Die Top 5 der verschleißfesten Kunststoffe
Wenn Sie Kunststoff nach Maß bei BKB Precision anfertigen lassen, ist es wichtig, Kunststoffmaterialien zu wählen, die die für Ihren Anwendungsbereich geeigneten Eigenschaften haben. Eine der zentralen Materialeigenschaften, die erforderlich ist in verschiedenen Branchen, ist die Verschleißfestigkeit.
Die Härte und Verschleißfestigkeit von Kunststoff kann in zwei Kategorien eingeteilt werden, nämlich in Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit. Abriebfestigkeit in Verbindung mit einer langen Lebensdauer ist besonders wichtig, beispielsweise in Lagern. Verschleißfeste Kunststoffe bieten dabei zahlreiche Vorteile gegenüber Metallen. Sie zeichnen sich durch eine hohe dynamische Belastbarkeit, hervorragende Trockenlaufeigenschaften, ein geringes Gewicht, chemische Beständigkeit und deutlich niedrigere Materialkosten aus.
Im Folgenden bieten wir eine Übersicht der Top 5 der verschleißfesten Kunststoffe und deren Eigenschaften.
Verschleißfester Kunststoff
Die Verschleißfestigkeit von Materialien lässt sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: langlebig und robust oder mit geringer Reibung kombiniert mit einer langen Lebensdauer – ein Merkmal, das beispielsweise bei Lagern von großer Bedeutung ist. Verschleißfeste Kunststoffe bieten eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber metallischen oder bronzenen Alternativen. Sie überzeugen durch hohe dynamische Belastbarkeit, exzellente Trockenlaufeigenschaften, geringes Gewicht, chemische Beständigkeit und niedrigere Materialkosten. Aus diesen Gründen stellt Kunststoff in vielen Anwendungen eine klügere Wahl dar als Metall.
Im Folgenden präsentieren wir die Top 5 der verschleißfesten Kunststoffe und ihre wichtigsten Eigenschaften.
1. Polyamid (PA)
Polyamid (PA) gehört zu den am häufigsten verwendeten verschleißfesten Kunststoffen und überzeugt durch seine universelle Einsetzbarkeit als harter Kunststoff. Es wird in vielen Industrien großflächig genutzt, insbesondere zur Herstellung von Verschleißplatten, Zahnrädern und Gleitlagern. Polyamid zeichnet sich durch eine hohe Steifigkeit und exzellente Eignung für schwere dynamische Belastungen aus. Zudem bietet es ein hervorragendes Schwingungsdämpfung-Vermögen.
Der Temperaturbereich von Polyamid liegt zwischen -40 °C und +100 °C, und es zeigt eine bemerkenswerte Alterungsbeständigkeit. Die meisten Varianten sind zudem hitzebeständig und können den Anforderungen anspruchsvoller Anwendungen problemlos standhalten.
Dank der Verfügbarkeit von Polyamid in zahlreichen Varianten mit spezifischen Additiven ist dieser Kunststoff äußerst vielseitig einsetzbar und eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen.
Die gängigsten Varianten von Polyamid sind:
- PA6G
- PA6 MoS2
- PA12
- PA glasfaserverstärkt (PA6 GF30)
- PA kohlenstofffaserverstärkt (PA6 CF20)
- PA mit Ölzusatz
2. HMPE / PE-HMW und PE-UHMW (Werkstoff „S“)
Hochmolekulares Polyethylen, kurz PE-HMW, ist ein beliebter verschleißfester Werkstoff, der vor allem in der Lebensmittelindustrie häufig Anwendung findet. Dank seines geringen Reibungskoeffizienten und der Möglichkeit, mit einer Lebensmittel-Konformitätserklärung geliefert zu werden, eignet sich dieses Material optimal für Prozesse mit direktem Lebensmittelkontakt.
Ein wesentlicher Vorteil von PE-HMW im Vergleich zu Polyamid (PA) ist seine Feuchtigkeitsresistenz – es nimmt keine Feuchtigkeit auf. Allerdings ist bei der Verwendung darauf zu achten, dass die Temperaturen durch Reibung 80 °C nicht überschreiten, um die Materialeigenschaften nicht zu beeinträchtigen.
Varianten von PE-HMW:
- PE 500 (PE-HMW): Standardvariante mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten.
- PE 1000 (PE-UHMW): Bekannt unter dem Markennamen „Werkstoff S“, bietet es eine noch höhere Verschleißfestigkeit als PE 500. Es ist für extreme Bedingungen geeignet und bleibt auch bei Temperaturen von bis zu -200 °C leistungsfähig. Zudem haften kaum andere Materialien an PE 1000, was seine Funktionalität zusätzlich erhöht.
Dank dieser Eigenschaften ist hochmolekulares Polyethylen ein äußerst abriebfester Kunststoff, insbesondere in anspruchsvollen Anwendungen und unter schwierigen Bedingungen
3. POM
Polyoxymethylen, kurz POM, ist wie Polyamid ein häufig genutzter verschleißfester Kunststoff. Unter dem Namen Polyacetalharz und dem Handelsnamen Delrin bekannt, wird POM insbesondere für die Herstellung hochpräziser Bauteile verwendet, die keiner starken Belastung ausgesetzt sind. Im Vergleich zu Polyamid (PA) und Polyethylenterephthalat (PET) weist POM eine geringere Verschleißfestigkeit auf.
POM überzeugt jedoch durch Eigenschaften wie geringes Gewicht, hohe Dimensionsstabilität und Beständigkeit gegen Verfärbung. Diese Merkmale machen es ideal für die Produktion präziser Bauteile. Aufgrund der begrenzten Verschleißfestigkeit wird POM jedoch eher als herkömmlicher Konstruktionskunststoff eingestuft.
Die gebräuchlichsten Varianten von POM:
- POM-C: Standardvariante mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten.
- POM mit 10 % PTFE: Für bessere Gleiteigenschaften und reduzierte Reibung.
- POM MoS2: Verbesserte Festigkeit und Verschleißbeständigkeit durch Zusatz von Molybdändisulfid.
- POM ELS (elektrisch leitfähig): Geeignet für Anwendungen, die eine elektrische Leitfähigkeit erfordern.
Dank seiner Eigenschaften findet POM vor allem in Bereichen Anwendung, in denen Präzision und Stabilität wichtiger sind als eine hohe Belastbarkeit.
4. PET (Arnite)
Polyethylenterephthalat, kurz PET, auch unter dem Handelsnamen Arnite bekannt, ist zwar weniger bekannt, steht jedoch in Qualität und Vielseitigkeit anderen Kunststoffen in nichts nach. PET zeichnet sich durch seine hervorragende Verschleißfestigkeit, hohe Kriechbeständigkeit und außergewöhnliche Härte aus. Zudem absorbiert es nur minimal Feuchtigkeit, was es besonders geeignet macht für Anwendungen, bei denen komplexe Bauteile mit höchsten Anforderungen an Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität erforderlich sind.
Ein wichtiger Aspekt bei der Verwendung von PET ist die erhöhte Sprödigkeit des Materials aufgrund seiner Härte. Daher sollten Stoßbelastungen möglichst vermieden werden. PET ist langfristig bis zu einer Temperatur von 110 °C beständig und kann zudem bedenkenlos in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden.
Mit seinen spezifischen Eigenschaften ist PET ein idealer Werkstoff für präzise und anspruchsvolle Anwendungen, insbesondere dort, wo Stabilität, Maßhaltigkeit und Qualität unerlässlich sind.
5. PEEK
Polyetheretherketon (PEEK) ist ein herausragendes thermoplastisches Material, das sich durch exzellente Verschleißfestigkeit und außergewöhnliche Leistungsfähigkeit auszeichnet. Es ist ideal für anspruchsvolle Anwendungen, da es sowohl hohen Temperaturen als auch Chemikalien und Strahlung standhält. PEEK kann dauerhaft bei Temperaturen von bis zu 250 °C eingesetzt werden, ohne dass seine physikalischen Eigenschaften beeinträchtigt werden. Zudem ist es beständig gegenüber heißem Wasser und Dampf, was seine Vielseitigkeit unter extremen Bedingungen weiter erhöht.
Das Material lässt sich präzise zerspanen und überzeugt durch außergewöhnliche Festigkeit, Maßhaltigkeit und Steifigkeit. Dank dieser Eigenschaften findet PEEK breite Anwendung in hochsensiblen Branchen wie der Medizintechnik, der Nuklear- und Chemieindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt.
Häufig eingesetzte PEEK-Varianten:
- PEEK BG: Speziell für Lageranwendungen optimiert.
- PEEK TF 10: Hervorragende Gleiteigenschaften und Verschleißfestigkeit.
- PEEK GF 30: Glasfaserverstärkt für zusätzliche Steifigkeit und Stabilität.
- PEEK CF 30: Kohlenstofffaserverstärkt für höchste Belastbarkeit.
Mit seinen einzigartigen Eigenschaften ist PEEK ein widerstandsfähiger Kunststoff für Anwendungen, die unter extremen Bedingungen höchste Zuverlässigkeit erfordern.
Benötigen Sie weitere Informationen zu verschleißfesten Kunststoffen und deren Bearbeitung?
Nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf. Wir bieten Ihnen gerne eine unverbindliche Beratung.