2021 | Die Top 5 der verschleißfesten Kunststoffe

Wenn Sie Kunststoff nach Maß anfertigen lassen, ist es wichtig, Kunststoffmaterialien zu wählen, die die für Ihren Anwendungsbereich geeigneten Eigenschaften haben. Eine häufig erforderliche Materialeigenschaft ist die Verschleißfestigkeit. 

Verschleißfestigkeit kann in zwei Kategorien eingeteilt werden, nämlich langlebig und robust oder eine geringe Reibung in Kombination mit einer langen Lebensdauer, die beispielsweise bei Lagern wichtig ist. Verschleißfeste Kunststoffe weisen gegenüber Metallen oder Bronze viele Vorteile auf, z. B. eine hohe dynamische Belastbarkeit, gute Trockenlaufeigenschaften, geringeres Gewicht, chemische Beständigkeit und niedrigere Materialkosten. 

Im Folgenden bieten wir eine Übersicht der Top 5 der verschleißfesten Kunststoffe und deren Eigenschaften.

1. Polyamid (PA)

Polyamid (PA) ist einer der am meisten verwendeten verschleißfesten Kunststoffe. Polyamid wird in großem Umfang eingesetzt und ist universell anwendbar. Es wird im Produktionsprozess oft zur Herstellung von Verschleißplatten, Zahnrädern und Gleitlagern verwendet. Es hat eine relativ hohe Steifigkeit und eignet sich hervorragend für schwere dynamische Belastungen, außerdem hat es ein gutes Schwingungsdämpfungsvermögen. Der Temperaturbereich liegt zwischen -40°C und +100°C. Darüber hinaus altert Polyamide nicht schnell und die meisten Varianten können hohen Temperaturen standhalten.

Da PA in vielen Varianten mit spezifischen Additiven verfügbar ist, ist es ein breit einsetzbarer Werkstoff für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen.

Die am häufigsten verwendeten Varianten 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 oder PE-HMW findet häufig Anwendung in der Lebensmittelindustrie. Diese verschleißfeste Material mit relativ geringem Reibungskoeffizienten kann mit einer Lebensmittel-Konformitätserklärung geliefert werden und daher in Verfahren, bei denen es in direkten Kontakt mit Lebensmitteln kommt, sicher verwendet werden. 

Darüber hinaus nimmt PE-HMW beispielsweise im Vergleich zu PA keine Feuchtigkeit auf. Bei der Verwendung ist jedoch zu berücksichtigen, dass keine zu hohen Temperaturen durch Reibung auftreten dürfen (<80°C). 

Es gibt unterschiedliche Varianten, u. a. PE 500 (PE-HMW) und PE 1000 (auch PE-UHMW). Die Letztgenannte ist bekannt unter dem Markennamen „Werkstoff S“ und ist noch verschleißfester als PE 500. Daher kann es unter anspruchsvollsten Bedingungen und bei extrem niedrigen Temperaturen von bis zu -200°C eingesetzt werden. Außerdem zeichnet sich PE 1000 dadurch aus, dass kaum ein anderes Material daran haften bleibt.

3. POM

Genau wie Polyamid ist auch POM ein häufig verwendeter verschleißfester Kunststoff. Das Material ist auch unter den Namen Polyacetalharz und dem Handelsnamen Delrin bekannt. POM hat eine viel geringere Verschleißbeständigkeit als PA und PET und wird deshalb hauptsächlich für die Herstellung von hochpräzisen Bauteilen verwendet, die keinen starken Belastungen ausgesetzt sein müssen. 

POM ist leicht, dimensionsstabil, verfärbt sich nicht und eignet sich gut zur Herstellung präziser Bauteile. Da die Verschleißfestigkeit jedoch begrenzt ist, ist das Material eher als gewöhnlicher Konstruktionskunststoff zu betrachten. Die am häufigsten verwendeten POM-Varianten sind:

  • POM-C
  • POM mit 10% PTFE
  • POM MoS2
  • POM ELS (elektrisch leitfähig)

4. PET (Arnite)

Polyethylenterephthalat, auch als PET oder Arnite genannt, ist nicht so bekannt, aber sicherlich nicht von geringerer Qualität oder weniger einsetzbar. Da PET nicht nur verschleißfest, kriechbeständig und hart ist, sondern auch nur sehr wenig Feuchtigkeit absorbiert, eignet es sich für Anwendungsbereiche, bei denen komplexe Bauteile in Kombination mit höchsten Anforderungen hinsichtlich Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität erforderlich sind. Bei der

Verwendung von PET muss berücksichtigt werden, dass das Material durch die besondere Härte spröder ist und Stoßbelastungen daher vermieden werden müssen. Es ist über einen längeren Zeitraum bis zu 110°C temperaturbeständig und kann in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden.

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5. PEEK

Polyetheretherketon (PEEK) ist ein hochwertiges thermoplastisches Material, das eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist und sich hervorragend für anspruchsvolle Anwendungsbereiche eignet. Es ist beständig gegen hohe Temperaturen, Chemikalien und Strahlung. PEEK kann dauerhaft bei Betriebstemperaturen bis zu 250 °C eingesetzt werden. Außerdem kann es ohne Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschaften in heißem Wasser oder Dampf eingesetzt werden. 

PEEK lässt sich gut zerspanen und hat eine außergewöhnliche Festigkeit, Maßhaltigkeit und Steifigkeit. Aufgrund seiner hohen Leistungsfähigkeit wird PEEK in vielen anspruchsvollen Bereichen der medizinischen, nuklearen und chemischen Industrie sowie in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Es sind auch verschiedene, für spezifische Anwendungsbereiche modifizierte Arten von PEEK auf dem Markt. Die am häufigsten verwendeten PEEK-Varianten sind:

  • PEEK BG (besonders geeignet für Lager)
  • PEEK TF 10 (sehr gute Gleiteigenschaft und Verschleißfestigkeit)
  • PEEK glasfaserverstärkt (PEEK GF 30)
  • PEEK kohlenstofffaserverstärkt (PEEK CF 30)

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