Die 5 wichtigsten hochfesten Kunststoffe erklärt

Polyamid-Imid (Torlon) ~21.000 psi (145 MPa)

Polyamid-Imid ist einer der stärksten verfügbaren Kunststoffe. Es ist unter dem Handelsnamen Torlon bekannt und zeigt eine hervorragende Leistung bei schweren Lasten. Es behält seine Festigkeit auch bei hohen Temperaturen. Ingenieure wählen Polyamid-Imid für anspruchsvolle Aufgaben. Dieser Kunststoff eignet sich gut für Teile in der Luft- und Raumfahrt, Hochleistungsgetriebe und Kompressorteile.
Seine Festigkeit von etwa 21.000 Pfund pro Quadratzoll macht ihn ideal für tragbare Geräte und Motoren. Viele Industriezweige verwenden ihn als Ersatz für Metallteile. Mit seiner geringen Reibung und hohen Verschleißfestigkeit ist Polyamid-Imid eine solide Wahl, wenn es auf Festigkeit ankommt.
Wenn Sie ein Projekt haben, das bei hohen Temperaturen mit engen Toleranzen läuft, ist Polyamid-Imid eine zuverlässige Option. Seine Leistungsfähigkeit hat sich über Jahrzehnte hinweg bewährt.

Polyetherimid (Ultem) ~16.000 psi (110 MPa)

Polyetherimid, oft unter dem Markennamen Ultem bekannt, ist der zweite Kunststoff auf unserer Liste. Er bietet eine Zugfestigkeit von etwa 16.000 psi. Dieser Kunststoff kann auch gut mit Hitze umgehen. Er bleibt stabil und verformt sich auch unter Belastung nicht.
Ultem eignet sich gut für medizinische Geräte, elektrische Anschlüsse und Automobilteile. Viele Hersteller wählen Polyetherimid für Innenanwendungen. Es ist sowohl in klarer als auch in farbiger Ausführung erhältlich. Die hohe Temperaturbeständigkeit macht es auch zu einem beliebten Material in der Elektronikindustrie.
Der Kunststoff ist leicht und dennoch stabil. Seine zuverlässige Leistung ist das Ergebnis jahrelanger Tests und der Verwendung in kritischen Anwendungen. Das macht Polyetherimid zu einer guten Wahl für Konstruktionen, bei denen sowohl Hitze als auch Stress eine Rolle spielen.

Polyetheretherketon ~14.000 psi (97 MPa)

Polyetheretherketon hat sich seinen Ruf als leistungsstarker technischer Kunststoff verdient. Mit einer ungefähren Zugfestigkeit von 14.000 psi liegt er im hochfesten Bereich.
Dieser Kunststoff ist bekannt für seine hervorragende chemische Beständigkeit und seine geringen Verschleißeigenschaften. Polyetheretherketon wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und für medizinische Implantate verwendet. Seine stabile Leistung macht es zu einem der bevorzugten Kunststoffe für Anwendungen mit hoher Belastung und hohen Temperaturen.
Aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur kann Polyetheretherketon in rauen Umgebungen eingesetzt werden. Außerdem ist es resistent gegen Ermüdung und langfristige Verformung. Viele Präzisionsteile und Dichtungen verwenden dieses Material mit großem Erfolg.
Sein Anwendungsbereich reicht von Industriegetrieben bis hin zu Komponenten für Wirbelsäulenimplantate. Polyetheretherketon bleibt eine robuste Lösung für viele moderne technische Herausforderungen.

Nylon (Polyamid) ~12.000 psi (83 MPa)

Nylon ist ein weit verbreiteter Kunststoff, von dem viele Menschen schon gehört haben. Er ist auch als Polyamid bekannt. Dieser Kunststoff hat eine Zugfestigkeit von etwa 12.000 psi. Nylon wird seit Jahrzehnten in unzähligen Anwendungen eingesetzt.
Sein Einsatzbereich reicht von Kleidung bis hin zu mechanischen Teilen. Auch die Automobilindustrie und Konsumgüter profitieren von der zuverlässigen Festigkeit des Nylons. Es ist eine flexible Option, die gegen Abrieb und leichte Chemikalien resistent ist.
Nylon ist leicht zu verarbeiten und hat niedrige Produktionskosten. Viele Befestigungselemente, Lager und Zahnräder werden aus Nylon hergestellt. Seine hohe Zähigkeit macht es zu einem beliebten Material für viele industrielle Aufgaben.
Bei alltäglichen mechanischen Funktionen hält Nylon dem Verschleiß gut stand. Seine Festigkeit und Langlebigkeit erfüllen weiterhin viele Konstruktionsanforderungen.

Polycarbonat ~9.500 psi (65 MPa)

Polycarbonat ist für seine hohe Festigkeit und hervorragende Schlagzähigkeit bekannt. Mit einer Zugfestigkeit von etwa 9.500 psi belegt es den fünften Platz auf unserer Liste.
Dieser Kunststoff wird häufig für Gegenstände verwendet, die eine hohe Festigkeit erfordern. So wird Polycarbonat beispielsweise häufig für die Herstellung von Schutzbrillen, Compact Discs und Schutzkleidung verwendet. Auch in Elektronikgehäusen wird es häufig eingesetzt.
Polycarbonat ist klar und leicht. Trotz seiner geringeren Zugfestigkeit im Vergleich zu anderen Materialien auf dieser Liste ist es aufgrund seiner hervorragenden optischen Klarheit und Temperaturbeständigkeit nach wie vor beliebt.
Es ist ein vielseitiges Material mit einem guten Gleichgewicht zwischen Haltbarkeit und leichter Formbarkeit. Viele Produkte profitieren von der Kombination aus hoher Schlagfestigkeit und angemessener Zugfestigkeit, die Polycarbonat bietet.

Fazit

Jeder der besprochenen Kunststoffe hat seine eigenen Stärken. Polyamid-Imid bietet die höchste Zugfestigkeit und ist die erste Wahl für extreme Umgebungen. Polyetherimid eignet sich perfekt für Anwendungen, die sowohl Hitzebeständigkeit als auch Haltbarkeit erfordern. Polyetheretherketon wird in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt, in denen Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit ein Muss ist. Nylon bietet einen ausgewogenen Ansatz, der einfache Verarbeitung mit hoher Zähigkeit kombiniert. Polycarbonat weist zwar eine geringere Zugfestigkeit auf, bietet aber eine hervorragende Schlagfestigkeit und Klarheit.
Ingenieure und Designer haben unterschiedliche Bedürfnisse. Die Wahl des Kunststoffs hängt von der Anwendung, der Umgebung und den Kosten ab. Wenn Sie die Arbeitseigenschaften dieser Kunststoffe verstehen, können Sie besser über die Materialauswahl entscheiden. Weitere Kunststoffmaterialien finden Sie unter Stanford Advanced Materials (SAM).

Häufig gestellte Fragen

F: Was macht Kunststoffe mit hoher Zugfestigkeit so wünschenswert?
F: Sie halten hohen Belastungen stand und erbringen gute Leistungen unter anspruchsvollen Bedingungen.

F: In welchen Branchen werden diese starken Kunststoffe verwendet?
F: In der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie, in medizinischen Geräten und in elektrischen Bauteilen werden sie verwendet.

F: Sind diese Kunststoffe leicht zu formen oder zu gestalten?
F: Ja, jeder Kunststoff kann mit Methoden wie dem Spritzgussverfahren verarbeitet werden.