Top 10 der modernen Trends bei Hochleistungskunststoffen

Wir haben vor kurzem von Dr. Keith Hechtel, Senior Director of Business Development bei Curbell Plastics, Inc. – einem führenden Anbieter von Kunststoffplatten, -stangen, -röhren, -folien, -bändern, -klebstoffen, -dichtstoffen und Prototyping-Materialien – gehört, was seiner Meinung nach 10 wichtige Trends bei Hochleistungskunststoffen in diesen Tagen. Mit Hauptsitz in Orchard Park, N.Y., und Standorten in den USA bietet Curbell landesweit kundenspezifische Fertigung und Lieferung von hochwertigen Kunststoffen am nächsten Tag an. Zu seinen Kunden zählen kleine Unternehmen, große Fortune-500-Unternehmen, Regierungsbehörden und Militärorganisationen. Die bedienten Branchen reichen von Herstellern medizinischer Geräte bis hin zu Werkstätten.

Kunden von Curbell Plastics benötigen häufig Beratung, die sich über die Schnittstelle von Werkstofftechnologie, Geschäftsstrategie und Wissenschaft hinaus erstreckt, und Keith ist jemand, der sich auf diese Bedürfnisse konzentrieren kann. Als national anerkannter Experte für Hochleistungskunststoffe mit Abschlüssen in Geologie, Industrietechnik und Betriebswirtschaft sowie mehr als 30 Jahren Erfahrung in der Kunststoffindustrie leitet Keith das Geschäftsentwicklungsteam von Curbell Plastics und bietet eine einzigartige und praktische Perspektive für die Auswahl von Kunststoffen und Bewerbungsberatung. Er hat Hunderten von Unternehmen geholfen, durch den Einsatz von Hochleistungskunststoffen Qualitätsverbesserungen und Kosteneinsparungen zu erzielen. Er arbeitet eng mit Design- und Engineering-Teams zusammen, um Kunststoffe zu identifizieren, die als leichter, kostengünstiger Ersatz für Metall, Glas und andere Materialien dienen können.

Keith hat eine Leidenschaft für Bildung, Mentoring und berufliche Entwicklung und hat viele seiner Curbell Plastics-Kollegen unternehmensweit in Materialeigenschaften und Herstellungsprozessen geschult

In Anbetracht der Tatsache, dass Kunststoffe jetzt in einer Vielzahl von Branchen verwendet werden, um die Qualität und Sicherheit zu verbessern und die Herstellungskosten und die Produktionszeit zu senken, darunter Transportwesen, Freizeitgeräte, medizinische Geräte und viele andere. Unter den heute wachsenden Trends bei der Verwendung von Hochleistungskunststoffen greift Keith 10 solcher Trends auf, die sich auf Branchen und Anwendungen erstrecken.

▪ Spezifikation von Kunststoffen mit antimikrobiellen Eigenschaften und verbesserter Desinfektionsmittelkompatibilität.

Nach der Pandemie werden Oberflächen jetzt in einer Weise und Häufigkeit gereinigt und desinfiziert, die traditionelle Kunststoffmaterialien schnell abbauen kann. Neue antimikrobielle und desinfektionsmittelverträgliche Kunststoffe, die ursprünglich für die Verwendung in Krankenhausausrüstungen entwickelt wurden, werden jetzt für viele nichtmedizinische Anwendungen spezifiziert, darunter Innenräume in der Luft- und Raumfahrt, Rettungsfahrzeuge und Ladeneinrichtungen.

▪ Mit transparenten Kunststoffen sicherere öffentliche Gebäude schaffen. Regierungen auf der ganzen Welt konzentrieren sich auf die Notwendigkeit, Bürger im öffentlichen Raum zu schützen. Die Kunststoffindustrie hat mit neuen Klassen transparenter Polymerfolienmaterialien reagiert, die Projektilen und gewaltsamem Eindringen widerstehen können. Diese Kunststoffe können als monolithische Verglasung verwendet werden oder sie können mit Glas und/oder anderen Polymeren für einen erhöhten Schutz kombiniert werden. Viele dieser Materialien sind mit kratzfesten Beschichtungen und UV-Stabilisatoren für eine längere Lebensdauer erhältlich.

▪ Verwendung innovativer Kunststoffe für Orthesen und Prothetik zur Verbesserung der Patientenergebnisse.

Es gab dramatische Fortschritte bei den Kunststoffmaterialien, die für Schienen, Zahnspangen und künstliche Gliedmaßen verwendet werden. Neue Polymerformulierungen ermöglichen es medizinischem Fachpersonal, dünnere, leichtere und komfortablere Geräte herzustellen, die den Patientenkomfort maximieren. Diese Polymere können nur mit heißem Wasser oder einer handgehaltenen Heißluftpistole anstelle eines industriellen Formofens geformt werden. Auf diese Weise können Anpassungen der Passform in einer Arztpraxis vorgenommen werden, wodurch die Zeit für die Herstellung und Anpassung eines Geräts verkürzt wird

▪ Verwendung nachweisbarer Kunststoffe zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit.

Technische Kunststoffe bieten eine Reihe von Vorteilen für Lebensmittelverarbeitungsmaschinen, darunter reduzierte Betriebsgeräusche, geringe Reibung und Beständigkeit gegen Reinigungschemikalien. In den letzten Jahren gab es jedoch wachsende Bedenken, dass abgenutzte oder beschädigte Kunststoffmaschinenteile möglicherweise Lebensmittelinspektionsgeräte passieren könnten, was zu Kontamination und kostspieligen Produktrückrufen führen könnte. Es wurden neue Kunststoffe entwickelt, die durch eine Vielzahl von Lebensmittelsicherheitstechnologien erkannt werden können, darunter Röntgenerkennung, Metallerkennung und visuelle Inspektionsmethoden.

▪ Holz durch Kunststoffe ersetzen, um die Lebensdauer zu verlängern.

Holz kann im Freien schnell faulen und abgebaut werden. Dies führt zu einer kurzen Lebensdauer des Teils, reduzierter Ästhetik und Gefahren durch Splitter. Viele Produkte, die traditionell aus Holz hergestellt wurden, wie Hochstühle, Gartenmöbel, Spielsachen und Innenausstattungen von Bootskabinen, werden heute aus hochtechnisierten Polyethylen-Plattenmaterialien hergestellt. Polyethylen kann so formuliert werden, dass es witterungsbeständig ist, und FDA-konforme Qualitäten können in direktem Kontakt mit Lebensmitteln verwendet werden. Polyethylenplatten sind in einer Vielzahl von Farben erhältlich und können mit gewöhnlichen Holzbearbeitungsgeräten hergestellt werden. Es verrottet oder splittert nicht und muss nie lackiert werden.

▪ Verwendung von Polymeren zur Gewichtsreduzierung und Verbesserung der Kraftstoffeffizienz in Fahrzeugen.

Wachsende Besorgnis über CO2-Emissionen und der Wunsch, kraftstoffeffizientere Fahrzeuge zu entwickeln, haben dazu geführt, dass zunehmend technische Kunststoffe verwendet werden, um Gewicht zu sparen. Leichte, haltbare Polymere werden immer häufiger in Passagiertriebwagen, Starrflügel- und Drehflugzeugen und allen Arten von Bodenfahrzeugen verwendet. Viele Kunststoffe sind in UV-beständigen Formulierungen für eine längere Lebensdauer im Freien erhältlich. Die in benzin- und dieselbetriebenen Fahrzeugen verwendeten Kunststoffe können so formuliert werden, dass sie in Kontakt mit Kraft- und Schmierstoffen funktionieren. Verstärkte Hochtemperaturkunststoffe werden in Anwendungen verwendet, bei denen Teile in unmittelbarer Nähe von Motoren platziert werden.

▪ Ersetzen von Metallen und duroplastischen Verbundwerkstoffen durch verstärkte Thermoplaste.

Geräte, die eine hohe Festigkeit und Steifigkeit erfordern, wurden traditionell entweder aus Metallen oder duroplastischen Verbundwerkstoffen hergestellt – die erhebliche Einschränkungen aufweisen. Metalle sind schwer, was ihre Verwendung für Anwendungen einschränkt, bei denen ein geringes Gewicht erwünscht ist. Duroplastische Verbundwerkstoffe neigen dazu, spröde zu sein und weisen oft eine geringe chemische Beständigkeit auf. Die Herstellung von Duroplasten neigt auch dazu, langsam und arbeitsintensiv zu sein. Eine neue Klasse thermoplastischer Verbundwerkstoffe ist auf dem neuesten Stand der Werkstofftechnologie. Diese Materialien haben Festigkeits- und Modulwerte, die mit Metallen und duroplastischen Verbundwerkstoffen vergleichbar sind. Sie bieten auch viele der Vorteile von Thermoplasten, darunter Duktilität, hervorragende chemische Beständigkeit und die Möglichkeit, mit beheizten Metallwerkzeugen schnell aus Blech geformt zu werden

▪ Spezifikation von Kunststoffen, die die HF-Signale von Kommunikationsgeräten nicht stören.

Die Verbreitung vernetzter Geräte und die Einführung der 5G-Telekommunikation haben zu einer erhöhten Nachfrage nach Hochleistungsantennen geführt. Für eine optimale Antennenfunktionalität sind Radommaterialien aus Kunststoff erforderlich, die Hochfrequenzsignale (RF) bei der Betriebsfrequenz nicht wesentlich dämpfen. Spezialisierte technische Kunststoffe mit niedrigen Dielektrizitätskonstanten und niedrigen Verlustfaktoren sowie verbesserter Zähigkeit, UV-Beständigkeit und Thermoformbarkeit werden zunehmend als schützende Antennenradome verwendet.

▪ Verwendung von reibungsarmen, langlebigen Kunststoffen, um die Notwendigkeit einer Schmierung zu eliminieren .

Die Maschinen, die zur Herstellung von Artikeln wie Halbleitern, Nahrungsmitteln und Pharmazeutika verwendet werden, müssen auf höchstem Sauberkeitsniveau gehalten werden. Flüssige Schmierstoffe wie Öl oder Fett stellen eine potenzielle Kontaminationsquelle dar und werden von diesen Industrien weitestgehend vermieden. Wenn sich Maschinenteile relativ zueinander bewegen müssen, werden häufig technische Kunststoffe mit geringer Reibung und langer Lebensdauer ohne externe Schmierung verwendet.

▪ Spezifikation von hochschlagfesten Kunststoffen für die Haltbarkeit.

Herkömmliche Kunststoffmaterialien versagen oft aufgrund spröder Rissbildung, insbesondere wenn Kunststoffteile erhöhten Temperaturen oder UV-Licht ausgesetzt sind oder wenn sie in kalten Umgebungen fallen oder aufprallen. Zu den jüngsten Fortschritten gehört die Entwicklung von zäheren, schlagzäheren Kunststoffmaterialien, die auch nach vielen Jahren im Freien oder bei extremen Temperaturen duktil bleiben. Diese Materialien werden für eine Vielzahl von Anwendungen spezifiziert, darunter Gehäuse für schwere Geräte, Gehäuse für medizinische Geräte und Innenkomponenten für die Luft- und Raumfahrt.