Leitfaden für die Materialauswahl im Spritzguss

Unser Leitfaden für die Materialauswahl wird Ihnen einen Überblick über die bei Xometry verwendeten Materialien für Ihre Spritzgussprojekte gewähren. Die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten jedes Materials werden außerdem im Detail erörtert.
Mix Plastic pellets

Die Materialauswahl ist ein integraler Bestandteil des Spritzgussprozesses. Sie beeinflusst die Leistung, die Kosten und die Produktionszeiten eines Projekts. Bei so einer wichtigen Entscheidung kann die Auswahl des richtigen Materials einschüchternd wirken.

Um es Ihnen leichter zu machen, hat Xometry eine Liste der Spritzgussmaterialien und ihrer Eigenschaften zusammengestellt, die Sie bei der Wahl des für Sie besten Materials unterstützen soll.

Feste Kunststoffe

ABS

ABS ist ein weit verbreitetes thermoplastisches Material. Es ist ideal für die Herstellung von Teilen mit einer guten Schlagfestigkeit, geringen Kosten und hoher Zugfestigkeit geeignet. Es bietet eine hohe Oberflächenhärte, chemische Beständigkeit und Zähigkeit. Seine gute Wärmebeständigkeit macht es außerdem ideal für die Herstellung von Teilen mit einer glänzenden Oberflächenveredelung, wie sie oft in der Automobilindustrie gewünscht wird. Dies bewirkt außerdem eine höhere Kratzfestigkeit für Outdoor-Anwendungen. All diese Eigenschaften des ABS machen es zu einer beliebten Option für den Spritzguss.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Steifigkeit • Kratzfestigkeit • Gutes Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis • hohe Schweißbarkeit
  • Anwendungen: ABS ist in der Herstellung von Teilen für die Automobilindustrie und Seefahrt weit verbreitet.
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Acryl (PMMA)

Acryl (PMMA) ist dort am weitesten verbreitet, wo optische Klarheit notwendig ist. Dieser thermoplastische Kunststoff bietet selbst bei sehr dünnen Wandstärken eine exzellente optische Transparenz, wodurch es die ideale Wahl für Linsen oder Gesichtsschirme darstellt. Im Outdoor-Bereich ist es ein großartiger Ersatz für Glas. Acryl zeigt eine hohe Formbarkeit, die dafür verwendet werden kann, viele verschiedene Formen und Größen im Spritzguss zu erzeugen.

  • Schlüsseleigenschaften: Guter Abriebfestigkeit, Schlagfestigkeit und Wetterbständigkeit
  • Anwendungen: Es wird in der Herstellung von Fenstern, Bilderrahmen, Handybildschirmen usw. verwendet.
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HDPE

HPDE bietet eine exzellente Schlagfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Es ist die ideale Wahl für die Herstellung von Teilen mit exzellenter Zähigkeit und Festigkeit. HDPE bietet eine hohe Hitzebeständigkeit und einen geringen Ausdehnungskoeffizienten. Seine gute Temperaturstabilität macht es ideal für Anwendungen, bei denen Teile ihre Form auch bei extremen Temperaturschwankungen beibehalten müssen. Es bietet außerdem eine gute elektrische Isolierung.

  • Schlüsseleigenschaften: HPDE ist ein leichtes, chemikalienbeständiges und umweltfreundliches Material.
  • Anwendungen: Es ist am besten für schwere Konstruktionen, die Landwirtschaft oder die Herstellung von medizinischen Produkten geeignet.
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LDPE

LDPE ist ein resillienter thermoplastischer Kunststoff, der die ideale Wahl für Anwendungen ist, die eine gute Schlagfestigkeit erfordern. Es verfügt außerdem über exzellente Chemikalienbeständigkeit sowie einen Schmelzpunkt von 115 °C. Aufgrund seiner Biegsamkeit ist es zudem für komplizierte Formen geeignet, die ein hohes Maß an Genauigkeit bei Details und den Maßen erfordern. Es ist sehr günstig, wodurch es eine großartige Option für die Massenproduktion von Spritzgussteilen darstellt.

  • Schlüsseleigenschaften: leicht • durchscheinend • belastungsfähig
  • Anwendungen: LDPE wird in der Regel für Lebensmittelbehälter, Spielzeuge sowie industrielle und medizinische Teile verwendet
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Nylon 6 / PA 6

Nylon 6 ist ein halbkristalliner thermoplastischer Kunststoff, der exzellenten Widerstand gegenüber Abnutzung, Chemikalienbeständigkeit und Zähigkeit bietet. Es kann zusammen mit anderen Materialien verwendet werden, um seine Eigenschaften noch weiter zu verbessern. Die Fasern im Material sind zäh und geben dem Produkt eine gute Elastizität. Nylon 6 ist außerdem für Anwendungen geeignet, bei denen enge Toleranzen eingehalten werden müssen. Es gewährt außerdem eine gute Verschleißfestigkeit und eine gute elektrische Isolierung. 

  • Schlüsseleigenschaften: steif • hohe Festigkeit • verschleißfest • chemikalienbeständig
  • Anwendungen: Es eignet sich am besten für Lager, Zahnräder und Stecker
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Nylon 66 / Nylon 6/6

Nylon 66 ist ein synthetisches Polyamid, das exzellente Festigkeit und Zähigkeit bietet, wodurch es für Anwendungen mit hoher Schlagfestigkeit geeignet ist. Es hat einen hohen Schmelzpunkt von 258 °C und eine Zugfestigkeit von 85 MPa. Es ist jedoch nicht UV-beständig. Mit seinen guten Gleiteigenschaften ist Nylon 66 eine ideale Wahl für viele Spritzgussanwendungen.

  • Schlüsseleigenschaften: leicht • gute mechanische Festigkeit • steif • verschleißfest
  • Anwendungen: Nylon 66 / Nylon 6/6 wird oft bei der Herstellung von Pinseln, Sehnen für Tennisschläger und chirurgische Fäden verwendet.
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PBT

PBT ist ein halbkristalliner thermoplastischer Kunststoff, der exzellente mechanische Festigkeit, Steifigkeit und Hitzebeständigkeit bietet. Es hat einen hohen Schmelzpunkt von 215 °C, wodurch es eine gute Wahl für den Spritzguss darstellt. PBT zeigt eine gute Chemikalienbeständigkeit. Es bietet außerdem eine gute Formstabilität und enge Toleranzen, da es einen geringen Ausdehnungskoeffizienten hat. Durch seine gute Temperaturbeständigkeit ist es für Anwendungen geeignet, bei denen Teile ihre Form auch bei extremen Temperaturschwankungen bewahren.

  • Schlüsseleigenschaften: abriebfest • gute Formstabilität • geringer Ausdehnungskoeffizient
  • Anwendungen: PBT with hauptsächlich in Zahnrädern, Lagern, eisernen Griffen und Motorhalterungen verwendet
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PC (Polycarbonat)

Polycarbonat ist ein transparenter thermoplastischer Kunststoff mit exzellenter Stoßfestigkeit, Bruchfestigkeit und Steifigkeit. Es hat zudem gute chemikalienbeständige Eigenschaften. Die Transparenz von PC macht es außerdem ideal für Anwendungen, bei denen die Sichtbarkeit der innenliegenden Teile erforderlich ist. Sein hoher Schmelzpunkt von 250 °C sorgt dafür, dass es für viele technische Anwendungen geeignet ist. Es zeigt eine hohe Steifigkeit und hohe Viskosität, wodurch es insbesondere für Teile geeignet ist, die eine hohe Genauigkeit bei ihren Maßen und engen Toleranzen erfordern.  

  • Schlüsseleigenschaften: bruchfest • gute elektrische Eigenschaften • transparent • haltbar
  • Anwendungen: Es wird vielfältig in medizinischen Geräten, Brillen, Elektronikgeräten und Getränkeverpackungen verwendet.
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PS-ABS Polycarbonat

PS-ABS Polycarbonatmischungen sind eine besondere Art von Spritzgussmaterialien, die die Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Steifheit eines PC mit der Biegsamkeit und der Kostenersparnis eines ABS verbinden. Es ist ideal für Teile, die Stabilität bei hohen Temperaturen, gute Chemikalienbeständigkeit und Maßgenauigkeit erfordern. PS-ABS bietet außerdem eine exzellente Schlagfestigkeit, wodurch es für Anwendungen geeignet ist, bei denen Teile erforderlich sind, die auch unter Vibrationen und Stößen haltbar sind und funktionieren.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Schlagfestigkeit • Hitzebeständigkeit • Flexibilität
  • Anwendungen: PS-ABS ist für die Herstellung von Dingen wie Tastaturen, Verkleidungen, TV-Gehäusen usw. für die Elektronikindustrie geeignet.
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PC-PBT

PC-PBT ist ein spezieller themoplastischer Kunststoff, der die hohe mechanische Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Steifheit von PBT mit der Bruchfestigkeit und Steifigkeit von PC verbindet. Es wird im großen Umfang in der Herstellung von Teilen in der  Automobil- und Luftfahrtindustrie eingesetzt, da es ein hohes Festigkeits-zu-Gewicht-Verhältnis und eine gute Chemikalienbeständigkeit bietet. Es wird außerdem für Teile verwendet, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern.

  • Schlüsseleigenschaften: Hitze- und Korrosionsbeständigkeit • Gute Maßstabilität und mechanische Festigkeit
  • Anwendungen: Dieses Material wird oft in der Herstellung von Stoßfängern für Automobile und Getriebekästen eingesetzt
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PEEK

PEEK ist ein halbkristalliner thermoplastischer Kunststoff, der exzellente mechanische Eigenschaften wie Festigkeit und Steifigkeit, aber auch eine hohe Hitzebeständigkeit bietet. Es hat einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch es für Teile mit engen Toleranzen geeignet ist. Seine Chemikalienbeständigkeit und Verschleißfestigkeit ist ebenfalls sehr gut. PEEK kann zusammen mit anderen Materialien verwendet werden, um seine Eigenschaften noch weiter zu verbessern. Es zeigt eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungsrissen und hat eine exzellente Formstabilität. Es wird am besten für Teile verwendet, bei denen Stöße und Vibrationen ein Problem darstellen.

  • Schlüsseleigenschaften: Chemikalien- und ermüdungsbeständig • hohe mechanische Festigkeit • hohe Chemikalienbeständigkeit
  • Anwendungen: PEEK wird oft für medizinische Implantate, elektrische Isolierungen, Siegel und Ventile verwendet
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PEI (Ultem)

PEI (Ultem) ist ein halbkristalliner thermoplastischer Kunststoff, der exzellente mechanische Eigenschaften wie Festigkeit und Steifigkeit, aber auch eine hohe Hitzebeständigkeit bietet.  Aufgrund seiner exzellenten elektrischen Eigenschaften ist es eines der populärsten Materialien für den Spritzguss. Es ist außerdem aufgrund seiner außergewöhnlichen Formstabilität weitverbreitet. Es sticht durch seine überlegenen flammenhemmenden Eigenschaften hervor, und kann in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten, von Automobil- und Elektronikkomponenten bis hin zu medizinischer Ausrüstung und Maschinen eingesetzt werden.  

  • Schlüsseleigenschaften: Hitzebeständig • Hohe dielektrische Beständigkeit • Gute Steifigkeit und Härte
  • Anwendungen: Es wird in Motorteilen, Temperatursensoren, medizinischen Geräten usw. verwendet.
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PET

PET ist ein anderes, gewöhnlich im Spritzguss verwendetes Material. Es hat exzellente mechanische und thermische Eigenschaften, wodurch es ideal für Teile ist, die leicht und dennoch bruchfest sein müssen. PET verfügt außerdem über eine überragende Chemikalienbeständigkeit, wodurch es vielen Chemikalien ausgesetzt sein kann, ohne zu zerfallen oder brüchig zu werden. Darüber hinaus hat es gute ästhetische Eigenschaften – es hat eine glänzende Oberfläche, ist einfach zu färben, und erlaubt so Teile mit lebhaften Farben. Sein hoher Schmelzpunkt erfordert, dass der Spritzguss bei hohen Temperaturen erfolgt.

  • Schlüsseleigenschaften: flammhemmend • Hitze-, Kriech- und Chemikalienbeständig
  • Anwendungen: PET wird in der Herstellung von Kondensatoren, Flaschen, Aufnahmebändern und in vielen elektrischen Bauteilen verwendet
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PLA

PLA ist ein Biokunststoff, der aus erneuerbaren Quellen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird. Er hat exzellente mechanische Eigenschaften, wodurch es eine großartige Wahl für Teile ist, die Festigkeit und Flexibilität erfordern. PLA verfügt außerdem über eine gute thermische Stabilität, die es erlaubt, dass es auch bei hohen Temperaturen stabil bleibt. Es hat einen niedrigen Schmelzpunkt von 145 – 160 °C. PLA kann recycelt (und nach dem Zerkleinern) biologisch abgebaut werden, was es zu einer großartigen Wahl für eine umweltfreundliche Produktion macht.

  • Schlüsseleigenschaften: Biokompatibel • Hohe Zugfestigkeit • Geringe Glasübergangstemperatur • Hohe Biegsamkeit
  • Anwendungen: PLA wird üblicherweise für Kunststofffolien, Flaschen und medizinische Geräte verwendet
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Polyethylen (PE)

Polyethylen (PE) ist ein leichtes, aber zähes Material, das starken Stößen widerstehen kann und über eine exzellente Chemikalienbeständigkeit verfügt. Es ist der am meisten verwendete Kunststoff der Welt. Es wird aus Petroleum gewonnen und bietet ein gutes Festigkeits-zu-Gewicht-Verhältnis. Es bietet zudem Formstabilität – die Teile werden ihre Form selbst dann behalten, wenn sie extremen Temperaturen oder Druck ausgesetzt werden. Polyethylen ist recyclebar, was es zu einer großartigen Option für viele Anwendungen macht.

  • Schlüsseleigenschaften: Undurchlässig • Chemikalienbeständig • bietet gute elektrische Isolierungseigenschaften
  • Anwendungen: Das Material wird häufig in Müll- oder Einkaufstüten, Verpackungsfolien, Flaschen und Lebensmittelbehältern verwendet
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Polypropylen (PP)

PP ist ein weitverbreiteter thermoplastischer Kunststoff mit hoher Festigkeit und exzellenter Elastizität. Es kann sowohl klar sein als auch gefärbt werden, und wird vielfältig in der Herstellung von Automobilteilen, elektrischen Bauteilen und als Verpackungsmaterial verwendet. Es verfügt über eine gute Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, wodurch es gut für Hochtemperaturanwendungen geeignet ist, und kann durch Spritzguss in eine Vielzahl von Größen und Formen gebracht werden. Es ist zudem hitzebeständig, ermüdungsbeständig und wirkt elektrisch isolierend.

  • Schlüsseleigenschaften: Hitze-, Chemikalien- und Feuchtigkeitsbeständig • Gute Elastizität • Hohe Schlagfestigkeit
  • Anwendungen: PP wird für die Herstellung von Teppichen, Kleidung und Campingausrüstung für den Hausgebrauch verwendet. Im industriellen Bereich: Autobatterien, Stoßfänger und Verkleidungen.
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Polystyrol (PS)

PS ist ein transparenter amorpher thermoplastischer Kunststoff, der aus monomerem Styrol erzeugt wird. Es ist ein hartes Material mit hoher Festigkeit, die es für viele Anwendungen geeignet macht. Es hat gute elektrische Eigenschaften und ist beständig gegenüber Gammastrahlung. Es kann durch Spritzguss in verschiedene Größen und Formen gebracht werden, wodurch es eine beliebte Wahl für Haushaltsgegenstände und Kunststoffprodukte ist.

  • Schlüsseleigenschaften: Transparent • Hart und Spröde • Exzellente Festigkeit
  • Anwendungen: PS wird vielfältig in der Herstellung von Einwegbesteck, Lebensmittelbehältern, Tellern, Schüsseln usw. verwendet
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POM / Delrin acetal

POM, auch als Delrin Acetal bekannt, ist ein halbkristalliner thermoplastischer Kunststoff mit exzellenter Festigkeit und Verschleißfestigkeit. Es kann durch formgebende Prozesse leicht in unterschiedliche Formen gebracht werden und hat gute chemikalienbeständige Eigenschaften. POM wird oft in industriellen Anwendungen eingesetzt, da es über eine hohe Zugfestigkeit von 75,8 MPa verfügt. Es ist hauptsächlich zäh und haltbar, und verfügt über eine niedrige Feuchtigkeitsabsorption.

  • Schlüsseleigenschaften: Verschleifest • Fest und Haltbar • Hohe Zugfestigkeit
  • Anwendungen: Dieses Material wird hauptsächlich in der Herstellung mechanischer Bauteile wie Pumpen, Ventilen oder Lagern verwendet
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PPE-PS

Das PPE-PS Gemisch ist eine Kombination aus PPE und PS. Es bietet überragende mechanische Eigenschaften. Dies gewährt verbesserte Stoßfestigkeit und Steifigkeit. Es kann zudem in Anwendungen eingesetzt werden, die hohe Hitzebeständigkeit oder elektrische Isolierung erfordern. Es verfügt über eine gute Oberflächenerscheinung und ist sehr verformbar. PPE-PS verfügt über eine gute Zugfestigkeit von 50 MPa bei Zimmertemperatur.

  • Schlüsseleigenschaften: Verformbar • Fest • Gute Flusseigenschaften • Schlagfest
  • Anwendungen: PPE-PS wird am besten bei der Herstellung von Ventilkomponenten, Wasserpumpen und verschiedenen medizinischen Geräten eingesetzt
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PPS

PPS (Polyphenylsulfid) ist ein halbkristalliner thermoplastischer Kunststoff mit guten chemikalienbeständigen Eigenschaften, hoher Wärme- und UV-Reflektion. Es hat eine außergewöhnliche Formstabilität und kann in Anwendungen eingesetzt werden, die eine gute elektrische Isolierung erfordern. PPS ist sehr feuerfest. Es verfügt über eine gute Zugfestigkeit von bis zu 80 MPa bei Zimmertemperatur, was es zu einer beliebten Wahl für Automobilteile macht.

  • Schlüsseleigenschaften: Steif • UV- und Chemikalienbeständig • Gute Formstabilität
  • Anwendungen: PPS wird hauptsächlich in Einspritzsystemen, Schaltern und elektronischen Geräten wie Dampfbügeleisen und Fönen verwendet.
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PSU

PSU (Polysulfon) ist ein halbkristalliner Kunststoff, der für seine Hochtemperaturstabilität bekannt ist. Es verfügt über exzellente elektrisch isolierende Eigenschaften, Formstabilität und sehr gute Chemikalienbeständigkeit. PSU bietet außerdem eine verbesserte Schlagfestigkeit im Vergleich zu anderen Kunststoffen. Die Zugfestigkeit reicht bis zu 80 MPa. PSU ist ideal für Anwendungen, die exzellente mechanische Eigenschaften und Hitzebeständigkeit erfordern. Also zum Beispiel Fahrzeugteile, elektrische Bauteile und medizinische Geräte.

  • Schlüsseleigenschaften: Thermische Stabilität • Fest und Haltbar • Chemikalien- und Hitzebeständigkeit
  • Anwendungen: PSU wird hauptsächlich in der Automobilindustrie, der Medizin und der Elektroindustrie eingesetzt, um elektrische Isolierungen oder Geräte herzustellen.
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Vergleichstablle Steife Spritzgussmaterialien

Festes Material Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Härte (Shore D)
ABS 46 48 68 – 118
Acrylic (PMMA) 55.1 – 75.8 2 98
HDPE 25 9 64
LDPE 9.6 100 55
Nylon 6 / PA 6 40 60 81
Nylon 66 / Nylon 6/6 85 70 168
PBT 130 2.5 170
PC (Polycarbonat) 65.5 60 95
PS-ABS Polycarbonat 41 6
PC-PBT 41.8 4.6 109
PEEK 99.9 35 230
PEI (Ultem) 113.7 80 165
PET 91 15 195
PLA 49.5 5.2 83
Polyethylen (PE) 21 11 64
Polypropylen (PP) 30 150 70
Polystyrol (PS) 16 35 80
POM / Delrin acetal 75.8 30 150
PPE-PS 50 30 89
PPS 93 15 95
PSU 80 50 93

Elastomere und synthetische Gummis

PVC

PVC (Polyvinylchlorid) ist ein thermoplastischer Kunststoff aus Vinylchlorid. Es verfügt über eine exzellente Chemikalienbeständigkeit, gute maschinelle Verarbeitbarkeit und Biegefestigkeit, die es für ein weites Feld an Anwendungen geeignet machen. PVC is UV-beständig und kann leicht geformt oder geschnitten werden, um verschiedene Größen und Formen durch Spritzguss zu erzeugen. Es ist der am dritthäufigsten synthetisierte thermoplastische Kunststoff, mit geringem Gewicht und guten isolierenden Eigenschaften. Es wird vielfältig in der Bauindustrie und für medizinische Anwendungen eingesetzt.

  • Schlüsseleigenschaften: Witterungsbeständig • Chemikalien- / Korrosionsbeständig • Schlagfest • Biokompatibel • Hohe Festigkeit
  • Applications: Es wird hauptsächlich für die Herstellung von Rohren, Fensterrahmen, Flaschen, Verteilerkästen usw. verwendet.
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TPE (Elastomer)

TPE (Elastomer) ist eine spezielle Art von Spritzgussmaterial, das die Vielfalt des Gummis mit der Festigkeit und Hitzebeständigkeit von thermoplastischen Kunststoffen verbindet. Es wird oft anstatt traditioneller Gummis und Kunststoffe verwendet, da es biegsamer und haltbarer ist. Es verfügt über exzellente Hitzebeständigkeit und eine gute Chemikalienbeständigkeit. TPE verfügt außerdem über eine gute Verschleißfestigkeit, wodurch es eine beliebte Wahl für Automobilteile und Dichtungen ist. Es ist in verschiedenen Gütegraden verfügbar, die für spezifische Anwendungen entwickelt wurden. 

  • Schlüsseleigenschaften: Flexibel • Fest • Haltbar • Reiß- und Abriebfest
  • Anwendungen: TPE wird üblicherweise in Griffen, Verschlüssen und als Bauteil in kraftbetriebenen und Handwerkszeugen, Kabeln und Drähten verwendet
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TPV (Gummi)

TPV (ThermoPlastic Vulcanizates – vulkanisierte Thermoplastik) ist ein spezieller synthetischer Gummi, der aus der Kombination von thermoplastischen Kunststoffen und Elastomeren gebildet wird. Es verfügt über eine gute Chemikalienbeständigkeit, Flexibilität, und hohe Zugfestigkeit. TPV kann ebenso in Anwendungen eingesetzt werden, die Leistung im Niedrigtemperaturbereich erfordern, und seine überragende Schlagfestigkeit machen es zu einer großartigen Wahl im Outdoor-Bereich. Es wird vielfältig in der Automobilindustrie und anderen industriellen Anwendungen eingesetzt, die gummiartige Eigenschaften in Verbindung mit Hitzebeständigkeit erfordern. Das Material ist außerdem sehr leicht und einfach zu verarbeiten.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • UV- und Hitzbeständigkeit • Haltbar • Flexibel
  • Anwendungen: TPV wird vielfältig auf dem Markt eingesetzt, inkl. Reifen, Schläuche und Dichtungen
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Vergleichstabelle Elastomere und synthetische Gummis

Festes Material Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Härte (Shore A)
PVC 10.3 – 46.4 190 – 480 60 – 96
TPE (Elastomer) 13.7 – 24.4 370 – 1,200 11 – 97
TPV (Gummi) 3.2 – 26.5 190 – 600 39 – 92

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