Top 5 Leichte und hochfeste Kunststoffe

Beste leichtgewichtige Kunststoffe

Vorwort

Auf dem Gebiet der modernen Werkstoffkunde üben leichte und hochfeste Kunststoffe eine einzigartige und kritische Anziehungskraft aus. Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften sind sie zu wichtigen Trägern für verschiedene Industriezweige geworden. Diese Kunststoffe besitzen eine hervorragende Festigkeit, Steifigkeit und gute Verschleißfestigkeit und spielen eine unersetzliche Rolle in der mechanischen Fertigung, der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik und anderen Bereichen. Im Folgenden werden fünf dieser Polymerwerkstoffe vorgestellt.

Polyoxymethylen (POM)

Polyoxymethylen, auch als "technischer Stahl" bekannt, zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Festigkeit und Steifigkeit aus, die mit der bestimmter Metalle vergleichbar ist. Es weist eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und eine gute Selbstschmierung auf, was es für die mechanische Übertragung sehr effektiv macht und häufig zur Herstellung von Zahnrädern, Gleitern und anderen Teilen verwendet wird. Darüber hinaus verfügt POM über eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität und Ermüdungsbeständigkeit, so dass es auch bei langfristiger, wiederholter Belastung eine stabile Leistung erbringt.

In der Automobilindustrie wird POM häufig zur Herstellung von Türschlössern, Griffen und anderen Komponenten verwendet. Es ist jedoch empfindlich gegenüber Kerben und kann leicht brechen, wenn es eingekerbt wird. Außerdem hat POM einen relativ engen Verarbeitungstemperaturbereich, der präzise Verarbeitungstechniken erfordert.

Nylon (PA)

Nylon ist eine wichtige Klasse von Thermoplasten. Es zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit und eine gute Verschleißfestigkeit sowie eine beträchtliche Zähigkeit und Elastizität aus. Nylon wird häufig zur Herstellung verschiedener mechanischer Teile wie Zahnräder und Lager verwendet, da es hohen Belastungen und Reibungen standhält. In der Textilindustrie werden Nylonfasern häufig für Kleidung, Seile und andere Produkte verwendet. Nylon hat auch eine gute chemische Beständigkeit, so dass es in einigen sauren und alkalischen Umgebungen verwendet werden kann.

Die verschiedenen Nylontypen haben unterschiedliche Eigenschaften; Nylon 6 beispielsweise ist sehr fließfähig und eignet sich für den Spritzguss, während Nylon 66 eine höhere Festigkeit aufweist und daher für hochfeste Anwendungen geeignet ist. Der Nachteil von Nylon ist seine hohe Wasseraufnahme, die seine Leistung in feuchten Umgebungen beeinträchtigen kann, und seine relativ geringe Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen.

Polyphenylensulfid (PPS)

Polyphenylensulfid ist ein hochleistungsfähiger technischer Spezialkunststoff. Es zeichnet sich durch eine extrem hohe Hitzebeständigkeit aus und kann langfristig in Umgebungen von über 200°C eingesetzt werden. Darüber hinaus verfügt PPS über eine hohe chemische Beständigkeit, eine gute Flammwidrigkeit und eine ausgezeichnete elektrische Isolierung.

Aufgrund dieser Eigenschaften wird PPS in der Luft- und Raumfahrt, in der Elektronik und in der chemischen Industrie sehr geschätzt, z. B. bei der Herstellung von hochtemperaturbeständigen elektronischen Bauteilen und chemischen Rohrleitungen. PPS verfügt über eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, seine Zähigkeit ist jedoch relativ gering. Bei der Verarbeitung von PPS können Probleme auftreten, wie z. B. eine langsame Kristallisationsgeschwindigkeit, die geeignete Verarbeitungstechniken und -bedingungen erforderlich machen, um diese Probleme zu lösen.

Polyetheretherketon (PEEK)

Polyetheretherketon ist ein außergewöhnlich guter Kunststoff. Er bietet eine sehr hohe Festigkeit und Steifigkeit, gepaart mit einer hervorragenden Hochtemperaturleistung und Chemikalienbeständigkeit. PEEK ist in High-End-Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Elektronik weit verbreitet, zum Beispiel bei der Herstellung von Flugzeugteilen und künstlichen Gelenken.

Seine Ermüdungs- und Verschleißfestigkeit ist ebenfalls bemerkenswert und ermöglicht einen zuverlässigen Langzeitbetrieb unter rauen Bedingungen. Allerdings schränken die hohen Kosten von PEEK seine breitere Anwendung ein.

Polyimid (PI)

Polyimid weist eine außerordentlich umfassende Leistung auf. Es verfügt nicht nur über eine hohe Festigkeit, sondern kann auch Temperaturen von über 400 °C standhalten und bleibt selbst in extremen Umgebungen stabil. Seine hervorragende elektrische Isolierung macht Polyimid zu einem wertvollen Werkstoff im Elektronikbereich.

Darüber hinaus verfügt es über eine hohe Strahlungsbeständigkeit, die es für den Einsatz in besonderen Umgebungen geeignet macht. In der Luft- und Raumfahrt wird Polyimid häufig zur Herstellung von Hochtemperaturkomponenten verwendet. Die Hauptnachteile sind der hohe Verarbeitungsaufwand und die hohen Kosten.

Zusammenfassung

Diese fünf Arten von leichten und hochfesten Kunststoffen haben jeweils einzigartige Eigenschaften und Anwendungsbereiche und tragen wesentlich zur Entwicklung der modernen Technik und Industrie bei. Im Zuge des technischen Fortschritts werden sich ihre Anwendungsmöglichkeiten noch weiter ausweiten.