Know Your Materials:Polymethylmethacrylat (PMMA/Acryl)

Polymethylmethacrylat (PMMA) ist ein häufig verwendeter Fertigungskunststoff. Aufgrund seiner hohen Transparenz wird PMMA auch als „Acrylglas“ oder „Plexiglas“ bezeichnet. Die Materialeigenschaften von PMMA sind aus mehreren Gründen bemerkenswert:Es ist ein hoch durchscheinendes, glasartiges Material, das eine hohe Stoß- und Umweltbeständigkeit bietet, was es zu einer hervorragenden Alternative für echtes Glas in Anwendungen macht, bei denen Splitterfestigkeit eine erwünschte Eigenschaft ist. Dazu gehören Windschutzscheiben für Flugzeuge und Autos, architektonische Anwendungen, Elektronik, Aquarienfenster und sogar medizinische Implantate.

Aufgrund des breiten Spektrums an potenziellen Anwendungen und Verwendungen für PMMA ist es wichtig, dass Produktteams die Vor- und Nachteile dieses vielseitigen Materials vollständig verstehen, um seine Vorteile optimal nutzen zu können. Folgendes müssen Sie wissen.

Was ist Polymethylmethacrylat-Acryl?

PMMA oder Poly(methylmethacrylat) ist ein klares, farbloses Polymer mit der Summenformel C5H8O2.

PMMA wird durch Polymerisation hergestellt, bei der die Methylmethacrylat-Monomere mit einem Katalysator in eine Form gegeben werden. Dadurch kann PMMA in eine Vielzahl von Formen gebracht werden, die von großen Platten und Blöcken bis hin zu kleinen Pellets und Granulaten reichen.

PMMA ist mit allen thermoplastischen Herstellungsverfahren (einschließlich Spritzguss, Formpressen und anderen) kompatibel und kann anschließend bearbeitet, mit Säge- oder Laserschneiden zugeschnitten oder poliert werden.

Eigenschaften und mechanische Spezifikationen von Polymethylmethacrylat

PMMA hat einen Brechungsindex von 1,49 und kann bis zu 92 % des Lichts durchlassen, was mehr ist als viele andere Thermoplaste und sogar einige Glassorten. PMMA ist außerdem leicht – die typische Dichte für das Material beträgt 1,17–1,20 g/cm3 oder die Hälfte von Glas – und viel widerstandsfähiger gegen Stöße und Splitter als Glas. PMMA kann thermogeformt werden, ohne dass die optische Klarheit des Materials verloren geht. Gleichzeitig kann PMMA auch gefärbt oder gefärbt werden, um es an jeden Farbton anzupassen, wodurch seine Vielseitigkeit auf Anwendungen erweitert wird, die über den Glasersatz hinausgehen.

So bietet PMMA beispielsweise auch eine gute Beständigkeit gegen UV-Licht und Umwelteinflüsse, die durch Stabilisatoren und Additive weiter verbessert werden kann. Darüber hinaus ist PMMA robust und langlebig, bietet eine bessere Kratzfestigkeit als Polycarbonat (PC) und andere transparente Polymere und weist eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme auf, sodass es zur Herstellung von Teilen verwendet werden kann, bei denen die Dimensionsstabilität entscheidend ist. PMMA ist daher ideal für Außenanwendungen, bei denen das Teil oder Gerät Witterungseinflüssen standhalten soll.

Obwohl PMMA aus Methylmethacrylat hergestellt wird, einem bekannten Reizstoff und mutmaßlichen Karzinogen, ist es äußerst biokompatibel, was dazu führt, dass das Material in verschiedenen medizinischen Anwendungen Verwendung findet, darunter Kontaktlinsen, Zahnersatz, Knochenersatz und sogar kosmetische Chirurgie, wo es verwendet wird um Falten oder Narben zu reduzieren. Tatsächlich wird PMMA in medizinischen Kreisen manchmal als „Knochenzement“ bezeichnet, da es häufig verwendet wird, um Implantate gegen das Skelett abzufedern. PMMA lässt sich auch in einer Krankenhausumgebung einfach polymerisieren, was es besonders nützlich in der medizinischen Fertigung macht.

Obwohl PMMA lebensmittelecht sein kann, ist es nicht sicher für die Verwendung in Mikrowellen oder Geschirrspülern, da das Material nur bis zu Temperaturen von 65 °C (149 °F) formstabil ist. Typischerweise wird Glas gegenüber PMMA für Lebensmittelanwendungen empfohlen.

Warum Polymethylmethacrylat-Kunststoff wählen?

Wie bereits erwähnt, ähnelt PMMA PC und anderen durchscheinenden Kunststoffen, aber dieses Material hebt sich in einigen wichtigen Punkten von der Masse ab.

Einer der bemerkenswertesten Vorteile von PMMA ist seine Kratzfestigkeit. Es eignet sich gut für optische Linsen und Geräte, da es weniger wahrscheinlich ist, dass das Material splittert, zerbricht oder die Haut oder die Augen einer Person verletzt, wenn die Linse oder das Gerät zerbricht. Bauteile aus PC hingegen neigen mit zunehmender Nutzungsdauer wesentlich mehr zu Kratzern und Dellen.

PMMA ist spröder als PC, was bedeutet, dass es steif bleibt und bei Belastung oder Schlag reißt. Während PMMA eine gewisse Bruchfestigkeit bietet, ist PC in der Lage, eine viel größere Schlagfestigkeit zu bieten, und in einigen Anwendungen können diese beiden Qualitäten zusammen verwendet werden. Beispielsweise können Schaufenster aus einer äußeren Schicht aus kratz- und bruchfestem PMMA und einer inneren Schicht aus einem windfesten und hochschlagfesten Material wie PC gefertigt werden.

PMMA bietet auch eine kostengünstige Alternative zu PC, wenn eine bestimmte Anwendung von einer höheren Zug- und Biegefestigkeit, Lichtdurchlässigkeit, Oberflächenpolierbarkeit und UV-Beständigkeit profitieren würde. PC hingegen ist ein teureres Material in der Herstellung und eignet sich besser für Anwendungen, die eine hohe Schlagfestigkeit sowie Chemikalien- und Hitzebeständigkeit erfordern.

Erste Schritte mit Polymethylmethacrylatharz

PMMA ist ein äußerst vielseitiges thermoplastisches Harz, das als starke, leichte und kostengünstige Alternative für viele Anwendungen bekannt ist, bei denen ansonsten Glas verwendet werden könnte. Dieses witterungsbeständige Material ist jedoch auch biokompatibel, was zu seiner Verwendung in einer Vielzahl von medizinischen Geräten führt. Es gibt eine Reihe von Gründen, warum Sie die Verwendung von PMMA für Ihr Produkt in Betracht ziehen sollten, aber letztendlich liegt es an Ihnen, zu bestimmen, welche Materialien für Ihre Teile am besten geeignet sind – idealerweise mit Hilfe eines vertrauenswürdigen Fertigungspartners.

Fast Radius ist führend beim Überdenken moderner Fertigungsmöglichkeiten. Unsere hochmoderne On-Demand-Fertigungsplattform macht es unseren Kunden leicht, bei jedem Schritt des Produktionszeitplans mit uns in Kontakt zu treten, vom Produktdesign bis zur Erfüllung. Unser Team aus engagierten Designern und Ingenieuren ist darauf spezialisiert, hochwertige Teile aus einer breiten Palette von Materialien herzustellen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um loszulegen.

Um mehr über andere Thermoplaste oder CNC-Bearbeitung von Acrylteilen zu erfahren, besuchen Sie das Ressourcenzentrum von Fast Radius.

Sind Sie bereit, Ihre Teile mit Fast Radius herzustellen?

Starten Sie Ihr Angebot