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PE-UHMW als Thermoplast

Thermoplastische PE-UHMW-Typen für Spritzguss, Extrusion und 3D-Druck bieten zahlreiche Vorteile gegenüber der spanenden Bearbeitung von PE-UHMW-Halbzeugen. Foto: Dreyplas

Ein thermoplastisches PE-UHMW lässt mittels Spitzguss und Extrusion verarbeiten. Das bietet viele Vorteile gegenüber einer spanenden Halbzeug-Bearbeitung.

Zur Fakuma stellt der Kunststoff-Distributeur Dreyplas die Vorteile eines thermoplastischen ultrahochmolekularen Polyethylens (PE-UHMW) von Mitsui Chemicals heraus. Lubmer heißt das Produkt, das sich mittels Spritzguss und Extrusion verarbeiten lässt. Gegenüber der spanenden Bearbeitung gesinterter Halbzeuge aus PE-UHMW bietet dies Kosteneinsparungen bei der Herstellung von Formteilen und Profilen. Denn der erforderliche Zeitaufwand verringert sich. Außerdem entfallen die großen Mengen teurer, nicht wiederverwertbarer Produktionsabfälle, die beim Spanen anfallen.

PE-UHMW zeichnet sich durch sehr gute Gleiteigenschaften aus. Mit der thermoplastischen Type Lubmer lassen sich Verarbeitbarkeit im Spritzguss und in der Extrusion mit den guten Eigenschaften von PE-UHMW verbinden. Auf diese Weise lassen sich reibungsarme Teile mit engen Toleranzen und sehr geringen Rautiefen herstellen.

Mit aktuellen Abmusterungen bei Kunden stellt Lubmer auf der Fakuma darüber hinaus seine sehr gute Eignung für den 3D-Druck unter Beweis.

Molekulargewicht für Spritzguss und Extrusion reduziert

Den Unterscheid zwischen den jeweiligen PE-UHMW-Typen besteht in der Länge der Molekülketten. Diese ist bei konventionellen Typen so groß, dass diese nicht aufgeschmolzen werden können, sondern zu Halbzeugen gesintert werden.

Dem gegenüber ist das Molekulargewicht bei den in Granulatform gelieferten Lubmer-Typen gerade so weit reduziert, dass die Verarbeitung auf herkömmlichen Spritzgießmaschinen und Extrudern möglich ist. Dadurch bietet sich eine größere gestalterische Freiheit als bei der spanenden Bearbeitung von Halbzeugen, zudem lassen sich die ohnehin reduzierten Produktionsabfälle wieder aufschmelzen und umweltschonend erneut dem Prozess zuführen.

PE-UHMW als Alternative zu technischen Kunststoffen

Trotz der reduzierten Molmasse bietet Lubmer bei glatten Reibpartnern wie Stahl ein ähnlich gutes tribologisches Verhalten wie Bauteile aus gesintertem Halbzeug. Dies und seine Recyclingfähigkeit im Polyolefin-Strom machen es in vielen Anwendungen zu einer nachhaltigen Alternative zu technischen Kunststoffen wie PPS, POM, PA oder PBT.

Lubmer kann bei bis zu -200 °C dauerhaft eingesetzt werden, seine chemische Beständigkeit, Wärmefestigkeit und (Tieftemperatur-)Schlagzähigkeit liegen auf dem Niveau der PE-UHMW-Halbzeuge. Es erfüllt alle Vorgaben nach REACH und ist nach FDA und EU10/2011 für den Lebensmittelkontakt zugelassen.

Mehrere thermoplastische PE-UHMW-Typen

Neben den Basistypen Lubmer L3000 mit der höchsten Fließfähigkeit, L4000 und dem auch für die Extrusion geeigneten Typ L5000 mit höchster Abriebfestigkeit vertreibt Dreyplas Alloy LS4140, das dank Polyamid-Modifizierung erhöhte Temperaturbeständigkeit mit guter Fließfähigkeit kombiniert.

Lubmer kann sowohl mit Heißkanalsystemen als auch mit traditionellen Tunnelangüssen eingesetzt werden. Die opake helle Eigenfarbe erleichtert dabei den Einsatz von Farbmasterbatches. Auch andere funktionale Additive lassen sich über die herkömmlichen Dosiersysteme beimischen.

Vorteile gegenüber anderen Polyolefinen

Lubmer bietet eine sehr gute Geräuschdämpfung sowie bessere elektrische Isoliereigenschaften als die meisten anderen Polyolefine. Damit eignet es sich für geräuscharme Zahnräder und darüber hinaus für Anwendungen, die Tieftemperaturbeständigkeit und hohe Chemikalienbeständigkeit erfordern.

Die Kombination aus geringer Gleitreibung und hoher Abriebfestigkeit machen es zudem zu einer Alternative für Anwendungen wie Lager, die unter hohen Belastungen stehen, und generell für technische Teile, bei deren Einsatz Gleitreibung auftritt. Dabei bieten auch extrudierte Führungselemente und Profile die für PE-UHMW typischen Vorteile.

Entwicklung neuer Anwendungen

Über den Vertrieb von Lubmer hinaus ist die Entwicklung neuer Anwendungen und Produkte eine Kernkompetenz von Dreyplas. Dies betrifft die Begleitung von Kundenprojekten ebenso wie Eigenentwicklungen. Zu letzteren zählen die PE-UHMW-Typen Dreylub 5HK5 und 5HK10 mit 5 bzw. 10 Gew.-% Hohlglaskugelanteil, die hohe Abriebfestigkeit und geringes spezifisches Gewicht mit nahezu völliger Verzugsfreiheit verbinden.

mg