Top 11 Hochleistungskunststoffe für CNC-Bearbeitung: Wichtige Vorteile

Kunststoffe sind integraler Bestandteil moderner Fertigung – breit verfügbar,mostly erschwinglich, kompatibel mit gängigen Prozessen wie Spritzguss, 3D-Druck, CNC-Bearbeitung.

CNC-Bearbeitung ist ein subtraktives Verfahren, das rotierende Werkzeuge und Bohrer nutzt, um Material von einem massiven Block systematisch abzutragen und das Teil zu formen. Bei Kunststoffteilen ist CNC präziser als Spritzguss. Zudem kompatibel mit breiterer Kunststoffpalette als viele andere Verfahren – macht CNC-Fertigung für viele Teams attraktiv. Hier sind 11 der gängigsten CNC-Kunststoffe:

11 gängige CNC-Kunststoffe

1. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)

Beliebter Engineering-Thermoplast: Schlagfestigkeit/-resistenz, hohe Hitzebeständigkeit, gute Zerspanbarkeit. Guter Isolator, ideal für Elektronik, mechanisch stabil über Zeit.

Durch geringes Gewicht, Erschwinglichkeit, breite Verfügbarkeit oft für Rapid Prototyping genutzt. Weitere Anwendungen: Elektronikgehäuse, Tastenkappen, Armaturenbrettkomponenten.

Trotz Festigkeit: anfällig für Verschleiß durch bestimmte Fette, Lösungsmittel, Alkohole. Unbehandelte Standard-ABS-Grade brennen leicht und manchmal weiter nach Flammenentfernung.

Mechanische Spezifikationen:

• Dehnung bei Bruch: 10 – 50 %
• Biege-E-Modul: 1,6 – 2,4 GPa
• Zugfestigkeit: 29,8 – 43 MPa
• Härte Shore D: 100

2. Nylon 66

Nylon (Polyamid, PA) – breite Kategorie niedrigreibender Engineering-Thermoplaste mit hoher Schlagfestigkeit, hoher Abrieb-/Chemikalienbeständigkeit, exzellenten mechanischen Eigenschaften.

Nylon 66 besonders gut für CNC: stark, langlebig für diverse Anwendungen in Auto, Medizintechnik. Natürlich hochleistend, widersteht starkem Verschleiß, resistent gegen Öl und Kraftstoff. Aber: niedrige Dimensionsstabilität bei Feuchtigkeitsaufnahme (nimmt Feuchtigkeit leicht auf). Auch gegen starke Mineralsäuren nicht beständig.

Mechanische Spezifikationen:

• Dehnung bei Bruch: 150 – 300 %
• Biege-E-Modul: 2965 MPa
• Zugfestigkeit: 76 MPa
• Härte: 116, Rockwell R

3. Polyetheretherketon (PEEK)

Hochleistungsthermoplast mit ungewöhnlicher mechanischer Eigenschaften-Kombination. Beständig gegen Chemikalien, Verschleiß, Kriechen, Ermüdung, Flüssigkeiten, Temperaturen bis 260 °C (480 °F). Leicht, stark genug für raue Umgebungen, unlöslich in allen gängigen Lösungsmitteln. Recycelbar, biokompatibel.

Wie Nylon oft als Metallersatz in CNC. Typisch: Kolbeneinheiten, kritische Flugzeugtriebwerksteile, Dentalspritzen.

Trotz Stärken: nicht UV-beständig, schlecht gegen Halogene/Natrium. Eines der teuersten CNC-Kunststoffe – nur für anspruchsvollste Anwendungen in Betracht ziehen.

Mechanische Spezifikationen (ungefülltes PEEK):

• Dehnung bei Bruch: 30 – 150 %
• Biege-E-Modul: 3,7 – 4 GPa
• Dichte: 1,26 – 1,32 g/cm³
• Zähigkeit (Kerbschlagzähigkeit Izod bei RT): 80 – 94 J/m

4. Polyacetal (Polyoxymethylen) POM

Meist unter Handelsname Delrin bekannt – einer der am besten zerspanbaren CNC-Kunststoffe. Wahl für hochfeste, hochsteife Kunststoffe mit exzellenter Hitze-, Verschleiß-, Witterungs-, Chemikalien-, Kraftstoffbeständigkeit.

Delrin 570 und 150 gängigste Grade für CNC – exzellente Dimensionsstabilität, ideal für präzise Teile mit engen Toleranzen. Schwach: Säurebeständigkeit, schwierig zu verkleben. Typisch: Gurtekomponenten, E-Zigaretten, Insulinpens, Wasserzähler.

Mechanische Spezifikationen (Delrin 570):

• Zug-E-Modul: 4900 MPa
• Biege-E-Modul: 4600 MPa
• Schlagzähigkeit, gekerbter IZOD: 6 kJ/m²
• Zugfestigkeit bei Bruch: 53 MPa

5. Polycarbonat (PC)

Weit bekannt, breit genutzt in Fertigung. Zäh, leicht, natürlich flammhemmend, exzellente elektrische Isolation. Effizienter als andere Engineering-Thermoplaste.

Designer wissen: PC natürlich transparent, Lichtdurchlässigkeit wie Glas – nimmt Farbe gut an. Typisch: Schutzbrillen, Chirurgieinstrumente, Leistungsschalter, CDs/DVDs.

Nachteil: Mechanische Eigenschaften degradieren nach längerer Exposition gegenüber Wasser > 60 °C. Zwar beständig gegen verdünnte Säuren, Öle, Fette, aber anfällig für Kohlenwasserstoffverschleiß und Vergilbung bei UV-Langzeitexposition.

Mechanische Spezifikationen:

• Dehnung bei Bruch: 50–120 %
• Biege-E-Modul: 2,2–2,5 GPa
• Zugfestigkeit bei Bruch: 55–77 MPa
• Härte Shore D: 90–95

6. Polytetrafluorethylen (PTFE)

Bekannt als Teflon – vielseitiges Hochleistungspolymer mit wertvollen mechanischen Eigenschaften für kommerzielle Produkte. Chemikalien-, Temperatur-, Licht-, UV-, Wasser-, Witterungs-, Ermüdungsbeständig. Exzellente Antihaft-Eigenschaften – bekannt aus Antihaft-Pfannenbeschichtungen, auch für Dichtungen, Halbleiterteile, Herzpatches.

Niedrigster Reibungskoeffizient aller Feststoffe, unter Top 5 korrosionsbeständiger Kunststoffe. Aber: mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur generell unterlegen anderen Engineering-Kunststoffen – durch Füllstoffe verbesserbar. Wichtig: Dickenlimit bei PTFE-Teilen (typisch nur 2-Zoll-Platten/Stäbe). Empfindlich gegen Kriechen und Abrieb.

Mechanische Spezifikationen:

• Dehnung bei Bruch: 300–550 %
• Zug-E-Modul: 550 MPa
• Durchschlagfestigkeit: 19,7 kV/mm
• Dynamischer Reibungskoeffizient: 0,04

7. High-Density Polyethylen (HDPE)

Flexibler, leicht verarbeitbarer Kunststoff, beständig gegen Spannungsriss, Chemikalien, Korrosive auch bei Tieftemperaturen. Gleiche exzellente Schlagfestigkeit wie LDPE, aber vierfach höhere Zugfestigkeit. Schwach: UV-Beständigkeit. Typisch: Stopfen, Dichtungen, Elektroisolatoren.

Mechanische Spezifikationen:

• Dehnung bei Bruch: 500 %
• Zugfestigkeit: 4.000 PSI
• Dichte: 0,035 lbs/cu.in.
• Härte: Rockwell R65

8. Ultra-High Molecular Weight Polyethylen (UHMW)

Zäher, vielseitiger, hochzerspanbarer Kunststoff mit hoher Abrieb-/Verschleißfestigkeit. Wahl für langlebige, niedrigreibende Industrieanwendungen.

Nicht für Hochlastanwendungen (hohe Kriechneigung), nicht über 80–100 °C. Typisch: LKW-Ladeflächenauskleidungen, Lebensmittelmaschinenteile, Verschleißleisten, Marine-Dock-Fender.

Mechanische Spezifikationen:

• Zugfestigkeit: 3.100 PSI
• Biege-E-Modul: 110.000 PSI
• IZOD-Kerbschlag: 18,0

9. Polymethylmethacrylat (PMMA)

Bekannt als Acryl/Acrylglas – rigider Thermoplast, bekannt für Splittersicherheit. Zäh, leicht, beständig gegen die meisten Labormittel. Zersetzung bei chlorierten/aromatischen Kohlenwasserstoffen, Ketonen, Ethern.

Gegenüber Polystyrol: bessere Lichtdurchlässigkeit, witterungs-/UV-beständiger. Designseitig: unbegrenzte Farboptionen, Brechungsindex 1,49.

Aber: nicht sehr hitze-, schlag-, verschleiß-, abriebfest. Neigt zu Rissen unter hoher Last. Nur für Niedrigspannungsanwendungen: Gewächshausdächer, Auto-Blinkerabdeckungen, Solarpaneele, Drug-Test-Geräte.

Mechanische Spezifikationen:

• Dehnung bei Bruch: 2 – 10 %
• Biege-E-Modul: 2,5 – 3,5 GPa
• Härte Shore D: 90 – 99
• Zugfestigkeit bei Bruch: 38 – 70 MPa

10. Polypropylen (PP)

Kosteneffizienter CNC-Kunststoff mit einzigartiger Eigenschaftskombination. Leicht, hoch chemikalienbeständig in korrosiven Umgebungen, beständig gegen die meisten organischen Lösungsmittel, Entfettungsmittel, Elektrolyte.

Gegenüber LDPE/HDPE: geringere Schlagfestigkeit, aber höhere Zugfestigkeit. Wie PTFE typisch auf 3-Zoll-Platten limitiert – Bauteilgröße begrenzt.

Mechanische Spezifikationen:

• Zugfestigkeit bei Streckgrenze: 4800 PSI
• Biegefestigkeit: 5400 PSI
• Biege-E-Modul: 160.000 PSI
• Härte: 80 Rockwell R

11. Low-Density Polyethylen (LDPE)

Zäher, flexibler CNC-Kunststoff: Tieftemperaturflexibilität, Korrosionsbeständigkeit. Leicht schweiß- und heißsiegelbar, gute Chemikalienbeständigkeit.

Primär für Orthesen/Prothesen. Nicht für Anwendungen mit Steifigkeit, hoher Strukturfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit. Bauteilgröße durch Dickenlimit kommerzieller LDPE begrenzt.

Mechanische Spezifikationen:

• Zugfestigkeit: 1.400 PSI
• Biege-E-Modul: 30.000 PSI
• IZOD-Kerbschlagfestigkeit: no break

Starten Sie mit Fast Radius

CNC-Bearbeitung ist vielseitig – ermöglicht Entwicklungsteams und Ingenieuren hochwertige Teile mit komplexen Geometrien. Da CNC mit fast jedem zerspanbaren Material kompatibel ist, sind Ingenieure vor der Qual der Wahl. Durch all Optionen zu waten und das passende Material für den Use Case zu finden, ist herausfordernd und zeitaufwendig.

Ein erfahrener Fertigungspartner wie Fast Radius strafft die Materialauswahl. Unser Team hat jahrelange Erfahrung bei der Begleitung durch den gesamten Fertigungsprozess – Designoptimierung, Materialauswahl, Produktion, schnelle Fulfillment. Wir helfen Teams, das richtige CNC-Material für ihre einzigartigen Projekte zu finden. Kontaktieren Sie uns noch heute.

Für mehr zu Kunststoff-CNC-Bearbeitung, Expertentipps zur Materialauswahl: Fast Radius Learning Center.

Bereit, Ihre Bauteile mit Fast Radius zu fertigen?

Angebot anfordern