Häufig gestellte Fragen

Bei der Werkstoffauswahl für Kunststoff hilft es enorm, sich nicht im Vorfeld auf einzelne Materialien zu konzentrieren, sondern einen strukturierten Auswahlprozess vorzunehmen. 

Es gibt mehrere Tausend unterschiedliche Compounds und Varianten – glasfaserverstärkter Kunststoff, UV-stabilisiert, flammgeschützt, lebensmitteltauglich u.v.m. 

Der Schlüssel bei der Auswahl ist nicht zielgerichtet den „besten Kunststoff“ zu suchen, sondern den Kunststoff zu finden, der die Anforderungen ausreichend erfüllt – zu vertretbaren Kosten und Risiken.

Unten aufgeführt einige Anforderungskategorien mit den dazugehörigen Fragen:

Sofern Sie für das geplante Bauteil einige Muss-Anforderungen identifiziert haben, kann man in vielen Fällen über das Ausschlussverfahren recht schnell zu einem Ergebnis kommen.

Für weitere Fragen zu dieser Thematik, steht Ihnen das Kufast-Team jederzeit gerne zur Verfügung.

Die Materialschwindung im Kunststoffspritzguss beschreibt den Effekt, dass ein Kunststoffbauteil nach dem Einspritzen und Abkühlen kleiner wird als die Kavität des Spritzgusswerkzeugs. 

Ursache dafür ist, dass sich Kunststoffe beim Übergang vom heißen, plastischen Zustand in den festen Zustand zusammenziehen. 

Während der Kunststoff im Werkzeug noch eine hohe Temperatur besitzt und entsprechend ausgedehnt ist, verringert sich beim Abkühlen das Volumen des Materials. 

Dadurch schrumpft das fertige Bauteil und erreicht kleinere Abmessungen als die ursprüngliche Werkzeugform.

Die Schwindung ist ein grundlegendes Phänomen im Spritzgussverfahren und muss bereits bei der Konstruktion des Werkzeugs berücksichtigt werden. 

Deshalb werden Werkzeuge bewusst größer ausgelegt als das gewünschte Endmaß des späteren Bauteils. Die Höhe der Schwindung hängt dabei stark vom verwendeten Kunststoff ab.

Typische Schwindungswerte liegen je nach Werkstoff zwischen etwa 0,4 % und 2,5 %. Das bedeutet beispielsweise, dass ein Bauteil mit einer Länge von 100 mm je nach Material um mehrere Millimeter schrumpfen kann. 

Dieser Effekt beeinflusst die Maßhaltigkeit und Passgenauigkeit von Kunststoffteilen erheblich und spielt daher insbesondere bei technischen Bauteilen mit engen Toleranzen eine wichtige Rolle.

Die tatsächliche Materialschwindung wird nicht nur vom Kunststoff selbst bestimmt, sondern auch von den Prozessbedingungen des Spritzgusses. 

Einflussgrößen sind unter anderem die Werkzeugtemperatur, der Einspritz- und Nachdruck, die Wandstärke des Bauteils sowie mögliche Füllstoffe wie Glasfasern. 

Glasfaserverstärkte Kunststoffe weisen beispielsweise häufig eine geringere Schwindung auf als unverstärkte Materialien.

In der Praxis werden die erforderlichen Schwindungswerte aus Materialdatenblättern, Erfahrungswerten oder Spritzgusssimulationen ermittelt. 

Die Berücksichtigung der Materialschwindung ist entscheidend, um maßhaltige und funktionsfähige Kunststoffbauteile herstellen zu können.

Kunststoffkomponenten bieten im Vergleich zu metallischen Bauteilen eine Vielzahl von Vorteilen, weshalb sie heute in nahezu allen Industriebereichen eingesetzt werden – vom Automobilbau über die Medizintechnik bis hin zur Elektronik und Konsumgüterindustrie. 

Die Vorteile ergeben sich vor allem aus der hohen Werkstoffvielfalt, der guten Verarbeitbarkeit sowie den spezifischen physikalischen Eigenschaften von Kunststoffen.

Ein wesentlicher Vorteil von Kunststoffen ist ihr geringes Gewicht. 

Kunststoffe besitzen im Vergleich zu Metallen eine deutlich niedrigere Dichte, wodurch Bauteile erheblich leichter ausgeführt werden können. 

Dies spielt insbesondere im Fahrzeug- und Flugzeugbau eine große Rolle, da geringere Massen zu reduziertem Energieverbrauch und höherer Effizienz führen.

Darüber hinaus ermöglichen Kunststoffe eine sehr hohe Gestaltungsfreiheit. 

Im Spritzgussverfahren können komplexe Geometrien, Hinterschneidungen, Schnappverbindungen oder integrierte Funktionsbereiche oft in einem einzigen Fertigungsschritt hergestellt werden.

Dadurch lassen sich mehrere Einzelteile zu einer einzigen Kunststoffkomponente zusammenfassen, was Montageaufwand, Fertigungszeit und Kosten reduziert. 

Bei metallischen Bauteilen wären hierfür häufig mehrere Bearbeitungsschritte wie Fräsen, Schweißen oder Verschrauben notwendig.

Ein weiterer großer Vorteil ist die Korrosionsbeständigkeit vieler Kunststoffe. Im Gegensatz zu Metallen rosten Kunststoffe nicht und sind häufig beständig gegenüber Wasser, Salzlösungen, Chemikalien oder Reinigungsmitteln. 

Werkstoffe wie Polypropylen (PP) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) werden deshalb häufig in chemischen Anlagen oder im Außenbereich eingesetzt.

Kunststoffe besitzen zudem gute elektrische Isolationseigenschaften. 

Deshalb eignen sie sich besonders für Anwendungen in der Elektrotechnik und Elektronik, beispielsweise für Gehäuse, Steckverbinder oder Isolationsbauteile. 

Gleichzeitig sind Kunststoffe nicht magnetisch und können je nach Material auch transparent für elektromagnetische Wellen sein.

Auch hinsichtlich der Fertigung bieten Kunststoffe Vorteile. 

Verfahren wie Spritzguss ermöglichen eine sehr wirtschaftliche Großserienproduktion mit kurzen Zykluszeiten und hoher Wiederholgenauigkeit. Nach der Herstellung sind oft nur geringe oder gar keine Nachbearbeitungsschritte erforderlich. Besonders bei hohen Stückzahlen können Kunststoffbauteile dadurch deutlich kostengünstiger hergestellt werden als metallische Komponenten.

Zusätzlich weisen viele Kunststoffe gute Dämpfungs- und Gleiteigenschaften auf. Sie absorbieren Schwingungen und Geräusche besser als Metalle und eignen sich daher für geräuschreduzierte Anwendungen. 

Werkstoffe wie Polyoxymethylen (POM) besitzen außerdem sehr gute Reibungs- und Verschleißeigenschaften und werden häufig in Lager-, Führungs- oder Gleitanwendungen eingesetzt.

Trotz dieser Vorteile besitzen Kunststoffe auch Grenzen. Im Vergleich zu Metallen sind sie in der Regel weniger temperaturbeständig, weniger steif und zeigen unter Dauerbelastung Kriechverhalten.

Deshalb muss die Werkstoffauswahl immer an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Moderne technische und hochleistungsfähige Kunststoffe wie Polyetheretherketon (PEEK) schließen jedoch zunehmend die Lücke zu metallischen Werkstoffen und ermöglichen auch anspruchsvolle technische Anwendungen.