylnitril Butadien Kautschuk Härten (ShreA) Temperatur beständigkeit kurzfristig längerfristig C C C C C C Zugfestigkeit in N/mm 2 Verschleiß/ Abrieb widerstand gut gut gut gut Lösungsmittel Säuren Laugen Kraftstff UVLicht/Witterung C C NR ist ein Werkstff mit sehr guten physikalischen Eigenschaften und hervrragender mechanischer Festigkeit. Einsatz z. B. für Federelemente. CR ist eine der meistverwendeten Synthese Kautschuktypen mit breitem Anwendungsbereich für Teile, die besnders beständig sein sllen gegen Alterung, FPM ist unübertrffen für Anwendungen mit Kntakt zu Treibstffen, Ölen, Lösungsmittel, swie vielen Säuren und Laugen; Aufgrund des hhen Preises beschränkt sich der Einsatz auf extrem belastete, hchwertige Gummiteile. NBR ist ein synthetischer Spezialkautschuk für Gummiteile mit hhen Anfrderungen an die Quellfestigkeit gegenüber Ölen und Treibstffen. Standardwerkstff für ORinge Vitn ist ein eingetragenes Warenzeichen vn Du Pnt Perfrmance Elastmers. * beständig, bedingt beständig, unbeständig Seite 1654 Werkstffeigenschaften

6 Frtsetzung Werkstffeigenschaften vn Kunststffen und Elastmeren Elastmere Kurzzeichen PUR TPE TPU Handelsname Bayflex Santprene Desmpan / Elastllan Chemische Plyurethan Therm plastisches Elastmer Härten (ShreA) Temperatur beständigkeit kurzfristig längerfristig C C C C Therm plastisches PlyurethanElastmer C Zugfestigkeit 20 8,5 50 in N/mm 2 Verschleiß/ Abrieb widerstand hervrragend gut sehr gut Lösungsmittel Säuren Laugen Kraftstff UVLicht/Witterung PUR ist bekannt für außergewöhnlich gute mechanische Eigenschaften. Zu erwähnen sind zudem die extreme Zerreiß und Verschleißfestigkeit. TPE ist ein thermplastisches Elastmer welches hinsichtlich seiner Leistungseigenschaften vergleichbar ist mit vielen herkömmlichen vulkanisierten Spezialkautschuken. TPE ist ein Vielzweckmaterial mit ausgezeichneter dynamischer Ermüdungsfestigkeit TPU zeichnet sich generell durch gute physikalische Eigenschaften aus und eignet sich dadurch für anspruchsvlle Anwendungen in nahezu allen industriellen Bereichen. Neben der sehr hhen Verschleiß und Abriebfestigkeit des Werkstffes ist der ausgezeichnete Weiterreißwiderstand zu erwähnen, swie die Kälteflexibilität bei niedrigen Temperaturen. TPU lässt sich für einen grßen Härtebereich herstellen und ist auch in ergnmischer Hinsicht durch gute Haptik (Sftline!) vrteilhaft einzusetzen. * beständig, bedingt beständig, unbeständig Hinweis zu Härteangaben bei Elastmeren Härteangaben vn vulkanisierten der thermplastischen Elastmeren werden in Shre angegeben. Dieser Wert wird ermittelt, indem die Eindringtiefe eines Federbelasteten Stiftes in den Werkstff gemessen wird. Eine geringe Eindringtiefe ergibt einen hhen, eine grße Eindringtiefe einen niedrigen ShreWert. In Abhängigkeit der zu prüfenden Werkstffe werden unterschiedliche Frmen der Eindringkörper vrgeschrieben. Die im GanterPrgramm verwendeten ElastmerWerkstffe werden nach "Shre A" mit einer Nadel mit stumpfer Spitze mit 35 gemessen. Werkstffeigenschaften Seite 1655