Kunststoff, häufig auch als Plastik bezeichnet, ist ein Material, das insbesondere aus Makromolekülen besteht. Dabei sind die wichtigsten Materialeigenschaften von Kunststoffen Eigenschaften, wie Plastizität, Härte, Elastizität, Zerstörungsenergie, Wärmebeständigkeit und Hitzebeständigkeit. Aber auch chemische Beständigkeit, Feuerbeständigkeit und Einsatztemperaturen spielen in der Kunststoffkonstruktion eine wichtige Rolle.
Durch die Wahl des Polymers und der Produktionstechnologie können diese Eigenschaften in einem weiten Anwendungsbereich liegen. Zahlreiche Kunststoffhersteller bieten entsprechende Basismaterialien (meist in Granulatform) an. Darüber hinaus werden in der Regel noch Additive zugesetzt. Kunststoffe können beispeilsweise zu Halbfabrikaten, Formteilen, Folien, aber auch ebenso zu Fasern verarbeitet werden.
Kunststoffkonstruktionen finden sich beispeilsweise bei Verpackungsmaterialien, vor Allem aber in der Automobilindustrie wieder, wo es häufig auf jedes Gramm Gewichtseinsparung ankommt.
Was sind Thermoplaste?
Thermoplaste lassen sich ebenso nach Preis, Leistung und Einsatzmöglichkeiten in vier Anwendungskategorien einteilen. Standardkunststoffe sind sehr flexibel und bestehen zum Beispiel aus Polyvinylchlorid aber auch aus Polyethylen. Technische Kunststoffe haben eine höhere mechanische Festigkeit als gewöhnliche Kunststoffe, können diese Eigenschaften auch bei Temperaturen über 100°C und unter 0°C beibehalten und werden meist in technischen Gebäuden eingesetzt. Funktionskunststoffe haben eine einzige Funktion und können auch als Geruchs- und Gasbarriere in Kunststoffverpackungen eingesetzt werden. Sie bilden jedoch eine eigene Kategorie.
Der Unterschied zwischen herkömmlichen hochwertigen Kunststoffen und gewöhnlichen, technischen und einzigartigen Kunststoffen liegt in der Wärmebeständigkeit und in einigen Fällen in der ausreichenden mechanischen Beständigkeit, was gerade bei der Konstruktion von Bauteilen aus Kunststoff wichtig ist.
Einsatzmöglichkeiten von technischen Kunststoffen
Technische Kunststoffe haben in der Konstruktion viele Vorteile und eröffnen in vielen Fällen große Chancen gegenüber Metall- oder Keramikwerkstoffen. Darüber hinaus sind Additive für technische Kunststoffe in der Regel die effektivste Wahl, um bei seltenen technischen Projekten speziell gewünschte Materialeigenschaften zu erreichen. Daher haben diese Stoffe in jeder Branche ein besonderes Innovationspotenzial.
Viele außergewöhnliche technische Kunststoffe oder thermoplastische Polymere für die Konstruktion von Kunststoffteilen lassen sich leicht verarbeiten. Diese Kunststoffe weisen eine höhere thermische oder mechanische Beständigkeit auf als die gebräuchlicheren Kunststoffe. Im Vergleich zu Massenkunststoffen (wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, PVC), die üblicherweise für Verpackungszwecke genutzt werden und nicht bei der Konstruktion technischer Kunststoffteile Verwendung finden, werden technische Kunststoffe häufiger bei Hauptanforderungen an mechanische Energie oder Wärmebeständigkeit eingesetzt. Sie sind genauso teuer wie hitzebeständige Kunststoffe. Es gibt aber auch die Möglichkeit, Mischungen zu verwenden und dadurch Stoffverbesserungen beim Konstruieren mit Kunststoff für den speziellen Einsatzbereich zu erreichen. Bei der Konstruktion von Kunststoffbauteilen berücksichtigen wir dabei üblicherweise die unterschiedlichen Eigenschaften verscheidenstartiger technischen Kunststoffe.
Technische Kunststoffe können bis zu einer Temperatur von ca. 100-150 °C voll genutzt werden. Diese Produkte werden von den Herstellern oft als technische Thermoplaste bezeichnet und eignen sich optimal für die Konstruktion technischer Bauteile aus Kunststoff.
Werkstoffauswahl und Produktionsplanung von Kunststoffbauteilen
Im Maschinenbau hat sich eine große Anzahl von Materialdatenbanken zur Auswahl der richtigen Werkstoffe für Bauteile aus Kunststoff durchgesetzt. Heute sind sie in der Entwicklung kaum noch wegzudenken. Die Umsetzung von Kunststoffkonstruktionen in ein reales Bauteil erfordert jedoch ein gründliches Verständnis der Fertigungsmöglichkeiten. Auch Stückzahlen spielen bei der finanziellen Planung der Produktion eine große Rolle. Dies muss ebenfalls bei der Konstruktion von Kunststoffbauteilen berücksichtigt werden.
Das Ziel ist es im Allgemeinen, das Verständnis für diese Problembereiche zu vertiefen, und Sie bei Ihrem Vorhaben optimal mit unserer Erfahrung zu beraten !
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