Thermoplaste vs. Duroplaste:Was ist der Unterschied?

Beim Entwerfen eines Teils ist es wichtig, die kritischen Unterschiede zwischen vergleichbaren Materialien zu verstehen. Beispielsweise hätte die irrtümliche Verwendung eines Thermoplasts anstelle eines Duroplasts zur Herstellung eines Produkts, das hohen Temperaturen standhalten soll, katastrophale Folgen.

Die Begriffe „Thermoplast“ und „Duroplast“ tauchen in vielen Gesprächen über die Herstellung von Kunststoffteilen auf, sind aber nicht austauschbar. In diesem Artikel werden die Hauptunterschiede zwischen Thermoplasten und Duroplasten sowie die wichtigsten Vorteile und besten Anwendungen für jedes Material aufgeschlüsselt.

Thermoplaste:Was Sie wissen müssen

Mechanische/chemische Eigenschaften

Ein Thermoplast ist ein Kunststoffmaterial mit niedrigem Schmelzpunkt, das beim Erhitzen schmilzt, beim Abkühlen fest wird und nach dem Abkühlen wieder geschmolzen oder geformt werden kann. Der Aushärtungsprozess ist vollständig reversibel und beeinträchtigt die physikalische Integrität des Materials nicht.

Thermoplaste werden üblicherweise als Granulat gelagert, um ein leichtes Aufschmelzen während des Spritzgussverfahrens zu ermöglichen. Gängige Beispiele für Thermoplaste sind Acryl, Polyester, Nylon und PVC.

• Nylon: Nylon bietet eine einzigartige Kombination aus Festigkeit und Verschleißfestigkeit, die diese Materialfamilie für eine Reihe von Anwendungen gut geeignet macht.
• TPE und TPU: Wenn Produktdesigner und Ingenieure möchten, dass ein Teil bestimmte Eigenschaften wie Stoßdämpfung oder hohe Schlagfestigkeit aufweist, greifen sie häufig zu Polymeren aus thermoplastischen Elastomeren.
• ULTEM (PEI): ULTEM® ist eines der wenigen Harze, das für die Verwendung in Luft- und Raumfahrtumgebungen zugelassen ist. Es gehört auch zu den vielseitigsten Kunststoffen auf dem Markt.

Vorteile von Thermoplasten

Thermoplaste sind stark, schrumpffest und relativ einfach zu verwenden. Ihre inhärente Flexibilität macht sie zu einer ausgezeichneten Wahl für Hersteller, die stoßdämpfende Produkte benötigen, die Verschleiß standhalten und gleichzeitig ihre Form behalten.

Thermoplaste sind im Allgemeinen kostengünstiger als Duroplaste, da sie einfacher zu verarbeiten sind. Dies liegt daran, dass Thermoplaste in größeren Mengen hergestellt werden und keine Nachbearbeitung erfordern. Außerdem können thermoplastische Formen aus erschwinglichen Materialien wie Aluminium oder Glasfaser hergestellt werden. Da Thermoplaste sehr gut mit Spritzgussverfahren kompatibel sind, eignen sie sich ideal für die Herstellung wiederholbarer Teile in hohen Stückzahlen.

Darüber hinaus gehören Thermoplaste zu den umweltfreundlicheren Kunststoffen auf dem Markt, da sie von Natur aus in hohem Maße recycelbar sind. Als zusätzlicher Vorteil entstehen bei der Herstellung mit Thermoplasten weniger giftige Dämpfe als bei der Arbeit mit Duroplasten.

Häufige thermoplastische Anwendungen

Hersteller verwenden häufig Thermoplaste für das Prototyping, denn wenn das Endprodukt bestimmte Standards nicht erfüllt, können sie das Teil einfach einschmelzen und von vorne beginnen, ohne viel Ausschuss zu produzieren.

Über das Prototyping von Teilen hinaus können Thermoplaste zur Herstellung einer Reihe gängiger Produkte verwendet werden – von Müllbeuteln, Kochgeschirr und Kleidung bis hin zu Kinderspielzeug und mechanischen Teilen.

Duroplaste:Was Sie wissen müssen

Mechanische/chemische Eigenschaften

Im Gegensatz zu Thermoplasten ist ein Duroplast jeder Kunststoff, der nach dem Aushärten durch Hitze aushärtet und nach dem Aushärtungsprozess nicht mehr umgeformt werden kann. Während des Aushärtens vernetzen sich Valenzbindungen im Polymer zu dreidimensionalen chemischen Bindungen, die selbst bei extremer Hitze nicht gelöst werden können.

Duroplaste werden üblicherweise in flüssiger Form in großen Behältern gelagert. Gängige Beispiele für Duroplaste sind Epoxid, Silikon und Polyurethan.

• Epoxid (EPX 82): Ein von Carbon für seinen DLS-Prozess entwickeltes Zusatzmaterial. Dieses Material ist ideal für Automobil-, Industrie- und Verbraucheranwendungen.
• Silikon (SIL 30): SIL 30 ist ein von Carbon® für seine digitale Lichtsynthese (DLS) entwickeltes Additivmaterial. Auch als SIL 30 bekannt, bietet dieses Silikonurethan eine einzigartige Kombination aus Biokompatibilität
• RPU 70: RPU ist für seine Zähigkeit, Festigkeit und Hitzebeständigkeit bekannt und kann in zahlreichen Branchen eingesetzt werden, darunter Konsumgüter, Automobil und Industrie.

Vorteile von Duroplasten

Duroplaste bieten eine Vielzahl von Vorteilen; Insgesamt sind sie stark, stabil und chemikalienbeständig. Sie werden sich bei extremen Temperaturen nicht leicht verziehen, zersetzen oder brechen.

Aufgrund ihrer Festigkeit und Haltbarkeit werden Duroplaste oft verwendet, um die strukturellen Eigenschaften eines anderen Materials zu verstärken. Sie gehören zu den schlagfestesten Materialien auf dem Markt und werden häufig zum Versiegeln von Produkten verwendet, um sie vor Verformung zu schützen.

Häufige Duroplastanwendungen

Während Thermoplaste eine breitere Palette von Anwendungen mit hoher und niedriger Funktionalität bieten, können Duroplaste zur Herstellung von Hochleistungsprodukten in einer Vielzahl von Branchen verwendet werden.

Duroplaste sind ideal für den Bau von allem, was regelmäßig mit extremen Temperaturen in Kontakt kommt, wie Küchengeräte und Elektronikteile.

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Der entscheidende Unterschied zwischen Thermoplasten und Duroplasten besteht darin, wie sie auf Wärme reagieren. Thermoplaste können in Gegenwart von Wärme geformt und erneut geformt werden, ohne die strukturelle Integrität zu verlieren, während Duroplaste nur einmal geformt werden können. Von den beiden eignen sich Thermoplaste besser für Allzweckprodukte, die stark und flexibel sein müssen, während Duroplaste bessere Hochleistungsprodukte ergeben. Ein erfahrener Fertigungspartner kann Ihnen bei der Entscheidung helfen, welches Material Ihren Anforderungen am besten entspricht.

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