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Nachhaltigkeit  Materialkompetenz  11.02.2020

Multitalent

Bauteile aus Kunststoff sind nicht nur leicht, sondern können auch mehrere Funktionen gleichzeitig übernehmen. Möglich wird das durch exakt auf die Anforderung abgestimmte Materialien und die hohe Flexibilität bei der Herstellung von Kunststoffteilen.

Kunststoff kann mehr sein als nur eine Plastiktüte: Er kann als vielseitiges Bauteil mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen. Fachleute bezeichnen dies als „Funktionale Integration“. Möglich ist das vor allem, weil sich bei der Herstellung von Kunststoffteilen – dem sogenannten Spritzgussverfahren – nahezu jede beliebige Form erreichen lässt. Zum Beispiel bei Thermoplasten: Bei deren Urformverfahren wird zunächst der als Granulat vorliegende thermoplastische Kunststoff in der Spritzgussmaschine bei 200 bis 300 Grad Celsius aufgeschmolzen und mit einer Förderschnecke zu einer Spritzdüse befördert. Dann wird die Schmelze unter hohem Druck in das Werkzeug eingebracht, dessen Hohlraum die spätere Form des Kunststoffteils vorgibt. Durch Abkühlen der Schmelze im Werkzeug wird der Kunststoff wieder formfest und als fertiges Kunststoffbauteil aus dem Werkzeug ausgeworfen.

Integration von Funktionen

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„Je nachdem, wie das Werkzeug gestaltet ist, lassen sich im Spritzgussverfahren aus einem einzigen Ausgangsmaterial Bauteile mit sehr komplexen Geometrien und unterschiedlichen Wandstärken produzieren“, erläutert Matthias Hauer, Spezialist für Kunststoffverarbeitung bei Freudenberg Sealing Technologies. „Die Kunststoffteile sind sprichwörtlich aus einem Guss – ein Verstärkungsring etwa, der bei metallischen Materialen extra angeschweißt werden müsste, lässt sich beim Spritzguss direkt ins Bauteil integrieren.“ Im Zusammenspiel von Materialeigenschaften und Geometrien kann ein Kunststoffteil dann viele verschiedene Funktionen übernehmen. Verstärkte Bereiche können zum Beispiel mechanische Lasten von dynamischen Bauteilen – etwa von rotierenden Wellen – aufnehmen. Mit anderen Formen können Dichtaufgaben erfüllt werden.

Die Integration von Funktionen bietet viele Vorteile: Zum einen sind weniger Bauteile nötig, was Gewicht und Kosten senken kann. Außerdem werden Herstellung und Montage von Systemen vereinfacht und verbundene Prozesse weniger komplex und damit weniger fehleranfällig.

Die Mischung macht‘s

All dem liegt zu Grunde, dass die Materialentwickler von Freudenberg Sealing Technologies die Eigenschaften des Kunststoffs je nach Funktion und Einsatzbereich exakt einstellen. Dazu verändern sie die Materialeigenschaften des Grundwerkstoffs – beispielsweise eines Thermoplasts – unter anderem mit Hilfe von Füllstoffen und Additiven. Ist ein Bauteil beispielsweise an einer bestimmten Stelle einer besonders starken Reibung ausgesetzt, dann ergänzen sie die Kunststoffmischung durch Zusatzstoffe, die für eine hohe Abriebfestigkeit sorgen. So wird ein Bauteil zum Multitalent, wie ein Schweizer Taschenmesser.


Unser aktueller Themenschwerpunkt ist Kunststoff. Von Wegwerfplastik als Last – und wie wir diesem Problem begegnen können. Aber auch von der Frage, ob Kunststoff eine Lösung sein kann. Mehr zum Thema „Plastik – Last und Lösung“ lesen Sie in der aktuellen Ausgabe unseres Magazins ESSENTIAL.


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