Ensinger hat ein detektierbares Compound für den Lebensmittelbereich entwickelt. Es beruht auf einem Polyoxymethylen-Copolymer (POM-C) und wurde speziell für Spritzgussbauteile entwickelt, die in der lebensmittelverarbeitenden Industrie zum Einsatz kommen.

Das Compound lässt sich mit Metall- und Röntgendetektoren aufspüren.

Polyoxymethylen

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Technische Kunststoffe

Kein Kunststoff im Essen

Die für viele Kunststoffhersteller und -verarbeiter schwierige wirtschaftliche Situation zeigte sich deutlich auf der Fakuma 2024. Nachhaltigkeit hat etwas an Bedeutung verloren, andere Themen rückten in den Vordergrund.

Auf den ersten Blick wirkt das Modell wie ein übliches Skateboard. Das Spannende verbirgt sich im Inneren.

Polyetherketon

Masterbatches

Additive

Farbstoffe und Pigmente

Messe Fakuma

kunststoffe-international.com

Streifinger, Florian

kunststoffe.de

Polyamide

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Hochleistungskunststoffe

Polysulfone / Polysulfide

Nachhaltigkeit verliert an Bedeutung

RadiciGroup schließt 2020 trotz der Pandemie mit gutem Ergebnis ab, auch dank Investitionen in Innovation und Nachhaltigkeit.

Maurizio, Angelo e Paolo Radici – Shareholder der RadiciGroup

16:9

Gewebe, technisch

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

RadiciGroup kommt gut durch die Pandemie

Die elektrische Architektur in Elektrofahrzeugen ist wesentlich anspruchsvoller als in konventionell angetriebenen Automobilen. Insbesondere bei der Isolierung von Hochvolt-Komponenten (HV) steigen die Anforderungen an die verwendeten Materialien. Mit speziell für Elektrofahrzeuge maßgeschneiderten Werkstoffen können Herausforderungen in der HV-Technologie im Automobil verwirklicht werden.

Die Isolierung von HV-Komponenten in Elektrofahrzeugen stellt hohe Ansprüche an die verwendeten Werkstoffe

Polyamid-Spezialitäten für die Elektromobilität

Kfz-Elektronik

Elektronik

Elektromobilität

Mobilität

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Hochspannung im Auto

Bei Großkonzernen hat ein neues Design für das Markenlogo häufig auch Auswirkungen auf Zulieferbetriebe. Das war etwa bei VW der Fall. Der Zulieferer der Fahrzeugembleme musste das Design umstellen – und setzte dabei als Material auf PMMA.

Das aktuelle VW-Emblem, wie hier beim ID.3, kombiniert weiße Buchstaben mit einem tiefschwarzen Hintergrund. Hergestellt werden die beiden Elemente aus zwei Farbvarianten der Plexiglas-Hi-Gloss-Reihe

Polymethylmethacrylat

Wie das Rebranding des VW-Logos die Produktion beeinflusst

Automobilbauteile aus Kunststoff gelten als schwer recycelbar. Ein Video gibt nun Einblicke in ein aktuelles Recyclingprojekt.

Radkappen und Airbags aus Polyamid werden von Radici zu Compounds aufbereitet

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kreislaufwirtschaft

Video zum Recycling von Automobilbauteilen

Lehvoss stellt auf der Messe Compounds für Leichtbauanwendungen vor, die u. a. als Metallersatz zum Einsatz kommen soll. Darunter ist etwa ein carbonfaserverstärktes Compound auf Polyphthalamid-Basis (PPA).  

Lehvoss zeigt Compounds für Leichtbauanwendungen

Compound

Metallersatz mit PPA-Compounds

Die Wende hin zum Elektroautomobil verändert das Design der Fahrzeuge. Der Kunststofferzeuger Röhm hat dafür spezielle Polymethylmethacrylat-Formmassen (PMMA) entwickelt. Sie werden unter der bekannten Marke Plexiglas des Unternehmens vertrieben. Wie sich mit diesen gestalterische Ansprüche und funktionale Eigenschaften verbinden lassen, zeigt das Unternehmen auf der Fakuma.

Plexiglas Resist AG 100 kommt etwa bei dem Elektrofahrzeug ID.3 von Volkswagen zum Einsatz 

Höhere Designfreiheit für Elektroautos

Compounds aus recycelten Kunststoffen, etwa aus PET-Flaschen, sind auf der Fakuma bei Barlog Plastics zu sehen. Außerdem stellt das Unternehmen Kunststoffe speziell für die Elektromobilität vor.

Für das Thermomanagement von Batterien in Elektrofahrzeugen bietet Barlog wärmeleitfähige Compounds an.

Nachhaltige Compounds aus technischen Kunststoffen

Hochwertige Oberflächen im Automobilinnenraum gewinnen aus Kundensicht immer mehr an Bedeutung. Asahi Kasei hat dafür die Leona-SG-Serie entwickelt. Der japanische Konzern stellt die teilaromatischen Polyamide (PA) dieses Jahr auf der Fakuma vor.

Im Automobilinnenraum sind Materialien mit guten mechanischen Eigenschaften gefragt, die gleichzeitig sehr hochwertige Oberflächen ermöglichen

Höhere Oberflächenqualität im Automobil-Interieur

Elektrische Geräte und elektronische Bauteile müssen häufig strenge Anforderungen an den Flammschutz erfüllen. Dabei dürfen im Brandfall keine für Menschen giftigen Gase austreten und auch an der Bausubstanz sollten durch die verwendeten Additive keine Folgeschäden entstehen. Für Leistungsschutzschalter hat der Compoundeur Sax Polymers ein entsprechendes Compound entwickelt, das ohne den Einsatz von Halogenen und rotem Phosphor auskommt.

Elektrische Bauteile wie Leistungsschutzschalter müssen über einen ausreichenden Flammschutz verfügen. Doepke Schaltgeräte setzt dafür auf ein flammgeschütztes Polyamid von  Sax Polymers 

Flammschutz halogenfrei und ohne roten Phosphor

Flammschutzmittel

Giftige und korrosive Gase vermeiden

Die Umsetzung von Serienanwendungen im Lasersintern wird gegenwärtig noch durch eine unzureichende Materialvielfalt gehemmt. Viele wichtige Konstruktionswerkstoffe aus der traditionellen Kunststoffverarbeitung waren für das Verfahren bisher nur eingeschränkt verfügbar. PA 66 und PBT erweitern das Einsatzgebiet des Lasersinterns erheblich und zeigen in vielen Fällen bessere Eigenschaften als klassische PA-11- und PA-12-Materialien.

Als temperaturbeständiger und flammwidriger Werkstoff mit hohen mechanischen Kennwerten eröffnet PA 66 neue Applikationsmöglichkeiten für das Lasersintern, wie beispielsweise die Anwendung als Sensorhalterung 

Lasersintern mit PA 66 und PBT

Polybutylenterephthalat

Selektives Lasersintern von Kunststoff, Metall, Keramik

Verfahren für die additive Fertigung

Pulverbettverfahren

Additive Fertigung

Vom Spritzgießen in den 3D-Druck

Zur Fakuma präsentiert der Distributor Ultrapolymers aktuelle Erweiterungen seines Portfolios um neue Polyamidtypen von Domo für nachhaltige Anwendungen im Leichtbau und in der E-Mobilität.

Zur Fakuma 2021 setzt Ultrapolymers einen Schwerpunkt bei technischen Kunststoffen für den Leichtbau und die E-Mobility

Ultrapolymers erweitert Portfolio

Das Material macht den Unterschied. STASSKOL entwickelt und verarbeitet eigene Hochleistungskunststoffe mit herausragenden Eigenschaften für anspruchsvolle Anwendungen.

STASSKOL GmbH  

https://www.stasskol.de

Covestro bietet ab sofort klimaneutrales Polycarbonat (PC) an. Die PC-Typen dem Makrolon-Produktangebot sind dem Kunststofferzeuger zufolge von der Wiege bis zum Werkstor klimaneutral. Erreicht wird das durch die Verwendung von erneuerbarem Strom für die Produktion und der Nutzung von Rohstoffen aus massenbilanzierten Bioabfällen und Reststoffen.

Für die Produktion seiner klimaneutralen PC setzt Covestro auf massebilanzzertifizierte erneuerbare Rohstoffe und erneuerbare Energien.

Erneuerbare Energie

Energieerzeugung

Polycarbonat

Covestro produziert klimaneutrales Polycarbonat

Das Schweizer Taschenmesser unter den Thermoplasten

Polyoxymethylen (POM) gehört zu den bevorzugten Konstruktionswerkstoffen. Die wichtigsten Einsatzgebiete sind die Automobilindustrie und die Elektrotechnik.

Polyoxymethylen (POM) ist ein teilkristalliner, weitgehend linearer <a href="https://www.kunststoffe.de/werkstoffe/thermoplaste/" target="_blank">Thermoplast</a>, der sich durch Kettenpolymerisation beziehungsweise Kettencopolymerisation herstellen lässt. Der Kunststoff zählt zu den technischen Thermoplasten. Das heißt, er hat im Vergleich zu Standardkunststoffen bessere mechanische Eigenschaften und ist auch für technische Anwendungen und teilweise Konstruktionsanwendungen (tragende Teile) geeignet.

<ol><li>Homopolymer (POM-H)</li><li>Copolymer (POM-C)</li></ol>

POM-H ist etwas kristalliner und hat deswegen etwas höhere Dichte, Härte sowie Festigkeit.

POM-C besitzt dafür eine etwas höhere Schlagzähigkeit und höhere Abriebfestigkeit und chemische Beständigkeit. Dafür ist der Schmelzpunkt niedriger.

Wegen seiner chemischen Struktur (wiederkehrender Baustein ist die Acetalgruppe –CHR-O-) wird Polyoxymethylen auch Polyacetal oder Polyformaldehyd genannt. POM selbst ist zwar erst seit 1954 auf dem Markt, aber kettenförmige Polymere des Formaldehyds sind schon seit mehr als 100 Jahren bekannt. Bereits in den frühen 20er Jahren unseres Jahrhunderts begannen die Chemiker H. Staudinger und W. Kern damit, den Polymerisationsvorgang zu untersuchen. Es gelang damals jedoch nicht, ausreichend stabile Polymere mit einem genügend hohen Polymerisationsgrad herzustellen.

Der Durchbruch gelang 1940, als in den USA die Arbeiten zu Polyoxymethylen wieder aufgenommen wurden. Sie führten 1958 zur Produktion des ersten thermisch beständigen Formaldehyd-Homopolymerisats. Knapp drei Jahre später folgten schließlich die Copolymerisate des Formaldehyds. Seit 1982 sind zudem schlagzähe bis hochschlagzähe POM+TPE-U-Blends auf dem Markt.

Bereits unverstärktes Polyoxymethylen zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Härte und Steifigkeit aus. Es bleibt schlagzäh bis –40°C. Zudem verfügt es über einen niedrigen Reibwert und ist äußerst verschleißfest, weswegen es sich ideal für Gleitlager und Lagerschalen eignet.

Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der mechanischen Eigenschaften von POM-Homopolymer und POM-Copolymer.

<tr><td>Eigenschaft</td><td>Einheit</td><td>POM-H</td><td>POM-C</td></tr><tr><td>Bruchdehnung</td><td>%</td><td>20-45</td><td>15-35</td></tr><tr><td>Zug-E-Modul</td><td>MPa</td><td>2900-3400</td><td>2500-3200</td></tr><tr><td>Streckspannung</td><td>MPa</td><td>70-75</td><td>60-70</td></tr><tr><td>Streckdehnung</td><td>%</td><td>10-25</td><td>7-12</td></tr>

Der Thermoplast hat bereits unverstärkt eine sehr gute Wärmeformbeständigkeit und ist kurzzeitig bis ca. 150 °C und langzeitig ist POM bis 100 °C einsetzbar. Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der thermischen Eigenschaften der beiden Polyoxymethylen-Varianten.

<tr><td>Eigenschaft</td><td>Einheit</td><td>POM-H</td><td>POM-C</td></tr><tr><td>Schmelztemperatur</td><td>°C</td><td>178</td><td>162-172</td></tr><tr><td>Längenausdehnungskoeffizient (längs)</td><td>10–5/K</td><td>10-11</td><td>10-11</td></tr><tr><td>Längenausdehnungskoeffizient (quer)</td><td>10–5/K</td><td>10-11</td><td>-</td></tr><tr><td>Glasübergangstemperatur</td><td>°C</td><td>-85</td><td>-60</td></tr>

Beide POM-Varianten sind beständig gegen:

<ul><li>Verdünnte Säuren (pH > 4)</li><li> Verdünnte Laugen (POM-C etwas besser als POM-H)</li><li> Öle, Alkohole, Benzol</li><li> Heißes Wasser</li></ul>

Angegriffen werden sie dagegen von konzentrierten Säuren und Oxidationsmitteln (zum Beispiel Wasserstoffperoxid).

POM beziehungsweise Polyoxymethylen weist geringe Feuchteaufnahme und hohe Gasdichte auf. Ohne Zusatz von UV-Stabilisatoren ist die Witterungsbeständigkeit nicht gut.

Für POM reicht bereits ein Sauerstoffanteil von 15 %, damit es brennt. Da Umgebungsluft bereits zu 21 % aus Sauerstoff besteht, brennen Teile aus Polyoxymethylen nach dem Entflammen somit selbstständig weiter (Brennbarkeit UL 94: Klasse HB, beide Varianten).

Die Eigenfarbe ist wegen der hohen Kristallinität opak weiß, aber Polyoxymethylen lässt sich sehr gut einfärben.

Das wichtigste Verarbeitungsverfahren für Polyoxymethylen ist das <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/spritzgiessen-254055" target="_blank">Spritzgießen</a>. Hier ist insbesondere das Mikro-Spritzgießen zu nennen, das sich für die Herstellung eng tolerierter maßhaltiger Kleinteile (unter 2 g) mit Toleranzen von etwa 0,3 bis 0,6 % auch für Maße unter 2 mm eignet.

Weitere Verarbeitungsmöglichkeiten sind:

<ul><li><a href="https://www.kunststoffe.de/verarbeitung/extrusion/" target="_blank">Extrudieren</a></li><li><a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/extrusionsblasformen-253997" target="_blank">Blasformen</a></li><li> Schweißen (außer HF-Schweißen)</li><li> Spanen</li><li> Kleben (nur nach Vorbehandlung)</li></ul>

Wichtig: Polyoxymethylen ist grundsätzlich nicht giftig. Allerding kann bei der Verarbeitung als Zersetzungsprodukt das krebserzeugende Formaldehyd entstehen. Damit eine Gesundheitsgefährdung der Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer verhindert wird, müssen Schutzmaßnahmen nach dem STOP-Prinzip ergriffen werden.

Zahnräder, Kleinstgetriebe, Schaltwerke, Kugellagerkäfige; Teile von Tankverschlüssen, Kraftstoffpumpen und Vergasern, Lautsprechergitter (Auto); Schnapp- und Federelemente; Teile und Gehäuse für Wasserpumpen, Ventile, Armaturen; Schrauben, Muttern, Lager für Uhrwerke, Bauelemente in „Outsert-Technik“.

Präzisionsteile für Telefonapparate, Radio-, Fernseh- Tonwiedergabe- und Faxgeräte, Kopierer, leitfähige Formteile bei entsprechender Füllung.

Sprühdosen, Gasfeuerzeugtanks, Gasampullen.

Beschläge, Scharniere, Schlossteile, Tür- und Fenstergriffe, Kupplungsteile für Gartenschläuche.

Haken, Reißverschlüsse, Skibindungsteile, Insulin-Pen, Aufsteckzahnbürsten, Spielzeug.

<ul><li>Durch bestimmte Zusatzstoffe kann Polyoxymethylen elektrisch leitfähig gemacht werden. Die elektrischen Eigenschaften sind dann gut, wenn auch nicht überragend.</li><li> Einen Nachteil von POM stellt seine geringe Beständigkeit gegen die UV-Strahlung dar. Durch Zusatz von Lichtstabilisatoren kann sie verbessert werden.</li><li> POM-Oberflächen können im Vakuum metallisiert, lackiert, beflockt und mit dem Laser beschriftet werden.</li><li> Polyoxymethylen eignet sich auch sehr gut für die Additive Fertigung beziehungsweise den 3D-Druck.</li><li> Die Handelsnamen von POM-Homopolymerisat sind unter anderem: Delrin (DuPont), Tenac (Asahi).</li><li> Die Handelsnamen von POM-Copolymerisat sind unter anderem: Hostaform (Celanese), Keptial (KEP), Ultraform (BASF).</li><li> Polyoxymethylen ist in Form von Granulat für die Weiterverarbeitung am Markt erhältlich, ebenso Rund- und Hohlstäbe sowie POM-Platten. Die Eigenschaften des Kunststoffs sind dabei unabhängig von der Form.</li></ul>

Das 1920 entdeckte Polyoxymethylen ist heutzutage nach <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polypropylen-pp-264406" target="_blank">Polypropylen (PP)</a> und <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polyamide-pa-285284" target="_blank">Polyamid (PA)</a> eines der am häufigsten verwendeten Materialien im Bereich der Herstellung per Spritzguss, wird aber auch im Bereich des 3D-Drucks immer beliebter.

POM zeichnet sich besonders durch seine hervorragenden chemischen Eigenschaften aus, durch die es hitzebeständig und zugleich nicht temperaturempfindlich ist. Auch die Absorption von Feuchtigkeit ist sehr gering und es verfügt über eine gute elektrische Isolation. Zudem zeichnet es sich durch die Schlag- und Abriebfestigkeit aus und verfügt zugleich über gute Gleiteigenschaften.

Dank diesen bemerkenswerten Eigenschaften eignet sich der Kunststoff für eine Vielzahl an Anwendungsbereichen in der Automobilbranche, im medizinischen Sektor, der Verpackungsproduktion sowie im Ingenieurswesen. Diese Vielseitigkeit machen POM zum echten Allrounder beziehungsweise zum Schweizer Taschenmesser unter den Thermoplasten.

Baur, E.; Drummer, D.; Osswald, T.; Rudolph, N.: <a href="https://www.hanser-fachbuch.de/fachbuch/artikel/9783446465145" target="_blank">Saechtling Kunststoff-Handbuch</a>, 32. Auflage, ISBN 978–3–446–46514–5, Carl Hanser Verlag, München (2022)

Kaiser, W.:<a href="https://www.hanser-fachbuch.de/fachbuch/artikel/9783446477988" target="_blank">Kunststoffchemie für Ingenieure – Von der Synthese zur Anwendung</a>. 6. Auflage, ISBN 978–3–446–47798–8, Carl Hanser Verlage, München (2023)

Eine aktuelle Anwendung von POM (Typ: Delrin 100TE; Hersteller: DuPont) ist die Gurtbandführung eines Gurtaufrollers von Autoliv

POM gehört zur Gruppe der technischen Thermoplaste. Wichtigste Einsatzgebiete sind die Automobilindustrie und Elektrotechnik.

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