Kunst­stoff­tech­nik - Kunst­stoff­tei­le

Kunststofftechnik

Thermoplast

Thermoplaste sind Materialien, die je nach Zusammensetzung des Granulats (Kunststoffs) in einem festgelegten Temperaturbereich plastisch verformbar sind. Dieser Vorgang ist reversibel, das heißt, er kann durch Abkühlung und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen Zustand beliebig oft wiederholt werden, solange nicht durch Überhitzung die sogenannte thermische Zersetzung des Materials einsetzt. Darin unterscheiden sich Thermoplaste von den Duroplasten und Elastomeren. Ein weiteres Merkmal ist die Schweißbarkeit von Thermoplasten. In der Kunststofftechnik wird vorallem die Thermoplaste eingesetzt.

Verarbeitung

Thermoplast Teile werden vor allem im Spritzgiessverfahren hergestellt. Weitere Verfahren sind das Extrudieren, Blasen und Vakuumtiefziehen. Diese Verfahren werden eher für (technisch) weniger anspruchsvolle Teile angewendet. Die Spritzguss-Kunststoffteile können sehr aufwändig gestaltet sein. Durch die vielen Funktionen, die in ein Spritzteil intergiert werden, nimmt die Komplexität des Spritzwerkzeugs zu. Das Einsetzen von Formschnappern hilft, die verschiedenen Teile zu positionieren und zusammen zu halten.

Die Thermoplast-Teile können aber auch thermisch durch Heissverstemmen (z.B. als Niet) umgeformt werden. Auch können Thermoplaste durch hochfrequente Aktoren miteinander verschweisst werden.

Thermoplast-Teile können auch mit den üblichen mechanischen Bearbeitungsmethoden gefertigt werden. Bei Gross-Serien ist es aber üblich, die Teile zu spritzen.

Duroplaste

Duroplaste sind Kunststoffe, die nach ihrer Aushärtung ihre endgültige Form eingenommen haben. Sie können nicht wie die Thermoplaste den Aggregatszustand wieder ändern d.h. flüssig oder weichgemacht werden. Ist die Polymerisation und Vernetzung abgeschlossen, kann sie nicht mehr rückgängig gemacht werden. Folgende Kunststoffe gehören zu den Duro-plasten. Das sind  Melaminharze,  Phenolplaste, Epoxidharze, Polyacrylate und Polyurethane. In der Kunststofftechnik wird die Duroplaste weniger eingesetzt.

Herstellung

Meistens werden mit  Hilfe der Polykondensation hergestellt. Die Vernetzung wird mit Hilfe von Strahlung, Wärme oder chemischen Additiven beschleunigt (initiiert). Es entstehen dreidimensionale Kettenmoleküle, deren Struktur nicht mehr verändert werden kann. Mechanisch sind die Duroplaste nicht so stark belastbar,  Rissbildungen und sprödes Ausbrechen sind die Folge. Duroplaste können aber auch gespritzt werden. Der Spritzzyklus der Duroplaste dauert jedoch wesentlich länger als derjenige der Thermoplaste und ist damit kostenintensiver, obwohl der Materialpreis der Duroplaste niedriger ist.