Kunststoffarten
Teil von Kunststoffarten vergleichen als Leitfaden für technische Thermoplaste
Kunststoffarten vergleichen mit Datenblättern und Verarbeitungshinweisen
Kunststoffarten vergleichen: Checkliste mit acht Prüfpunkten aus Datenblättern, typischen Kennwerten für PP, PE, ABS, PA und POM sowie Verarbeitungshinweisen.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Ein Vergleich trägt nur, wenn Prüfnorm, Prüfbedingungen und Probenzustand übereinstimmen.
- Acht Kennwerte reichen für eine Vorauswahl: MVR, Dichte, Zugmodul, Streckspannung, Bruchdehnung, Kerbschlagzähigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Verarbeitungstemperatur.
- Die Spannen sind sortentypisch: PP liegt bei 0,90 bis 0,91 Gramm je Kubikzentimeter, POM bei 1,40 bis 1,41 Gramm je Kubikzentimeter.
- PA 6 und ABS weichen davon ab, weil Feuchteaufnahme und Schwindung die Kennwerte verschieben.
- Verbindliche Toleranzen gehören in die Liefervereinbarung, nicht ins Datenblatt.
Kunststoffarten im Direktvergleich
Die Tabelle stellt sechs Sorten gegenüber, die in Spritzguss und Halbzeugfertigung häufig geprüft werden. Alle Werte sind typische Richtwerte aus Herstellerdatenblättern. Maßgeblich bleibt das Datenblatt des konkreten Lieferanten mit seinen Prüfbedingungen.
| Kunststoff | Dichte in g/cm³ | MVR-Bedingung | Zugmodul in MPa | Schmelzetemperatur in °C | Werkzeugtemperatur in °C |
|---|---|---|---|---|---|
| PP | 0,90 bis 0,91 | 230 °C, 2,16 kg | 1100 bis 1500 | 220 bis 260 | 20 bis 60 |
| PE-HD | 0,94 bis 0,96 | 190 °C, 2,16 kg | 800 bis 1200 | 180 bis 230 | 20 bis 60 |
| ABS | 1,04 bis 1,07 | 220 °C, 10 kg | 2000 bis 2400 | 230 bis 260 | 60 bis 80 |
| PA 6 | 1,13 bis 1,15 | 275 °C, 2,16 kg | 1000 bis 3000 | 240 bis 280 | 80 bis 100 |
| POM | 1,40 bis 1,41 | 190 °C, 2,16 kg | 2800 bis 3100 | 200 bis 230 | 80 bis 120 |
| PA 6 GF30 | 1,35 bis 1,38 | 275 °C, 2,16 kg | 8500 bis 9500 | 250 bis 280 | 80 bis 100 |
Der Zugmodul von PA 6 schwankt, weil die Feuchteaufnahme den Wert verändert. Trocken gemessen erreicht PA 6 etwa 3000 Megapascal, konditioniert fällt er auf rund 1000 Megapascal. Bei PP und PE-HD bleibt der Kennwert dagegen nahezu unabhängig von der Luftfeuchte. Welche Prüfnormen gelten und wie sie entstehen, beschreibt der Überblick zu Normen und Standards beim DIN.
Vier Prüfpunkte aus Rheologie und Mechanik
- MVR nach ISO 1133: Prüftemperatur und Prüfgewicht mitlesen. Ein Wert von 20 cm³/10 min bei 230 °C und 2,16 kg sagt nichts über das Verhalten bei 190 °C aus.
- Dichte nach ISO 1183: Sie trennt PP mit 0,90 bis 0,91 g/cm³ von POM mit 1,40 bis 1,41 g/cm³ und steuert Bauteilmasse sowie Materialkosten je Stück.
- Zugmodul nach DIN EN ISO 527 bei 1 mm/min: PP erreicht 1100 bis 1500 Megapascal, ABS 2000 bis 2400, POM 2800 bis 3100, PA 6 GF30 über 8500.
- Streckspannung, Zugfestigkeit und Bruchdehnung: Diese Werte gelten bei 50 mm/min. Die Bruchdehnung beschreibt die Verformbarkeit im ungekerbten Versuch, nicht die Kerbempfindlichkeit.
Vier Prüfpunkte aus Wärme, Zähigkeit und Verarbeitung
- Kerbschlagzähigkeit nach ISO 179-1 (Charpy) oder ISO 180 (Izod): Kerbart, Probendicke und Prüftemperatur gehören zum Wert. ABS liegt typischerweise über POM.
- Wärmeformbeständigkeit nach ISO 75: Verfahren A oder B und Prüflast angeben. Bei 0,45 Megapascal erreicht PP etwa 60 °C, POM etwa 100 °C, PA 6 GF30 etwa 200 °C.
- Vicat-Erweichungstemperatur nach ISO 306: Sie markiert das Erweichen, nicht die Dauergebrauchstemperatur.
- Schmelzetemperatur, Werkzeugtemperatur, Schwindung sowie Trocknung und Wasseraufnahme nach ISO 62: Feuchtes Granulat erzeugt bei PA 6 Oberflächenfehler und verringerte Festigkeit.
Rechenbeispiel: MVR in MFR umrechnen
Ein Datenblatt nennt für eine PA-6-Type einen MVR von 25 cm³/10 min, die Dichte beträgt 1,14 g/cm³. Der Masseschmelzeindex ergibt sich aus dem Produkt: 25 mal 1,14, das sind 28,5 g/10 min. Zwei Sorten mit gleichem MVR können also verschiedene Schmelzeindizes haben. Für die Zykluszeit zählt zusätzlich die Dichte, weil sie das Schussgewicht bestimmt.
Verarbeitungshinweise gegen die eigene Anlage prüfen
Verarbeitungshinweise beschreiben ein Fenster, keinen festen Punkt. Schmelzetemperatur und Werkzeugtemperatur verschieben sich mit Schneckengeometrie, Fließweg und Kühlung. PP läuft bei 220 bis 260 °C, POM bei 200 bis 230 °C, PA 6 bei 240 bis 280 °C.
Halbzeughersteller veröffentlichen Kennwerte und Bearbeitungshinweise getrennt. Für Platten und Stäbe aus Hochleistungskunststoffen stellt Ensinger technische Datenblätter bereit, in denen Temperaturfenster, Trocknung und Medienbeständigkeit aufgeführt sind.
Prüfen Sie zusätzlich, ob das Datenblatt Angaben zum Brandverhalten nach UL 94, zur Medienbeständigkeit und zum zulässigen Rezyklatanteil enthält. Diese Punkte entscheiden später über Freigaben.
Prüfnormen und Liefervereinbarung
Kennwerte werden erst verbindlich, wenn Norm, Prüfbedingungen und Toleranz schriftlich fixiert sind. Dafür brauchen Sie den Normtext, nicht die Zusammenfassung im Datenblatt.
Vereinbaren Sie je Kennwert eine Untergrenze, eine Obergrenze und das Prüfverfahren. Ergänzen Sie Angaben zu Farbe, Rezyklatanteil und Verpackung. Die Volltexte der Prüfnormen bilden dafür die Grundlage.
Häufige Fragen
Warum sind MVR-Werte aus zwei Datenblättern oft nicht vergleichbar?
ISO 1133 lässt mehrere Kombinationen aus Prüftemperatur und Last zu. PP wird bei 230 °C und 2,16 kg geprüft, POM bei 190 °C. Ohne diese Angaben sagt die Zahl allein wenig über das Fließverhalten aus.
Welche Norm regelt Zugmodul und Zugfestigkeit?
DIN EN ISO 527. Der erste Teil beschreibt das allgemeine Verfahren, der zweite die Prüfkörper für Formmassen und Halbzeuge.
Sind Datenblattwerte verbindliche Mindestwerte?
Nein. Hersteller nennen typische Werte aus der laufenden Produktion. Verbindlich werden sie erst über eine Liefervereinbarung mit Toleranzen.
Was gehört in eine Liefervereinbarung zu Kunststoffarten?
Kennwert, Prüfnorm, Prüfbedingungen, Toleranz, zulässiger Rezyklatanteil und Farbton. Beziehen Sie sich dabei auf den Normtext, nicht auf die Fußnote im Datenblatt.