Komponenten in Solarkraftwerken sind harten Umwelteinflüssen ausgesetzt. Die dafür genutzten Kunststoffe müssen diesen schwierigen Bedingungen standhalten. Lösen lassen sich diese Herausforderungen mithilfe von selbstschmierenden, UV-beständigen Kunststoffcompounds.

Die selbstschmierenden EP-15-Gleitlager bestehen aus einem UV-beständigen POM-Compound und widerstehen deshalb lange der starken Sonneneinstrahlung in Photovoltaikanlagen

Selbstschmierende Lagerbuchsen aus POM für Solaranlagen

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Polyoxymethylen

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Technische Kunststoffe

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Der Sonne trotzen

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.

Kein Kunststoff im Essen

Displays harmonisch in die Linienführung eines Fahrzeugcockpits zu integrieren war bisher eine echte Herausforderung. Das Unternehmen Continental setzt nun eine Kombination aus Film Insert Molding, In-Mold Decoration und Spritzprägen ein, um große dreidimensional geformte Kunststoffblenden zu fertigen.

In die durchgehend 3D-geformte Instrumentenblende sind zwei Displays nahtlos integriert

Großflächige gebogene Kunststoffblenden mit integrierten Displays

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kfz-Elektronik

Elektronik

Kunststoffe

Photonik

Optik

HMI, Bedienelemente, Displays

Display im Automobil

Thermoformanlagen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Warmformen / Thermoformen

Polycarbonat

Formsache Automobildisplay

Gerade bei hochwertigen Polymeren lohnt sich die Wiederverwendung von Produktionsabfällen. Ein Forschungsprojekt konnte nun Zweifel daran ausräumen, dass Anteile an rezyklierten Kunststoffen von mehr als 25 % die Eigenschaften der Bauteile zu sehr schwächt.

Sicherungsträger müssen flammgeschützt werden. Reiher verwendet für seine Modelle ein mit rotem Phosphor flammgeschütztes, mit 25 % Glasfasern verstärktes PA 66

16:9

Mehr als ein Viertel Polyamid-Produktionsabfälle für das Spritzgießen verwenden

Recycling

Umweltmanagement

Polyamide

Flammschutzmittel

Additive

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Recycling flammgeschützter  Produktionsabfälle

CANNON ist eine internationale, unabhängige Unternehmensgruppe, deren Lieferumfang Maschinen und Anlagen für die nachfolgend vorgestellten Technologien im Bereich der Kunststoffverarbeitung umfasst. In der über 40jährigen Unternehmensgeschichte hat sich CANNON zum weltweit führenden Hersteller von Polyurethanmaschinen und -anlagen entwickelt.

CANNON DEUTSCHLAND GMBH  

https://www.cannon-deutschland.de

Duroplaste

PUR-Schäummaschinen

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Pressen von Kunststoffen

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Werkzeug- und Formenbau

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Dienstleistungen

ENGEL mit Stammsitz in Schwertberg, Österreich ist eines der weltweit führenden Unternehmen im Kunststoffmaschinenbau. Von einzelnen Spritzgießmaschinen bis zu integrierten und automatisierten Produktionszellen bietet ENGEL aus einer Hand maßgeschneiderte Lösungen für die Thermoplast-, Duroplast und Elastomerverarbeitung an. Mit Spritzgießlösungen von ENGEL werden zum Beispiel Automobilkomponenten, Gehäuse und weitere Bauteile für Elektro- und Elektronikprodukte, Haushaltswaren, Spiel- und Freizeitartikel, Verpackungen sowie Produkte für Medizintechnik und Health Care hergestellt. Die führende Marktposition von ENGEL beruht auf zwei Eckpfeilern: Einerseits das Hochtechnologiegeschäft, das ständige Weiterentwicklungen initiiert, und andererseits die Produktion großer Stückzahlen, welche kostenintensive Entwicklungen finanzierbar macht. Mit neun Produktionswerken in Europa, Nordamerika und Asien sowie Niederlassungen und Vertretungen in über 85 Ländern ist ENGEL weltweit präsent. Seit seiner Gründung 1945 ist ENGEL bis heute zu 100 Prozent in Familienbesitz.

Engel Austria GmbH  

https://www.engelglobal.com

Industrie 4.0

Industrieroboter

Montagetechnik

Kautschuk / Elastomere

Medizintechnik

Reinraumtechnik

Betriebsausrüstung / Betriebsmittel

Spritzgieß-Zubehör und Einzelteile

Spritzgießmaschinen

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Temperieren

Wärmebehandlung

Innovationsvorsprung durch zukunftsweisende Technologiekonzepte. Die ENTEX Rust & Mitschke GmbH ist der führende Hersteller von Planetwalzenextrudern. Für die kontinuierlich weiterentwickelten Produkte und deren Zusatzsysteme besitzt ENTEX über 160 eingetragene Schutzrechte seit Gründung. Das Produktportfolio umfasst außerdem Temperiersysteme und Kalanderwalzen.

ENTEX Rust & Mitschke GmbH  

https://www.entex.de

Aufbereitungsmaschinen

Biokunststoffe

Compoundieren

Extrusion

Hochleistungskunststoffe

Polyethylenterephthalat

Silikone

Standardkunststoffe

Metallersatz durch Polyamide (PA) senkt das Gewicht und die Kosten von Bauteilen. Zudem haben Entwickler mehr Freiheiten im Design. Eine neue Reihe von PA 6 mit höherer Steifigkeit und Festigkeit bietet sich nicht nur für die Substitution von Metallen an, sondern kann auch PA 66 ersetzen.

Ein 3-Punkt-Biegeversuch zeigte, dass die maximal notwendige Brucharbeit bei den Ultramid-XP-Typen die von vergleichbaren PA-6- und PA-66-Typen übersteigt 

Spezielle Polyamide 6 erreichen die Eigenschaften von Polyamid 66

Automotive

Fahrzeugbau

Metallersatz durch verbesserte Polyamide

Polyethylenterephthalat ist ein gut zu verarbeitender und recycelbarer technischer Kunststoff mit breitem Anwendungsgebiet.

Im Bereich Getränkeverpackungen ist Polyethylenterephthalat sehr weit verbreitet

Alles über Polyethylenterephthalat | Definition ✓ Herstellung ✓ Anwendung ✓ Eigenschaften & Recycling ► Erfahren Sie jetzt hier mehr!

Polyethylenterephthalat ist ein Thermoplast und zählt zu den Polyestern.

Polyethylenterephthalat (PET)

kunststoffe.de

Polycarbonat ist ein technischer Thermoplast, der sich durch hohe Transparenz, hohe Wärmeformbeständigkeit und gute Schlagzähigkeit auszeichnet.

Optische Speichermedien sind ein großer Anwendungsbereich für Polycarbonat

Wissenswertes über Polycarbonat | Herstellung ✓ Anwendung ✓ Eigenschaften ✓ Recycling ✓ Verarbeitung ► Jetzt hier informieren

Polycarbonat (PC)

2012 wurden weltweit etwa 3,6 Mio. t Polycarbonat (PC) verbraucht. Hier finden Sie Details zum Anteil der einzelnen Regionen und Anwendungsbranchen.

Entwicklung des weltweiten PC-Verbrauchs inklusive PC für Blends lt. Schätzung von Bayer MaterialScience

Marktentwicklung Polycarbonat (PC)

Der weltweite Verbrauch von PBT als technischer Kunststoff lag 2012 bei rund 830000 t. Es wird erwartet, dass der Bedarf in den kommenden Jahren weiter um jeweils etwa 5 % wächst.

Polybutylenterephthalat

Polybutylenterephthalat (PBT)

Marktentwicklung Polybutylenterephthalat (PBT)

PBT zeichnet sich durch sehr gute Maßbeständigkeit und Maßhaltigkeit, sehr geringe Kriechverformungsneigung und hohe Abriebfestigkeit aus. Im Vergleich zu PET besitzt teilkristallines PBT etwas geringere Festigkeit und – vor allem bei tiefen Temperaturen – bessere Schlagzähigkeit.

Strukturformel von PBTStrukturformel von PBT

Polybutylenterephthalat (PBT) – Eigenschaften und Anwendung

Polymethylmethacrylat ist ein amorpher Thermoplast, der vor allem durch seine optischen Eigenschaften überzeugt.

Die hervorragenden optischen Eigenschaften qualifizieren Polymethylmethacrylat (PMMA) z.B. für den Einsatz in hochwertigen Linsen

Grundlagen und Wissenswertes zu Polymethylmethacrylat | Definition ✓ Herstellung ✓ Anwendung ✓ Eigenschaften ► Jetzt hier informieren!


Polymethylmethacrylat (PMMA)

Polymethylmethacrylat

ABS ist ein gut zu verarbeitender und recycelbarer technischer Kunststoff mit breitem Anwendungsgebiet.

ABS wird nicht nur für Kfz-Innenraumteile und Anwendungen in der Elektronik- und Elektrotechnik eingesetzt, sondern auch zu Spielwaren verarbeitet, wie den weltweit bekannten Lego-Steinen

Alles über ABS | Definition ✓ Herstellung & Anwendung ✓ Eigenschaften & Verarbeitung ✓ Recycling & Verhalten ► Jetzt hier mehr erfahren!

ABS ist ein Thermoplast und zählt zu den technischen Kunststoffen.

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)

ABS / ASA-Kunststoffe

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS)

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 Thermoplast, 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 Spritzgießen. 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>Extrudieren</li><li>Blasformen</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 Polypropylen (PP) und Polyamid (PA) 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., Osswald T., Rudolph N.: Saechtling Kunststoff Taschenbuch, 31. Auflage, ISBN 978–3–446–43442–4, Carl Hanser Verlag, München (2013)

 Kaiser Wolfgang: Kunststoffchemie für Ingenieure – Von der Synthese zur Anwendung. 4. Auflage, ISBN 978–3–446–44638–0, Carl Hanser Verlage, München (2016)

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.

Basicartikel - Polyoxymethylen (POM)

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