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Hartplastik

Hartplastik

BKM Hartplastik Kunststoffe

Flexible, weiche und biegsame Kunststoffe wie Weich-PVC oder Polyethylen werden umgangssprachlich oft als Weichplastik bezeichnet. Noch elastischer sind Elastomere, bei denen von synthetischem Gummi gesprochen wird.

Gewissermaßen das Gegenstück dazu ist Hartplastik, das steifere Kunststoffe beschreibt. Dabei können die Hartplastik genannten Kunststoffe sowohl Thermoplaste als auch Duroplaste sein.

Was ist Hartplastik?

Hartplastik ist kein bestimmter Kunststoff, sondern letztlich nur eine eher umgangssprachliche Bezeichnung für festere, steifere oder härtere Kunststoffe. Ihre Festigkeit und Härte erhalten die Kunststoffe durch verschiedene Verfahren im Zuge der Herstellung.

Hartplastik findet in vielen Bereichen Anwendung, so zum Beispiel in Form von Geschirr, Verpackungen, Komponenten von elektronischen Geräten oder Armaturenbrettern in Autos. Seine Härte führt dazu, dass Hartplastik oft langlebiger ist als weiche Kunststoffe.

Woraus besteht Hartplastik?

Hartplastik kann aus verschiedenen Polymeren bestehen. Die genaue Zusammensetzung kann variieren.

Doch zu den gängigsten Kunststoffarten, die für Hartplastik genutzt werden, gehören diese:

  • Polycarbonat zeichnet sich durch Transparenz, Schlagfestigkeit und Hitzebeständigkeit aus.
  • Zu den besonderen Eigenschaften von Polyamid gehören eine hohe Festigkeit, lange Haltbarkeit und gute Abriebfestigkeit.
  • Polyoxymethylen ist ein technischer Kunststoff mit hoher Steifigkeit, Härte und geringer Reibung. Er wird oft für die Fertigung sehr präziser Maschinenteile eingesetzt.
  • Polyphenylsulfid ist für seine hohe Temperaturbeständigkeit und die gute chemische Beständigkeit bekannt. Der Kunststoff wird vorrangig genutzt, wenn die Produkte extremen Bedingungen standhalten müssen.
  • Polyvinylchlorid ist sehr vielseitig einsetzbar. Als Hart-PVC ist der Kunststoff unter anderem im Bauwesen, im Elektronikbereich und bei Verpackungen zu finden.

Häufig werden die Polymere mit Additiven, Füllstoffen oder Stabilisatoren kombiniert, um die Eigenschaften des Hartplastiks noch präziser einzustellen und für die jeweilige Anwendung zu optimieren.

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Wie wird Hartplastik verarbeitet?

Je nach Kunststoffart und gewünschten Eigenschaften des Endprodukts kann Hartplastik in verschiedenen Verfahren verarbeitet werden. Die Basis bildet dabei immer das Rohmaterial. Dieses wird überwiegend aus Erdöl gewonnen.

Destillation:
Im Zuge der Destillation wird aus dem Erdöl Naphtha abgeleitet und anschließend weiter aufgespalten. Die Monomere, die dabei entstehen, können dann in einem Synthese-Verfahren zu langen Ketten verbunden werden. Damit sind die Polymere vorhanden, die zu Pulver, Granulat, Pellets oder Platten verarbeitet werden.

Um aus dem Kunststoffmaterial Bauteile oder Produkte zu fertigen, kommen vor allem diese Techniken infrage:

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  • Spritzguss: Beim Spritzguss wird das Kunststoffmaterial geschmolzen und unter Druck in eine Form eingespritzt. Das Teil kühlt in der Form ab und nimmt dabei ihre Konturen an. Der Spritzguss kann für einfache bis komplexe, detailreiche Formen angewendet werden und kommt hauptsächlich für die Massenproduktion von Hartplastikteilen zum Einsatz.
  • Extrusion: Bei der Extrusion wird das geschmolzene Kunststoffmaterial durch eine Düse gepresst. Mit diesem Verfahren können Teile mit einem konstanten Querschnitt wie Rohre, Profile oder Folien gefertigt werden.
  • Thermoformen: Das Ausgangsmaterial beim Thermoformen sind Platten aus Kunststoff. Sie werden erwärmt und über eine Form gezogen oder gedrückt, um die Konturen zu übertragen. Das Verfahren eignet sich für die Produktion von flachen oder gewölbten Teilen wie Verpackungen, Behälter oder Gehäuse.
  • Pressen: Beim Pressverfahren wird Kunststoffgranulat zwischen zwei Formen erhitzt und anschließend durch Druck in die gewünschte Form gebracht. Das Fertigungsverfahren wird hauptsächlich bei Teilen angewendet, bei denen es auf eine hohe Dichte und Festigkeit ankommt.
  • CNC-Bearbeitung: Bei dieser Fertigungstechnik formen computergesteuerte Präzisionswerkzeuge den Kunststoff. Sie eignet sich vor allem für Prototypen und präzise Teile.

Welches Verarbeitungsverfahren die beste Wahl ist, hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu zählen die Art des Kunststoffs, die Anforderungen an das Produkt und die Produktionsmenge.

Wo wird Hartplastik eingesetzt?

Die Festigkeit und Härte als besondere Eigenschaften hat zur Folge, dass Hartplastik in den verschiedensten Anwendungen eingesetzt wird.

Ein Beispiel sind Verpackungsmaterialien. Vor allem Verpackungen von elektronischen Geräten, Werkzeugen und Spielsachen bestehen oft aus Hartplastik, um den Inhalte vor Beschädigungen, aber auch Diebstahl zu schützen.

Auch die Gehäuse von elektronischen Geräten wie Computern und Laptops, Druckern, Kameras, Mobiltelefonen, Stereoanlagen oder Fernsehern werden aus Hartplastik gefertigt. Gleiches gilt für medizinische Geräte und Instrumente. Hier bietet Hartplastik zusätzlich den Vorteil, dass es sterilisiert werden kann und hohen Hygienestandards gerecht wird.

Im Automobilbau findet sich Hartplastik vor allem im Innenraum von Fahrzeugen, beispielsweise als Armaturenbrett, Mittelkonsole, Türverkleidung oder Lenkrad. Im Bauwesen bestehen unter anderem Rohre, Profile, Verkleidungen oder Steckdosen und Lichtschalter aus Hartplastik.

Auch im alltäglichen Umfeld ist Hartplastik vertreten. Im Büro etwa können Ordner, Ablagen oder Stifthalter aus Hartplastik produziert sein, während es in der Küche Geschirr, Griffe von Besteck und Töpfen oder Vorratsdosen aus Hartplastik gibt. Auch bei robusten und langlebigen Spielsachen, Sportgeräten oder Gartenmöbeln ist oft Hartplastik im Spiel.

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Welche Vorteile bietet Hartplastik?

Verglichen mit anderen Materialien, kann Hartplastik mit mehreren Vorteilen punkten. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören die Härte, die Steifigkeit und die Langlebigkeit. Weil Hartplastik generell härter und steifer ist als weichere Kunststoffe, bietet es sich für Anwendungen an, bei denen es auf Festigkeit und Stabilität ankommt.

Die Festigkeit erhöht außerdem die Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß. Teile aus Hartplastik behalten länger ihre Form und Struktur und sind zudem oft langlebiger als andere Materialien.

Daneben zeichnen sich viele Hartplastiken durch eine gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Witterungseinflüssen aus. Die Kunststoffe halten chemischen Substanzen und Einflüssen wie Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen oder UV-Strahlung stand. Das ermöglicht ihren Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen und im Freien.

Auch bei Anwendungen, bei denen das Gewicht eine Rolle spielt, kann Hartplastik überzeugen. Denn das Material bietet die erforderliche Festigkeit und Stabilität, ist dabei aber leichter als zum Beispiel Metalle.

Ein weiterer Pluspunkt sind die guten isolierenden Eigenschaften, thermisch wie elektrisch. Dadurch eignet sich Hartplastik für die Verwendung im Bauwesen und der Elektronik. Und nicht zuletzt sprechen die Vielseitigkeit und die Formbarkeit für Kunststoff.

Hartplastik kann durch verschiedene Verarbeitungstechniken in unterschiedlichste Formen gebracht werden und bietet von transparentem Polycarbonat bis hin zu hitzebeständigem Polyphenylsulfid eine enorme Bandbreite an Möglichkeiten.