Top 5 der schlagfesten Kunststoffe

In der Fertigung stufen wir einige Kunststoffe als „zäh“ ein. Die Zähigkeit misst die Fähigkeit eines Materials, hohen Stoßkräften zu widerstehen, ohne zu brechen, zu brechen oder sich zu verformen. Ein zähes Material ist stark und kann große Kräfte aushalten, aber es ist auch dehnbar und kann sich unter Druck dehnen.

Zähe Materialien sind von Natur aus schlagfester als andere Materialien, aber verschiedene Faktoren können die Schlagfestigkeit eines Materials beeinflussen. Beispielsweise neigen Kunststoffe dazu, bei kühleren Temperaturen spröder und bei wärmeren Temperaturen zäher zu sein. Längerer Kontakt mit erhöhten Temperaturen und UV-Licht neigt dazu, die Zähigkeit eines Kunststoffs zu verringern. Die Teilegeometrie kann sich auch auf die Stoßfestigkeit auswirken – scharfe Innenecken können Spannungskonzentrationen erzeugen, die zu Brüchen führen, während runde Ecken die Teile tendenziell haltbarer machen.

Die Wahl des richtigen Materials von Anfang an kann die Lebensdauer eines Teils verlängern und den späteren Ausfall von Teilen verhindern. Hier ist, was Sie über einige der besten schlagfesten Kunststoffe wissen müssen.

Beste schlagfeste Kunststoffe

Bei Fast Radius bestimmen wir die Zähigkeit eines Materials, indem wir uns die Ergebnisse seines IZOD-Kerbschlagtests ansehen. Dieser Test misst die von einem Kunststoff absorbierte Energie, wodurch festgestellt werden kann, wie viel Energie er aushalten kann, bevor er sich verformt. Hier sind einige der besten schlagfesten Kunststoffoptionen für die Herstellung robuster Teile.

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)

ABS ist bekannt für seine hohe Schlagfestigkeit und seine mittleren Kosten, was es zu einer beliebten Wahl in vielen verschiedenen Fertigungsindustrien macht. ABS ist außerdem leicht zu bearbeiten und verbindet sich gut mit Klebstoffen, Farben und Beschichtungen. Die Temperatur, bei der ABS hergestellt wird, wirkt sich auf seine endgültigen Eigenschaften aus – niedrige Temperaturen führen zu einer höheren Schlagfestigkeit, während hohe Temperaturen die Hitzebeständigkeit erhöhen.

ABS findet sich in vielen Komponenten wie Instrumententafeln, Gepäck, Autoteilen wie Autostoßstangen, Gehäusen für Elektrowerkzeuge und andere Geräte und sogar Kinderspielzeug. Obwohl ABS sehr vielseitig ist, sollten Produktteams wissen, dass dieses schlagfeste Material nicht für den Einsatz in Lebensmittel- und Getränkeanwendungen geeignet ist.

ABS Notched IZOD-Metriken – Mindestwert 200,0 J/m², Höchstwert 215,0 J/m²

Polyethylen hoher Dichte (HDPE)

HDPE ist ein haltbarer, vielseitiger Thermoplast, der eine fantastische Schlagfestigkeit und Zugfestigkeit bietet. Da seine Moleküle so eng zusammengepackt sind, weist HDPE eine unglaubliche Zähigkeit und Steifigkeit auf. HDPE ist auch beständig gegen Chemikalien, Korrosion, Absorption und Abrieb. HDPE kann jedoch nur eine geringe bis mittlere Hitzebeständigkeit unterstützen.

HDPE ist ein relativ kostengünstiges Material und leicht herzustellen. Es findet sich in Chemietanks und im Schiffsbau, in Outdoor-Ausrüstungen wie Spielplätzen und sogar in der Prothetik. Trotz seiner Zähigkeit ist HDPE unter extremen Drücken anfällig für Spannungsrisse. Außerdem besteht bei der Herstellung von HDPE im Spritzgussverfahren die Gefahr der Formschwindung.

HDPE Notched IZOD Metriken – Mindestwert 20,0 J/m², Höchstwert 220,0 J/m²

Polycarbonat (PC)

Polycarbonat ist ein unglaublich zäher Kunststoff, der wie Glas transparent gemacht werden kann. Aus diesem Grund ist PC neben seiner Herstellbarkeit eine gängige Glasalternative, wenn eine hohe Schlagfestigkeit erforderlich ist. Viele Konsumgüter werden aus Polycarbonat hergestellt, darunter Schilder für den Innen- und Außenbereich, Helme, Schutzbrillen und Gesichtsschutz, Fenster und mehr. PC wird auch in Architekturverglasungen verwendet, um Gebäude vor Beschädigungen zu schützen. Diese Verglasung wird häufig in medizinischen Einrichtungen, Regierungsgebäuden und Verkehrszentren verwendet.

Leider kann Polycarbonat für einige Produktteams unerschwinglich teuer sein. Auch wenn PC sehr stoßfest ist, ist es nicht sehr kratzfest. Teams müssen dies berücksichtigen, wenn sie entscheiden, ob der PC insgesamt die beste Wahl für ihren Anwendungsfall ist.

PC Notched IZOD-Metriken – Mindestwert 90,0 J/m², Höchstwert 200,0 J/m²

Polyamidimid (PAI)

PAI ist ein extrem zäher, starker und steifer Kunststoff, der auch unglaublich langlebig ist. PAI hat eine gute chemische Beständigkeit, eine elektrische Isolierung und eine geringe Wärmeausdehnung – das bedeutet, dass PAI formstabil bleibt, wenn es erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Polyamidimid weist sowohl Zug- als auch Druckfestigkeit auf, was bedeutet, dass es sich dehnen und komprimieren kann, um sich an starke Stöße anzupassen.

Neben seiner Zähigkeit und Integrität kann PAI auch enge Toleranzen einhalten. Es ist beständig gegen viele übliche Lösungsmittel, Kraftstoffe und Säuren, was seine Nützlichkeit weiter ausbaut. Einige gemeinsame Teile, die mit PAI hergestellt werden, umfassen Lager und Buchsen, Pumpen- und Ventilteile, Halbleitermaschinen und andere elektrische Anschlüsse.

PAI ist vielseitig in der Herstellung, aber teuer, schwierig zu verarbeiten und nur bei hohen Temperaturen einsetzbar. PAI hat auch eine begrenzte Hydrolysebeständigkeit, was bedeutet, dass PAI, obwohl es in Situationen mit hoher Stoßbelastung formstabil bleibt, sich leicht ausdehnt, wenn es mit Wasser in Kontakt kommt.

PAI Notched IZOD-Metriken – Mindestwert 100,0 J/m², Höchstwert 150,0 J/m²

Hochschlagfestes Polystyrol (HIPS)

HIPS zeichnet sich durch eine hohe Schlagfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit aus. HIPS ist steif genug, um Biegung zu widerstehen, aber leicht genug für eine einfache Herstellung. Teile, die aus diesem robusten und zuverlässigen Material bestehen, können Brüchen widerstehen, die durch wiederholte Belastungen verursacht werden.

HIPS finden sich in Konsumgütern, Elektronik, Gastanks, Maschinen und vielen anderen industriellen Anwendungen. HIPS ist auch häufig in der additiven Fertigungstechnologie zu finden. Da HIPS lebensmittelecht und langlebig ist, können Sie mit diesem Material viele verschiedene Arten von Komponenten zur Lebensmittelaufbewahrung herstellen, z. B. die Innenverkleidung von heißen Kaffeetassen und Kühlschränken.

Leider ist HIPS nicht sehr umweltfreundlich – es dauert lange, bis es abgebaut wird, und es ist unwirtschaftlich, es zu recyceln. HIPS ist außerdem leicht entflammbar und weist eine geringe Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln auf.

HIPS Notched IZOD-Metriken – Mindestwert 50,0 J/m², Höchstwert 350,0 J/m²

Wählen Sie die richtigen schlagfesten Kunststoffe für Ihr nächstes Projekt

Die Wahl des besten schlagfesten Kunststoffs kann die Leistung und Langlebigkeit Ihres bevorstehenden Produktionslaufs erhöhen. Robuste Materialien tragen dazu bei, dass Ihre Komponenten den Test der Zeit überstehen, selbst wenn sie großen Mengen an physischer Belastung ausgesetzt sind.

Die oben genannten Materialien bieten Zähigkeit und hohe Schlagfestigkeit neben anderen Eigenschaften – chemische Beständigkeit, Herstellbarkeit, Dimensionsstabilität und Kompatibilität mit natürlichen und künstlichen Verbindungen – um Ihr Bauteil zu optimieren. Ein erfahrener Fertigungspartner kann Produktteams helfen, sich bei der Materialauswahl für schlagfeste Kunststoffteile sicher zu fühlen.

Bei Fast Radius bringt unser Team vertrauenswürdiger Hersteller jahrelange Erfahrung in Ihr Produktdesign und Ihre Prozesse ein. Wenn Ihre Teile unter extremen Bedingungen robust bleiben müssen, können wir Sie von Anfang an bei der Optimierung Ihrer Designs und Materialauswahl unterstützen. Kontaktieren Sie uns, um loszulegen!

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