Produktlanglebigkeit steigern: Schlagfestigkeit von Polyurethan meistern

Haben Sie schon einmal etwas fallen lassen oder dagegen gestoßen und gehofft, es nicht beschädigt zu haben? Das große Aufatmen danach war vermutlich das Ergebnis eines gut durchdachten Produktdesigns – von der Innovation bis zur Iteration. Die Schlagfestigkeit eines Materials bereits in der frühen Produktentwicklungsphase zu verstehen, ist entscheidend für eine lange Lebensdauer und die Vermeidung katastrophaler Ausfälle. In diesem Beitrag beleuchten wir die Bedeutung der Schlagfestigkeit beim Design von Polyurethan-Produkten, wie sie gemessen wird und wichtige Designüberlegungen.

Was ist Schlagfestigkeit?

Schlagfestigkeit ist eine wesentliche physikalische Eigenschaft, die die Fähigkeit eines Materials beschreibt, Verformungen durch Krafteinwirkung bei Kollisionen standzuhalten. Stoßfänger werden beispielsweise aus hochfesten Materialien gefertigt, um Aufprallenergie zu absorbieren und Anwendung oder Nutzer zu schützen. Spröde Materialien wie bestimmte Kunststoffe oder Glas weisen geringe Absorptionsraten auf und brechen bei Aufprall leicht.

Messung der Schlagfestigkeit

Es gibt mehrere Methoden zur Bestimmung der Schlagfestigkeit. Charpy- und Izod-Kerbschlagbiegeversuche sind zwei gängige Laborverfahren, bei denen ein beschwertes Pendel die Energie misst, die ein Material absorbieren kann. Ein weiteres einfaches Verfahren ist der Falltest: Gegenstände werden auf das Material fallen gelassen oder das Material selbst wird fallengelassen, bis es Sprödigkeit zeigt. Dieses Verfahren ist meist unkontrolliert und wird als Bestanden/Nicht-bestanden bewertet. Das Material und seine Funktion bestimmen die geeignete Messmethode. Für genaue Ergebnisse werden häufig Standardverfahren wie ASTM D256 eingesetzt.

Schlagfestigkeit von Polyurethanen im Vergleich zu anderen Materialien

Die Schlagfestigkeit variiert je nach Materialtyp, Dicke und Umgebungsbedingungen. Thermoplastische Polyurethane bieten Produktdesignern jedoch kontrollierbare Ergebnisse und verbesserte Leistung durch individuelle Formulierungen. Dieses einzigartige Material kann so weich und flexibel wie ein Kissen oder so hart und steif wie ein Fels sein. Zwar weisen manche Metalle eine höhere Schlagfestigkeit auf als Thermoplastische Polyurethane, doch lässt sich verbesserte Schlagfestigkeit oft schwer mit anderen Schlüsseleigenschaften kombinieren.

Schlagfestigkeit im Design nutzen

Anwendungen wie Medizinprodukte, Militär & Verteidigung und Robotik erfordern häufig hochschlagfeste Materialien für Festigkeit und Langlebigkeit. Nehmen wir das Stoßfänger-Beispiel: Dieser besteht meist aus Thermoplasten und Metallen und dient als Schutzschild zur Absorption hoher Aufprallkräfte. Je nach maximaler Krafteinwirkung und Umgebungsbedingungen kann ein Stoßfänger spröde werden und erhebliche Schäden verursachen. Um Maschinenstillstände oder katastrophale Ereignisse zu vermeiden, sollten Thermoplastische Polyurethane wegen ihrer anpassbaren physikalischen Eigenschaften für exakte Designanforderungen in Betracht gezogen werden. Um zu sehen, wie Thermoplastische Polyurethane unter hoher Geschwindigkeit und hohem Aufprall reagieren, werfen Sie einen Blick auf unsere Fallstudie Mobile Imaging.

Ist Schlagfestigkeit eine zentrale Leistungsanforderung in Ihrem Design, kann Ihr Thermoplastischer-Polyurethan-Hersteller diese problemlos anpassen. Für Materialunterstützung nutzen Sie unser Design-Tool oder klicken Sie auf den Button unten, um Ihre individuelle Polyurethan-Designidee zu starten.