Grünes Duroplastbauteil
Materialien

Duroplast – formstabil, chemikalien- und temperaturbeständig.

Duroplaste sind nur während ihrer Formgebung bei höheren Temperaturen plastisch verformbar. Wenn sie einmal ausgehärtet sind, behalten sie ihre Form und Härte auch unter Hitzeeinwirkung. Der Grund dafür ist die engmaschige, dreidimensionale Molekülvernetzung, die sie von Thermoplasten unterscheidet. Die hohe Festigkeit auch bei hohen Temperaturen, das im Vergleich zu Metallen geringere Gewicht und die wirtschaftliche Verarbeitung und Formgebung machen Duroplaste in vielen Bereichen der Technik zu idealen Werkstoffen.

Duroplaste werden aufgrund ihrer Form-, Thermischen-, Chemikalienbeständigkeit und Härte zunehmend in Bereichen eingesetzt, die bislang metallischen Werkstoffen vorbehalten waren. Durch Fortschritte in Materialforschung und Verarbeitungstechnik erweitert sich das mögliche Einsatzspektrum ständig. In vielen Bereichen können Duroplaste inzwischen technisch-konstruktive Vorzüge mit klaren Kostenvorteilen gegenüber Metallen verbinden.

Unterschieden wird zwischen rieselfähigem Duroplast und teigigen, pastösen BMC-/SMC-Formmassen: SMC- und BMC-Formmassen basieren auf einem styrolhaltigen Polyester-Harz. Die Lieferform ist pastös. Daher sind besondere Zuführeinrichtungen für die Verarbeitung (z.B. sog. Stopfer) erforderlich.

Rieselfähige Duroplast-Formmassen sind granuliert und können über Standardfülltrichter zugeführt werden.

Einsatzgebiete:

Ersatz von technischen Metallteilen als Leichtbauvariante, Ersatz von Metallen durch gleiche Längenausdehnungsfaktoren, Einsatz für hoch beanspruchte, extrem glatte und präzise Oberflächen.

Epoxidharze (EP)

Epoxidharze besitzen sehr gute mechanische Eigenschaften und gute  chemische Beständigkeiten. EP-Harze werden in Verbindung mit Glasfaser, Kohlefaser oder Aramidfaser für mechanisch hoch belastete Produkte und für die Ummantelung von Elektroniken und Sensoren verwendet werden.

Melaminharze sind im Vergleich zu anderen Duroplasten gut witterungs- und lichtbeständig und haben eine gute mechanische Stabilität. Sie verfügen über eine gute Oberflächenhärte und sind dadurch kratzfest bei einem hohen Oberflächenglanz. Bestimmte MF-Typen sind auch für den Einsatz im Lebensmittelbereich zugelassen.

Ungesättigte Polyesterharze werden als sogenannte „Teigmassen (SMC)“ verarbeitet. In der Regel sind diese Formmassen mit hohen Füllstoffgehalten versehen, wodurch sie eine höhere Festigkeit erhalten und für hohe mechanische Belastungen nutzbar sind. Anwendungen sind zum Beispiel Schalter- und Steckerteile, Gerätegehäuse oder Fahrzeugteile.

Die auch als Aminoplaste bezeichneten Harnstoffharze wurden bereits in den 1920er-Jahren als Duroplast verwendet: Ihre gute Färbbarkeit und ihre Lebensmittelechtheit sind einige der Vorteile dieser Materialien. Heute werden Harnstoffharze eher als Klebstoff und Bindemittel in der Möbelindustrie eingesetzt, finden aber auch als Gehäuse für Haushaltsgeräte, als Sanitärprodukte oder als technische Teile wie Schaltergehäuse oder Kontaktleisten ihre Anwendung.

Diese Harze sind gekennzeichnet durch ihre sehr gute Wärmebeständigkeit und ausgezeichnete mechanische und elektrische Eigenschaften.

  • sehr niedriger, linearer Längenausdehnungskoeffizient
  • sehr dimensionsstabil auch bei Temperaturen über 180 °C
  • sehr gute dynamische Eigenschaften auch bei Temperaturwechseln
  • kein Korrosionsschutz erforderlich
  • niedriger Kaltfluss bei statischer Belastung und hoher Temperatur
  • große Wandstärkenunterschiede möglich
  • widerstandsffähig gegen Chemikalien und aggressive Medien (Kraftstoff, Motor-, Getriebeöl, Glykol/Wasser, Bremsflüssigkeit), auch bei hoher Temperatur
  • sehr UV-stabil
Ingo Höfner

Projektmanagement