Duroplast vs. Thermoplast: Das richtige Polymer für Ihr Projekt auswählen

CNC-Werkzeugmaschinen sind die am häufigsten eingesetzten Maschinen in der subtraktiven Bearbeitung. Sie bearbeiten Werkstoffe, indem sie den Werkzeugweg automatisch über einen Computer steuern. Wenn Sie kundenspezifische Teile fertigen lassen möchten, hilft Ihnen das Verständnis der verschiedenen verfügbaren CNC-Maschinentypen, fundierte Entscheidungen für Ihr Projekt zu treffen. Jeder CNC-Maschinentyp bietet einzigartige Möglichkeiten, und die Wahl der richtigen Maschine ist entscheidend für optimale Ergebnisse hinsichtlich Qualität, Kosten und Lieferzeit.

Was ist ein Duroplast?

Beim Erhitzen oder Aushärten eines Duroplasten findet eine irreversible chemische Vernetzung statt, wodurch eine starre, dreidimensionale Netzwerkstruktur entsteht. Ausgehärtete Duroplaste lassen sich nicht mehr einschmelzen oder umformen. Gängige Beispiele sind Epoxidharze, Polyurethane und Phenolharze. Sie bieten hervorragende Hitzebeständigkeit, Dimensionsstabilität und mechanische Festigkeit und eignen sich daher ideal für Anwendungen wie Automobilteile, elektrische Bauteile und Verbundwerkstoffe, bei denen Langlebigkeit entscheidend ist.

Was ist ein Thermoplast?

Thermoplaste sind Polymerwerkstoffe, die durch Erhitzen wiederholt erweicht und durch Abkühlen wieder ausgehärtet werden können. Ihre Molekülkettenstruktur ist relativ einfach. Beim Erhitzen bewegen sich die Molekülketten schneller, und das Material wird weich und plastisch; nach dem Abkühlen erstarrt es wieder. Diese Reversibilität verleiht Thermoplasten eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und Recyclingfähigkeit.

Worin besteht der Unterschied zwischen thermoplastischen und duroplastischen Kunststoffen?

Der Hauptunterschied zwischen Thermoplasten und Duroplasten liegt in ihrer Molekularstruktur und deren Veränderung beim Erhitzen:

Duroplaste: Duroplaste bilden während des Aushärtungsprozesses ein irreversibles, dreidimensionales Netzwerk. Nach der Aushärtung können sie weder eingeschmolzen noch umgeformt werden – Erhitzung führt zu Materialermüdung statt zu Erweichung. Sie weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Dimensionsstabilität auf, sind jedoch nicht recycelbar. Aufgrund dieser Eigenschaft können Duroplaste in bestimmten Anwendungsbereichen Metalle ersetzen.

Duroplastische Werkstoffe

• ● Epoxidharz (EP)
• ● Silikon (SI)
• ● Melamin (MF)
• ● Polyester (UP)
• ● Polyurethan (PU)
• ● Harnstoff-Formaldehyd (UF)
• ● Polytetrafluorethylen (PTFE)
• ● Polyvinylidenfluorid (PVDF)

Thermoplastische Werkstoffe

• ● Nylon (PA)
• ● Acryl (PMMA)
• ● Polyvinylchlorid (PVC)
• ● Polypropylen (PP)
• ● Polycarbonat (PC)
• ● Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)
• ● Acetal-Copolymer Polyoxymethylen (POM-C)
• ● Acetal-Homopolymer Polyoxymethylen (POM-H)

Anwendungsbeispiele für Duroplaste

In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden Epoxidharz-basierte Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe häufig zur Herstellung von Flugzeugflügelstrukturen und Rumpfsegmenten eingesetzt. Rund 50 % der Primärstruktur eines Flugzeugs bestehen aus modernen Epoxidharzen. Diese duroplastischen Epoxidharz-Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch ein hervorragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit und hohe Dimensionsstabilität auch bei extremen Temperaturschwankungen (-55 °C bis +82 °C) aus. Sie behalten ihre strukturelle Integrität selbst unter hohen Belastungen und verformen sich während des Fluges nicht.

Anwendungsbeispiele für thermoplastische Kunststoffe

In der Automobilindustrie findet Polypropylen (PP) breite Anwendung bei der Herstellung von Stoßfängern und Karosserieteilen. Dieser thermoplastische Werkstoff zeichnet sich durch hohe Schlagfestigkeit, geringes Gewicht und hervorragende Lackierbarkeit aus. Zu seinen wichtigsten Vorteilen zählen die Recyclingfähigkeit und Reparierbarkeit: Beschädigte Stoßfänger lassen sich problemlos recyceln oder durch Heißschweißen reparieren. Darüber hinaus ermöglicht die Flexibilität von PP, leichte Stöße ohne Rissbildung abzufedern, während die geringe Dichte das Gesamtgewicht des Fahrzeugs reduziert und somit zur Kraftstoffeinsparung beiträgt.