unterschiedliche Kunststoffe beim Spritzgussverfahren
Oktober 10st. 2019  |  Tags:Kunststofftechnik

10-gängige Kunststoffe bei dem Spritzgussverfahren

Heutzutage werden umfangreiche kommerzielle Produkte aus Kunststoffen sowie technischen Harzen auf dem Markt eingebracht. Um die perfekte Performance, entweder Aussehen oder Funktionalität des plastischen Produkts zu erzielen, ist die Auswahl des richtigen Materials ein entscheidendste Faktor.

Durch die langjährige Erfahrung in der Kunststofftechnik und Spritzgussverfahren von LUSHI haben wir ein tiefes Verständnis von den chemischen und mechanischen Eigenschaften unterschiedlicher Kunststoffe, dies ermöglicht es, den Kunden während der Produktentwicklung eine genaue Lösung anzubieten.

Im Folgenden werden 10 gängige Kunststoffe beim Spritzgussverfahren vorgestellt:


ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)

Chemische und mechanische Eigenschaften

ABS wird aus drei chemischen Monomeren synthetisiert: Acrylnitril, Butadien und Styrol. Jedes Monomer hat unterschiedliche Eigenschaften: Acrylnitril hat eine hohe Festigkeit, Wärmebeständigkeit und chemische Beständigkeit. Butadien hat Zähigkeit und Schlagzähigkeit. Styrol ist leicht zu verarbeiten, hat einen hohen Glanz und eine hohe Festigkeit. Aus morphologischer Sicht ist ABS ein amorphes Material. Die Polymerisation der drei Monomere ergab ein zweiphasiges Terpolymer, wobei eine kontinuierliche Phase aus Styrol-Acrylnitril und die andere aus dispergiertem Polybutadienkautschuk bestand. Die Eigenschaften von ABS hängen hauptsächlich vom Verhältnis der drei Monomere und der Molekülstruktur in den beiden Phasen ab. Dies kann eine große Flexibilität bei der Produktgestaltung aufweisen und somit Hunderte von ABS-Materialien mit unterschiedlicher Qualität und unterschiedlicher Eigenschaften auf dem Markt eingebracht werden, wie Schlagfestigkeit von mittel bis hoch, Oberflächengüte von niedrig bis hoch und unterschiedliche Verformungsrate. ABS hat eine superleichte Verarbeitbarkeit, gutes Aussehen, ein geringes Kriechen und eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität sowie eine hohe Schlagfestigkeit.

Anwendungsbeispiele:

Automobilindustrie(Armaturentafeln, Radkappe, Spiegelkasten), Küchenmaschine, Rasenmäher, Telefonkasten, Tastatur, Gehäuseteile

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknungstemperatur: 80°C - 90°C
Vortrocknungszeit: 2-4 Stunde
Massentemperaturbereich: 210°C - 240°C
Werkzeugtemperatur: 25°C - 70°C
Einspritzdruck: 500 – 1000bar
Einspritzgeschwindigkeit: mittel bis hoch

Weitere Information zum ABS-Kunststoff


PBT (Polybutylenterephthalat)

Chemische und mechanische Eigenschaften

PBT ist eines der härtesten technischen Thermoplaste, ein teilkristallines Material mit sehr guter chemischer Stabilität, mechanischer Festigkeit, elektrischen Isolationseigenschaften und thermischer Stabilität. PBT weist eine hervorragende Stabilität unter unterschiedliche Umgebungen auf. PBT hat schwache hygroskopische Eigenschaften. Die Zugfestigkeit des normalen PBT beträgt 50 MPa und kann bis zu 170 MPa mit Zusatz von Glasfaser. Mit hohem Anteil von Glasfaser wird das Material spröde. Die Kristallisation von PBT geht sehr schnell, was zu ungleichmäßiger Abkühlung führt, damit hat eine Biegeverformungen zur Folge. Bei Material mit Glasadditiven kann die Schrumpfung in Fließrichtung verringert werden. Die Schrumpfung von allgemeinen Materialien liegt zwischen 1,5% und 2,8%. PBT mit 30% Glasfaser schrumpft zwischen 0,3% und 1,6%. Sowohl der Schmelzpunkt (225°C) als auch die Hochtemperatur-Verformung sind niedriger als bei PET-Materialien. Daneben beträgt die Erweichungstemperatur von ungefähr 170°C. Aufgrund der hohen Kristallisationstemperatur von PBT ist seine Viskosität sehr niedrig und die Verarbeitungszeit von Kunststoffteilen ist im Allgemeinen kürzer.

Anwendungsbeispiele:

Haushaltsgeräte (Küchenmesser, Staubsaugerelemente, elektrische Ventilatoren, Haartrockner, Kaffeewaren), Automobilindustrie ( Karosserieteile, Radkappe, Tür- und Fensterteile )

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknungstemperatur: 120°C-150°C
Vortrocknungszeit: 2-4 Stunde
Massentemperaturbereich: 225°C - 275°C
Werkzeugtemperatur: 40°C - 60°C
Einspritzdruck: mittel bis 1500bar
Einspritzgeschwindigkeit: so schnell wie möglich

Weitere Information zum PBT-Kunststoff


PC (Polycarbonat)

Chemische und mechanische Eigenschaften

PC-Kunststoff ist ein nichtkristallines technisches Harz, mit besonders guter Schlagzähigkeit, Wärmebeständigkeit, Hochglanz, Bakterienbeständigkeit, Flammschutzeigenschaft und Verschmutzungsbeständigkeit. Die Schlagzähigkeit von PC-Kunststoff ist ziemlich hoch, ebenso die Schrumpfungsrate ist niedrig, im Allgemeinen 0,1% ~ 0,2%. Wegen der niedrigen Fließeigenschaft ist PC bei dem Spritzgussverfahren schwierig. Bei der Auswahl von PC-Kunststoff sollten die endgültigen Erwartungen an das Produkt als Maßstab herangezogen werden. Wenn das Kunststoffteil eine hohe Schlagzähigkeit erfordert, kommt PC mit niedriger Flussrate zum Einsatz, ansonsten wird PC mit hoher Flussrate verwendet, um den Spritzgussverfahren zu optimieren.

Anwendungsbeispiele:

Elektrische Geräte (Computerkomponenten, Steckverbinder), Haushaltsgeräte (Küchenmaschinen, Kühlschubladen), Vorder- und Rücklampen, das Armaturentafeln des Fahrzeugs.

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknungstemperatur: 100°C-200°C
Vortrocknungszeit: 3-4 Stunde
Massentemperaturbereich: 260°C - 340°C
Werkzeugtemperatur: 70°C - 120°C
Einspritzdruck: so hoch wie möglich
Einspritzgeschwindigkeit: niedrig bei kleiner Düse, sonst hoch

Weitere Information zum PC-Kunststoff


PE-HD (Polyethylen hoher Dichte)

Chemische und mechanische Eigenschaften

Die hohe Kristallinität von PE-HD führt zu seiner hohen Dichte, Zugfestigkeit, Hochtemperatur-Verformung, Viskosität und chemischen Stabilität. PE-HD hat eine geringe Schlagzähigkeit. Die Eigenschaften von PH-HD hängen hauptsächlich von der Dichte und dier Molekulargewichtsverteilung. PE-HD hat ein gutes Fließvermögen MFR zwischen 0,1 und 28. Je höher das Molekulargewicht ist, desto schlechter ist die Fließeigenschaft von PH-HD, aber desto besser ist die Schlagfestigkeit. PE-HD ist anfällig für Spannungsrisse in der Umwelt. Risse können reduziert werden, indem das Material mit geringerer Fließeigenschaft verwendet werden, um innere Spannungen zu reduzieren.

Anwendungsbeispiele:

Behälter des Kühlschranks, Lagerbehälter, Haushaltsgeschirr, Verschlussdeckel

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknung: Kein Trocknen erforderlich
Massentemperaturbereich: 220°C - 260°C
Werkzeugtemperatur: 50°C - 95°C
Einspritzdruck: 700 - 1050bar
Einspritzgeschwindigkeit: hoch

Weitere Information zum PE-HD-Kunststoff


PMMA (Polymethylmethacrylat)

Chemische und mechanische Eigenschaften

PMMA weist hervorragend optische Eigenschaft und Wetterbeständigkeit sowie gute Schlagzähigkeit auf. Die Durchlässigkeit für weißes Licht beträgt bis zu 92%. PMMA-Produkte weisen eine sehr geringe Doppelbrechung auf, was sich besonders gut für die Herstellung von DVDs und Linse eignet. Mit zunehmender Belastung in einen langen Zeitraum kann es zu Spannungsrissen kommen.

Anwendungsbeispiele:

Automobilindustrie (Signalgeräte, Armaturenbtafeln), Pharmaindustrie (Blutvorratsbehälter), Linse, Konsumgüter (Trinkbecher, Schreibwaren)

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknungstemperatur: 90°C
Vortrocknungszeit: 2-4 Stunde
Massentemperaturbereich: 240°C - 270°C
Werkzeugtemperatur: 35°C - 70°C
Einspritzdruck: mittel
Einspritzgeschwindigkeit: mittel

Weitere Information zum PMMA-Kunststoff


PP (Polypropylen)

Chemische und mechanische Eigenschaften

PP-Polypropylen ist ein teilkristallines Harz. Es ist härter als PE und hat einen höheren Schmelzpunkt. Weil der Homopolymer-PP sehr spröde bei der Temperatur über 0°C ist, werden viele PP-Harze mit zusätzlich 1% bis 4% Ethylen oder noch mehr zugefügt. PP-Copolymer hat eine niedrigere Wärmeformbeständigkeit (10°C), eine geringe Transparenz, einen geringen Glanz und eine geringe Steifigkeit, weist jedoch eine stärkere Schlagzähigkeit auf. Die Festigkeit von PP nimmt mit zunehmendem Ethylengehalt zu. Die Vicat-Erweichungstemperatur von PP beträgt 15°C. Aufgrund seiner hohen Kristallinität weist dieses Harz eine gute Oberflächensteifigkeit und Kratzfestigkeit auf. Im Allgemeinen wird PP durch Zugabe von Glasfasern, Metalladditiven oder thermoplastischem Kautschuk mechanisch modifiziert. Das Fließvermögen MFR reicht von 1 bis 40. Für Materialien mit dem gleichen MFR ist der PP-Copolymer stärker als der Homopolymer-Typ. Aufgrund der Kristallisation ist die Schrumpfung von PP ziemlich hoch, im allgemeinen 1% bis 2,5%. Die Gleichmäßigkeit des Schrumpfens ist viel besser als PE-HD. Durch Zugabe von 30% Glasadditiven kann die Schrumpfung auf 0,7% reduziert werden. Sowohl Homopolymer- als auch Copolymermaterialien besitzen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Feuchtigkeitsabsorption, gegen Säure- und Alkalikorrosion und gegen Auflösung.

Anwendungsbeispiele:

Automobilindustrie (hauptsächlich Verwendung von PP mit Metallzusätzen: Kotflügel, Lüftungsrohre, Lüfter), Lager- und Transportbehälter, Absauganlagen, Lüftungsrohre des Trockners, Rahmen und Abdeckungen für Waschmaschinen

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknung: Kein Trocknen erforderlich
Massentemperaturbereich: 220°C - 275°C
Werkzeugtemperatur: 40°C - 80°C
Einspritzdruck: mittel bis 1800bar
Einspritzgeschwindigkeit: Allgemein

Weitere Information zum PP-Kunststoff


PS (Polystyrol)

Chemische und mechanische Eigenschaften

Die meisten PS sind transparente amorphe Materialien. PS hat eine sehr gute geometrische und thermische Stabilität, gut optische Transmission und elektrische Isolationseigenschaft. Es kann Wasser und anorganischen Säuren widerstehen, kann jedoch durch stark oxidierende Säuren wie konzentrierte Schwefelsäure angegriffen und darunter verformt werden. Der typische Schrumpf liegt zwischen 0,4 und 0,7%.

Anwendungsbeispiele:

Verpackungen, Möbel, Haushaltswaren (Geschirr, Tabletts), transparente Behälter, Lichtdiffusoren, Isolierfolien.

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknungstemperatur: 80°C
Vortrocknungszeit: 2-3 Stunde
Massentemperaturbereich: 180°C - 280°C
Werkzeugtemperatur: 40°C - 50°C
Einspritzdruck: 200 – 600bar

Weitere Information zum PS-Kunststoff


PVC (Polyvinylchlorid)

Chemische und mechanische Eigenschaften

PVC ist eines der am häufigsten verwendeten Kunststoffe. PVC wird häufig mit Stabilisatoren, Schmiermitteln, Verarbeitungshilfsmitteln, Färbemitteln, Schlagmitteln und anderen Additiven im tatsächlichen Gebrauch versetzt. PVC ist nicht entflammbar, hochfest, witterungsbeständig und enthält eine hervorragende geometrische Stabilität. PVC ist sehr beständig gegen Oxidationsmittel, Reduktionsmittel und starke Säuren. Es kann jedoch durch konzentrierte oxidierende Säuren wie konzentrierte Schwefelsäure und konzentrierte Salpetersäure korrodiert werden und ist nicht für die Anwendung mit aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen geeignet. Die Schmelztemperatur von PVC während der Verarbeitung stellt einen sehr wichtigen Prozessparameter dar. Wenn dieser Parameter nicht korrekt kontrolliert, tritt das Problem der Zersetzung auf. Die Fließeigenschaft von PVC ist recht schlecht, bei hohem Molekulargewicht ist es schwieriger zu verarbeiten (üblicherweise werden Schmiermittel zugesetzt, um die Fließeigenschaft zu verbessern.). Grundsätzlich wird PVC-Harz mit niedrigem Molekulargewicht bei der Verarbeitung verwendet. Die Schrumpfung von PVC ist ziemlich gering zwischen 0,2% bis 0,6%.

Anwendungsbeispiele:

Wasserversorgungsleitung, Wandpaneele, Gehäuse, Verpackungen

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknung: Kein Trocknen erforderlich
Massentemperaturbereich: 185°C - 205°C
Werkzeugtemperatur: 20°C - 50°C
Einspritzdruck: bis 1500bar
Einspritzgeschwindigkeit: mittel bis hoch

Weitere Information zum PVC-Kunststoff


SAN (Styrol-Acrylnitril-Copolymere)

Chemische und mechanische Eigenschaften

SAN ist ein hartes, transparentes Material. Die Styrolkomponente macht SAN hart, transparent und leicht zu verarbeiten, die Acrylkomponente macht SA chemisch und thermisch stabil. SAN hat eine starke Tragfähigkeit, chemische Beständigkeit, thermische Verformungsbeständigkeit und geometrische Stabilität. Das Hinzufügen von Glasfaseradditiven zu SAN kann die Festigkeit und Beständigkeit gegenüber thermischer Verformung erhöhen und den Wärmeausdehnungskoeffizienten verringern. Die Vicat-Erweichungstemperatur von SA beträgt etwa 11ºC. Die Verformungstemperatur unter Last beträgt ca. 10 ° C. Die SAN-Kontraktionsrate von 7% beträgt etwa 0,3 bis 0,7%.

Anwendungsbeispiele:

Elektrogeräte (Steckdosen, Gehäuse), Haushaltswaren (Küchengeräte, Kühlschrank, Fernsehtische), Automobilindustrie (Scheinwerferkästen, reflektor, Armaturentafeln), Haushaltswaren (Geschirr, Lebensmittelmesser), Kosmetikverpackungen

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknungstemperatur: 80°C
Vortrocknungszeit: 2-4 Stunde
Massentemperaturbereich: 200°C - 270°C
Werkzeugtemperatur: 40°C - 80°C
Einspritzdruck: 350 – 1300bar
Einspritzgeschwindigkeit: hoch

Weitere Information zum SAN-Kunststoff


POM (Polyoxymethylene)

Chemische und mechanische Eigenschaften

POM ist ein zähes und elastisches Material, das auch bei niedrigen Temperaturen eine gute Kriechfestigkeit, geometrische Stabilität und Schlagfestigkeit aufweist. POM hat sowohl Homopolymer- als auch Copolymermaterialien. Homopolymermaterialien weisen eine gute Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit auf, sind jedoch nicht leicht zu verarbeiten. Copolymermaterialien weisen eine gute thermische und chemische Stabilität auf und sind leicht zu verarbeiten. Sowohl Homopolymer- als auch Copolymermaterialien sind kristalline Materialien und absorbieren Feuchtigkeit nicht leicht. Der hohe Kristallinitätsgrad von POM führt zu einer relativ hohen Schrumpfung, die bis zu 2% bis 3,5% betragen kann. Es gibt unterschiedliche Schrumpfraten für unterschiedliche verstärkte Materialien.

Anwendungsbeispiele:

Zahnräder und Lager, Rohrventile, Pumpengehäuse, Rasenausrüstung

Verarbeitung bei dem Spritzgussprozess:

Vortrocknung: Kein Trocknen erforderlich
Massentemperaturbereich: 190°C - 230°C
Werkzeugtemperatur: 80°C - 105°C
Einspritzdruck:700 - 1200bar
Einspritzgeschwindigkeit: mittel bis hoch

Weitere Information zum POM-Kunststoff



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