Know-how
Aus der Geschichte des Kunststoffes
Die Geschichte des Kunststoffes beginnt bereits im 16. Jahrhundert mit einem Alchimisten namens Bartholomäus Schobinger, der auf Basis von Milchkasein eine „durchsichtige materi" erfindet. Die ersten Kunststoffe wurden aus modifizierten Naturstoffen gewonnen — darunter Kautschuk, Gutta Percha, Bois Durci und Schellack.
1862 fand Alexander Parkes ein neues Material, „das in festem, verformbaren und in flüssigem Zustand verwendet werden konnte und das mal hart wie Elfenbein, mal lichtundurchlässig, mal flexibel, mal wasserundurchlässig oder verfärbbar war". Im Jahre 1869 fand John W. Hyatt eine Zusammensetzung auf der Basis von Zellulosenitrat; die erste Fabrik wurde 1870 unter dem Namen Albany Dental Plate Company gegründet.
Hermann Staudinger (1881–1965), Leiter des Instituts für Chemie in Freiburg, begann 1920 mit theoretischen Untersuchungen der Struktur natürlicher und synthetischer Polymere. Diese Studien gipfelten 1954 in den Entdeckungen von K. Ziegler und G. Natta zu Katalysatoren der Polymerisation — Grundlage für Polypropylen und viele weitere Werkstoffe.
Die Kunststoffindustrie hat in den letzten fünfzig Jahren eine so gewaltige Weiterentwicklung erlebt, dass selbst die Stahlindustrie in den Schatten gedrängt worden ist. Heute finden sich Polystyrol, Polyethylen und PVC in nahezu allen Haushalten weltweit.
Quelle: Sandretto Museum Collegno (To) Italien, Renzo Marchelli
Who is Who im Kunststoff
Die wichtigsten thermoplastischen Werkstoffe, die wir bei Artiplex verarbeiten:
Thermoplastische Kunststoffe
Die Kunststoffe, deren Makromoleküle aus linearen oder verzweigten Ketten bestehen und durch zwischenmolekulare Kräfte zusammengehalten werden, nennt man Thermoplaste. Beim Erwärmen werden die zwischenmolekularen Kräfte geschwächt und das Material wird formbar; beim Abkühlen festigt es sich wieder.
Acrylglas / PMMA (Plexiglas®)
Acrylglas ist in einer Vielzahl transparenter, deckender und fluoreszierender Farben erhältlich, wird jedoch in klarer Ausführung am häufigsten verwendet. PMMA zählt zu den ältesten Thermoplasten — es ist stabil, zäh und UV-beständig, sowohl in der gegossenen als auch in der extrudierten Ausführung.
Polycarbonat (PC) — Makrolon / Lexan
Ein transparenter, äusserst schlagzäher Thermoplast. Bemerkenswert sind seine guten dielektrischen Eigenschaften und seine Verwendbarkeit bei tiefen und hohen Temperaturen (−90 bis +135 °C). PC bietet das Höchstmass an Schlagzähigkeit unter den transparenten Thermoplasten.
Polyvinylchlorid (PVC)
PVC gehört zu den mengenmässig am meisten verwendeten technischen Kunststoffen. Dank guter mechanischer Festigkeitswerte, interessanter chemischer Beständigkeit, guter dielektrischer Eigenschaften und eines günstigen Preises bieten sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Hart-PVC lässt sich gut kleben, schweissen, sägen, bohren und fräsen.
Polyvinylidenfluorid (PVDF) — Floraflon / Kynar / Solef
Halbkristallines, fast undurchsichtiges, weisses Technoplast. Zeichnet sich durch gute Warmfestigkeit und allgemeine Beständigkeit gegenüber chemischen Substanzen aus.
Polyethylen (PE)
Der in Europa meist produzierte Kunststoff. Ausgangsmaterial ist das aus Erdöl und Erdgas gewonnene Ethylen. Unterschieden wird nach Dichte in LD-PE (niedrige Dichte) und HD-PE (hohe Dichte).
Polypropylen (PP)
Dem Hart-PE eng verwandter thermoplastischer Kunststoff. PP zeichnet sich durch höhere Härte und Steifigkeit sowie durch hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien aus. Nicht bei Temperaturen um den Gefrierpunkt einsetzen.
Polystyrol (PS)
Harter, formstabiler, aber spröder Thermoplast; gehört zu den preisgünstigsten Kunststoffen. Gut geeignet für spritzgegossene Massenartikel des täglichen Bedarfs sowie für elektrische Anwendungen dank guter dielektrischer Werte. Lässt sich problemlos kleben.
Polyoxymethylen (POM)
Weist eine interessante Kombination aus grosser Härte, Formstabilität und hoher Schlagzähigkeit auf — bevorzugter Werkstoff für den Präzisions-Maschinen- und Apparatebau. Hervorragende Gleiteigenschaften; hohe chemische Beständigkeit (vom Kleben absehen).
Polytetrafluorethylen (PTFE / Teflon)
Hochtemperaturbeständiger thermoplastischer Werkstoff mit dem niedrigsten Reibungskoeffizienten aller Kunststoffe. Einsatztemperaturbereich von −200 °C bis +250 °C. Geringe Druck- und Verschleissfestigkeit bei ungefüllten Typen.
Polyamid (PA)
Polyamide sind eine Gruppe von Werkstoffen, deren Eigenschaften vom harten und zähen PA6.6 bis zum weichen, flexiblen PA12 variieren. Beständig gegenüber allen in der Hydraulik eingesetzten Mineralölen.
Polyethylenterephthalat (PETP)
Sehr zäher, hochabriebfester Kunststoff mit sehr guten Gleiteigenschaften. Auch unter extremen Bedingungen (hohe Belastung und Geschwindigkeit) einsetzbar. In Bezug auf mechanische Bearbeitung und Toleranzen mit Non-Ferro-Metallen vergleichbar.
Hartgewebe (HGW)
Hergestellt aus Baumwollgewebebahnen und Phenolharz; für mechanisch hochbelastbare Konstruktionsteile verwendbar. Gute elektroisolierende Eigenschaften sowie Beständigkeit gegen Lösungsmittel, Treibstoffe, Öle und schwache Laugen.
Hartpapier (HP)
Hergestellt aus hochwertigen Natron- oder Baumwollzellulosepapierbahnen. Die Verbindung mit verschiedenen Harzsystemen macht diesen Werkstoff universell einsetzbar.
Quelle: Kunststoffe Beumers
Vom Rohstoff zum Acrylglas
Erdöl, Erdgas oder Kohle dient als Ausgangsbasis. In einem chemischen Prozess — der Polymerisation — wird daraus ein Kunststoff-Granulat hergestellt. Aus dem Granulat werden in einer Produktionsstrasse diverse Acrylglas-Grundstoffe (Platten, Blöcke, Röhren, Stäbe) gefertigt.
Produktionsschritte der Kunststoffverarbeitung
Nach dem Erwärmen lassen sich Kunststoffe biegen und behalten nach der Abkühlung ihre Form. Man kann Hohlkörper herstellen, indem die vorgewärmte Platte mittels Druckluft in eine Form gepresst wird. Alle Kunststoffe lassen sich leicht mechanisch bearbeiten und können in der Regel gut miteinander verklebt, vernietet oder verschraubt werden.
Pflege von Acrylglas und Kunststoffen
Kunststoffe sind meist kratzempfindlich. Vor allem PVC und Acrylglas / Plexiglas dürfen nur mit Schwämmen und Seifenwasser oder mit einem Spezialmittel gereinigt werden.