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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.

Spezielle Polyamide 6 erreichen die Eigenschaften von Polyamid 66

Automotive

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Metallersatz durch verbesserte Polyamide

Viele Branchen treibt die Suche nach Materialien für gestiegene Leistungsanforderungen und verbesserte Kosteneffizienz an. Gleichzeitig rücken gesellschaftliche und ökologische Trends in den Vordergrund. Dazu zählen die Reduzierung der CO2-Emissionen und die Unterstützung einer alternden Bevölkerung. Wegen seiner Eigenschaften kommt dafür immer öfter der Hochleistungskunststoff Polyetheretherketon zum Einsatz.

Polyetheretherketon (PEEK): Leistungssteigender Ersatz für Metalle und andere Polymere

Elektronik-Fertigung

Polyetherketon

Mikroelektronik

Elektronik

Kunststoff

Medizinprodukte

Effizient auch in rauen Umgebungen

Styrol kann auf verschiedene Arten polymerisiert und mit unterschiedlichen Comonomeren modifiziert werden. Die dadurch entstehenden Kunststoffe unterscheiden sich in ihren Eigenschaften und lassen sich somit gezielt auf bestimmte Anwendungen zuschneiden. Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften sind sie für viele Branchen geeignet. Besonders in der Automobilindustrie, der Medizintechnik und der Verpackungsbranche sind Styrolkunststoffe gefragt.

Styrol-Copolymerisate: Durch ansprechende Optik und mögliche Transparenz punkten

Verpackungsmaterial

Polystyrol

Styrol-Copolymerisate

Vielfältig in Form und Anwendung

Der Fortschritt bei Fügetechnologien wie dem Laserdurchstrahlschweißen, die steigende Nachfrage nach wärmeleitenden Kunststoffen, der Leichtbau und die Elektromobilität gehören in der Material- und Anwendungsentwicklung mit Polyamid zu den großen Trends. Auch bei bei diesem Polymer wächst der Bedarf an nachhaltigeren Werkstoffen. Geschlossene Stoffkreisläufe werden deshalb künftig in der Herstellung von PA 6 und PA 66 eine immer wichtigere Rolle spielen.

Polyamid (PA): Produktverbesserungen und Ersatz von PA 66 durch PA-6-Compounds

Hybridtechnik

Compound

Vibrationsschweißen

Hybridwerkstoffe

Laserschweißen

Laserauftragsschweißen

Kunststofffasern

Kunststoff-Recycling

Verbesserungen bei Materialien und  der Verarbeitung

Die Batterien von Elektrofahrzeugen müssen ausreichend gegen mechanische Beschädigungen geschützt werden. Das gilt nicht nur für den eigentlichen Akku, sondern auch für die Batterie des Bordnetzes. Bei der Entwicklung des entsprechenden Batteriekastens des Elektrobusses VW Pluto stieß der Hersteller auf einige Schwierigkeiten in der Fertigung. Um diese in den Griff zu bekommen, musste nicht nur die Bauteilgeometrie, sondern auch das Spritzgießwerkzeug angepasst werden. Eine große Rolle spielte außerdem das für den Batteriekasten verwendete Material.

Batteriekasten für das Bordnetz des Elektrobus VW Pluto

Polypropylen-Compound

Polypropylen

Werkzeugbau

Material und Produktion erfolgreich  anpasst

Wegen seiner guten Temperaturbeständigkeit, Schlagfestigkeit und ansprechenden Optik kommt Acrylnitril-Butadien-Styrol häufig bei Haushaltsgeräten und in der Automobilindustrie zum Einsatz. Auch beim Aufbau einer Kreislaufwirtschaft sind Erfolge zu verzeichnen. Immer mehr ABS werden mit Recyclinganteilen angeboten. Darin besteht eine Parallele zu Polystyrol (PS), bei dem es ebenfalls große Recyclinganstrengungen gibt.

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS): Recycling und Kreislaufwirtschaft nimmt Gestalt an

Kunststoffe

ABS / ASA-Kunststoffe

Nachhaltigkeit im Fokus

Zentrales Thema in allen Polyurethan-Anwendungen ist die Umstellung der bisherigen Linearökonomie auf eine Kreislaufwirtschaft und der Einsatz von nachhaltigen Rohstoffen für die Herstellung dieses Kunststoffs. Dafür setzen die Hersteller unter anderem auf biobasierte Rohstoffe, chemisches Recycling und verwenden CO<sub>2</sub> als Synthesebaustein. Digitalisierung, Elektromobilität, autonomes Fahren und die Baubranche treiben außerdem die PUR-Entwicklung voran.

Polyurethan (PUR): Effizienzsteigerungen im Ressourcenverbrauch und in der Produktion

Bauwesen

Bauchemie

Baustoffe

Polyurethan-Schaumstoffe (PUR)

Baubetrieb / Bauwirtschaft

Polyurethan

Windkraft

Nachhaltiges Wachstum

Leichtbau, Funktionalität und Design prägen die Materialentwicklung in den Einsatzgebieten von Polycarbonat-Compounds, -Composites und -Folien. Große Chancen bestehen in der Mobilität der Zukunft, im Strukturleichtbau mit endlosfaserverstärkten Composites, in der 5G-Technologie und der Medizintechnik.

Polycarbonat (PC): Aufregende Designs durch hohe Oberflächenqualität und neue Verfahren

Polycarbonat

Werkstoff für viele Trends

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststofferzeuger hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine teilweise von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft, Elektromobilität und Digitalisierung weiterhin voran. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit Vertretern der Kunststofferzeuger.

Expertengespräch zu Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Polybutylenterephthalat

Polyethylen

Streifinger, Florian

Kunststoff-Aufbereitung

Polyvinylchlorid

Standardkunststoffe

Polyethylenterephthalat

Kunststoff-Rezyklat

„Wir teilen den Optimismus von  Wirtschaftsminister Altmaier nicht“

Die Anzahl elektronischer Komponenten in Fahrzeugen nimmt seit Jahren beständig zu. Um sie mit elektrischer Energie zu versorgen, werden häufig hohe Ströme benötigt. Die dabei entstehende Wärme stellt allerdings eine Gefahr für die Komponenten dar und kann zur Beschädigung und zum Ausfall der Bauteile führen. Eine Möglichkeit zur Reduzierung der Temperatur an kritischen Bereichen bieten wärmeleitfähige Kunststoffe. Welche Effekte sich damit erreichen lassen, zeigt das Beispiel einer Vorsicherungsbox für den Golf 8.

Wärmeleitfähige Kunststoffe helfen bei der Entwärmung von Bordnetzkomponenten

Abkühlung für Fahrzeugelektronik

Berührungssensitive Beleuchtungsmodule, die handtellergroß und etwa so dünn wie eine Streichholzschachtel sind, können dank digitaler Steuerung veränderliche Lichtmosaike erzeugen.

Leuchtende Mosaike mit laserverschweißten Elektronikmodulen

Verbindungstechnik Verfahren

Verbindungstechnik

Laserschweißanlagen

Farben per Fingertipp

Gewindeeinsätze sorgen für eine sichere Anbindung von Hybridbauteilen. Bei Langzeitbelastung kann es bei Thermoplasten allerdings aufgrund von Druck und Temperatur zu Setzeffekten kommen, wodurch eine beständige Verschraubung nicht mehr gewährleistet ist.

Oberflächenstruktur sorgt für sichere Verankerung von Gewindeeinlegern in Organoblechen

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Faserverbundwerkstoffe

Setzeffekte in Hybridbauteilen verhindern

Gehäuse schützen nicht nur das Innenleben medizinischer Geräte, sondern auch die Patienten beispielsweise vor Stromschlägen. Sehr wichtig ist diese Funktion bei den zunehmend verbreiteten medizinischen Wearables, die oft im ständigen Kontakt mit dem Patienten sind.

Materialien für die Gehäuse medizinischer Wearables

Gehäuse aus Kunststoff

Schutz und attraktives Design

Zahnstangengetriebe von Leantechnik ermöglichen neues digitales Siebdruckverfahren

Bedrucken

Antriebselemente

Verpackungstechnik

Siebdruck

Oberflächentechnik

Antriebe

Getriebe

Für ein rundum gelungenes Markenbild

Das In-Mold Labeling eignet sich besonders, um die heutigen Kundenanforderungen in der Verpackungsindustrie zu erfüllen. Gefordert sind hochwertige und langlebige Anlagen mit hoher Verfügbarkeit, die zudem flexibel sind und bei wirtschaftlichen Zykluszeiten unterschiedlichste Verpackungsdesigns produzieren können.

PC-basierte Steuerung bei einer IML-Anlage zur Dekoration von Kunststoffdeckeln

Steuerungen (Hardware und Software)

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Servomotoren

So flexibel wie gefordert

Der Stellenwert von Elektronik nimmt immer weiter zu. Begleitet wird sie dabei meistens von Kunststoffen. Durch höhere Ströme und die zunehmende Miniaturisierung ergeben sich allerdings auch neue Problemstellungen. Wie Kunststoffe helfen können, diese zu lösen, zeigte die Tagung „Kunststoff trifft Elektronik“ des Kunststoff-Zentrum Leipzig (KuZ) Ende Januar 2020. Interessante Erkenntnisse gab es unter anderem beim Flammschutz und der Entwärmung, aber auch Maßnahmen gegen den Fachkräftemangel wurden gezeigt.

Wie Kunststoffe Elektronikprodukte verbessern und dem Fachkräftemangel beizukommen ist

Elektromotoren

Elektromobilität

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Zwei Industrien im selben Boot

Gewichtsreduktion ist eine der großen Anforderungen an Automobilbauteile – unabhängig davon, in welchen Fahrzeugen sie genutzt werden. Einer der leichtesten infrage kommenden Werkstoffe ist Polypropylen (PP). Mit den passenden Verstärkungen eignet er sich auch für anspruchsvolle Fahrzeugbauteile. Das zeigt beispielsweise der Einsatz als Mittelkonsolenträger im Elektrofahrzeug NIO ES8.

PP-Compounds für den Automobilleichtbau

Leichter ans Ziel

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.

Großflächige gebogene Kunststoffblenden mit integrierten Displays

HMI, Bedienelemente, Displays

Display im Automobil

Thermoformanlagen

Formsache Automobildisplay

Die Batterien von Elektrofahrzeugen müssen besonders gesichert werden, um Brände zu verhindern. Batterieböden aus Aluminium bieten häufig keinen ausreichenden Schutz. Der Automobilzulieferer ElringKlinger hat deshalb einen Unterbodenschutz aus glasfaserverstärktem PP entwickelt.

Unterbodenschutz für Batterien von Elektrofahrzeugen

Polypropylen-Platten

Glasfasern / -matten

Aluminium

Polypropylen schlägt Aluminium

Lithium-Ionen-Batterien sind einer der entscheidenden Bausteine der Elektromobilität. Um die Reichweite von E-Fahrzeugen zu erhöhen, wird an der Verbesserung ihrer Leistung geforscht. Aber auch an einem besseren Schutz der sensiblen Akkus arbeiten viele Unternehmen. Helfen können bei beidem technische Kunststoffe wie Polyphenylenether (PPE). Gerade als Schaum spielt das Material seine Stärken aus.

Sichere Lithium-Ionen-Batterien durch Polyphenylenether

Chamäleon schützt Akku