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07.07.2014

Strahlenschutz mit Wolfram-Compounds

spritzgießfähige PA 12-Compound mit einem Wolframgehalt von über 90% schirmt Röntgenstrahlung ab und ermöglicht eine komplexe Formteilgestaltung (© Geiger)

Radiologische Medizingeräte wie Computertomographen arbeiten mit energiereicher Röntgenstrahlung. Um die darin verbauten empfindlichen elektronischen Komponenten vor der Strahlung abzuschirmen, kommen bisher vor allem Bauteile aus Blei zum Einsatz. Da diese Bauteile mit spanenden Fertigungsmethoden hergestellt werden, sind die Herstellungskosten relativ hoch und die Gestaltungsmöglichkeiten eingeschränkt. Darüber hinaus ist Blei giftig und wird, wenn es einmal im Körper aufgenommen ist, nur sehr langsam wieder ausgeschieden.

Als Alternative zum Blei hat PolyOne ein Strahlenschutz-Material aus PA 12 entwickelt, das zu über 90 % mit Wolfram gefüllt ist. Diese Verbindung weist eine Dichte von 11,0 g/cm3 auf und hält Röntgenstrahlung ebenso wirksam zurück wie Blei. Zudem führt die homogene Dispersion des Füllstoffs dazu, dass das Material keine strahlendurchlässigen Schwachpunkte aufweist.

Der hohe Anteil an Wolfram erschwert jedoch die Verarbeitung des Verbundstoffs. Die Reiter HG Geiger Kunststofftechnik GmbH, Hilpoltstein, hat sich auf die Herstellung von Bauteilen aus dem neuen Werkstoff spezialisiert. Um das hoch gefüllte Compound verarbeiten zu können, kommen hochverschleißfeste Plastifizierzylinder, Schnecken und Rückströmsperren zum Einsatz. Darüber hinaus wird die Bauteilgeometrie besonders verarbeitungsfreundlich und kunststoffgerecht gestaltet, um die Füllung zu erleichtern und den Verschleiß zu reduzieren. Bei der Herstellung der Komponenten ist keine mechanische Nachbearbeitung erforderlich. Im Vergleich zu den Bauteilen aus Blei lassen sich die Produktionskosten auf diese Weise um 30 bis 50 % reduzieren. Darüber hinaus eröffnet der Spritzgießprozess zusätzliche Freiheiten bei der Bauteilgestaltung.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

HG Hans Geiger Spritzgießtechnik GmbH
Virnsberger Straße 30
DE 90431 Nürnberg
Tel: +49 911 96 12 97-0
Fax: +49 911 658 93 63


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