Kunststoffarten
Teil von Kunststoffhalbzeuge auswählen nach Normen und Einsatzbedingungen
Kunststoffhalbzeuge auswählen PVC oder PE im Vergleich
PVC oder PE als Halbzeug: Dichte, Zugfestigkeit, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit im Vergleich, dazu Kosten pro Quadratmeter für Platten und Stäbe.
Das Wichtigste auf einen Blick
- PVC-U ist mit 1,38 bis 1,45 g/cm³ etwa anderthalbmal so schwer wie PE-HD und erreicht die doppelte Zugfestigkeit.
- PE-HD bleibt bis minus 50 °C zäh und hält Dauerlasten bis 80 °C aus, PVC-U endet bei etwa 60 °C.
- Beide bestehen Säuren, Laugen und Salzlösungen; Kohlenwasserstoffe verträgt nur PVC-U.
- Der Flächenpreis folgt aus Dichte mal Plattenstärke mal Kilopreis, der Kilopreis allein führt in die Irre.
- Kleben funktioniert nur bei PVC-U, PE-Halbzeuge werden geschweißt.
Kennwerte im direkten Vergleich
Für Konstrukteure zählen Dichte, Steifigkeit, Temperaturfenster und Chemikalienbeständigkeit. Richtwerte für Platten und Stäbe stehen in den technischen Datenblättern der Halbzeughersteller, zum Beispiel bei Ensinger.
| Kennwert | PVC-U | PE-HD | PE-UHMW |
|---|---|---|---|
| Dichte in g/cm³ | 1,38 bis 1,45 | 0,94 bis 0,97 | 0,93 bis 0,94 |
| Zugfestigkeit in MPa | 50 bis 60 | 22 bis 30 | 20 bis 25 |
| E-Modul in MPa | rund 3000 | rund 1000 | rund 700 |
| Dauergebrauchstemperatur | minus 20 bis 60 °C | minus 50 bis 80 °C | minus 200 bis 80 °C |
| Beständigkeit gegen Kohlenwasserstoffe | gut | gering | gering |
| Beständigkeit gegen Säuren und Laugen | gut | sehr gut | sehr gut |
| Wärmeausdehnung in mm/(m·K) | rund 0,08 | rund 0,2 | rund 0,2 |
PVC-U: steif, maßhaltig, klebbar
Hart-PVC erreicht Zugfestigkeiten von 50 bis 60 MPa und einen E-Modul von rund 3000 MPa. Platten aus PVC-U bleiben unter Last formstabil, was sie für Gehäuse, Führungen und Behälterbau interessant macht. Die Wärmeausdehnung liegt bei rund 0,08 mm je Meter und Kelvin, also deutlich unter der von PE.
Zerspanen geht gut: Sägen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden liefern saubere Kanten. Verbunden wird mit THF-haltigem Kleber, alternativ per Heizelementschweißen. Klebeverbindungen sind bei PVC-U üblich, bei PE dagegen nicht möglich.
Grenzen: Über 60 °C beginnt PVC-U zu erweichen, unter minus 20 °C versprödet es. Ketone, Ester sowie aromatische und chlorierte Kohlenwasserstoffe greifen ihn an. Für Laugen, Säuren und Salzlösungen ist er dagegen gut geeignet. Für Rundstäbe gilt dasselbe: Bei gleichem Durchmesser ist der PVC-Stab steifer, aber auch schwerer.
PE-HD und PE-UHMW: zäh, schlagfest, schweißbar
PE-HD hat eine Dichte von 0,94 bis 0,97 g/cm³, PE-UHMW von 0,93 bis 0,94 g/cm³, beide schwimmen also auf Wasser. Die Zugfestigkeit liegt mit 22 bis 30 MPa niedriger als bei PVC-U, dafür ist die Bruchdehnung hoch und die Kerbschlagzähigkeit bis minus 50 °C gegeben.
Dauergebrauchstemperaturen bis 80 °C sind möglich; Rohre aus PE sind nach DIN 8074 genormt. Platten und Stäbe aus PE lassen sich nur schweißen, etwa mit Heizelement- oder Extrusionsschweißen. Lieferprogramme für beide Werkstoffgruppen führt etwa Röchling.
Chemisch widersteht PE-HD Säuren, Laugen, Salzen und Alkoholen sehr gut. Kohlenwasserstoffe, chlorierte Lösemittel und starke Oxidationsmittel greifen ihn an. Die Wärmeausdehnung ist mit rund 0,2 mm je Meter und Kelvin etwa zweieinhalbmal so groß wie bei PVC-U, lange Platten brauchen deshalb Dehnungsfugen.
Normen, Wärmedehnung und Verwertung im Blick
Prüfverfahren und Formmassen sind in Normen festgelegt, eine Übersicht zu Normen und Recht bei DIN ordnet das Regelwerk ein. Beide Werkstoffe sind Thermoplaste und lassen sich nach Gebrauch wieder einschmelzen. Getrennte Sammelströme sind Voraussetzung, weil PVC und PE nicht mischbar sind. Wie viel Kunststoffabfall stofflich verwertet wird, zeigt die Abfallstatistik des Statistischen Bundesamtes.
Preis je Quadratmeter: ein Rechenbeispiel
Der Kilopreis täuscht, weil PVC-U dichter ist. Rechnen Sie zuerst das Flächengewicht: Dichte in g/cm³ mal Dicke in mm ergibt Kilogramm je Quadratmeter. Danach multiplizieren Sie mit dem Kilopreis.
Beispielrechnung mit angenommenen Nettopreisen von 5,00 € je Kilogramm für PVC-U und PE-HD, 25,00 € für PE-UHMW:
- PVC-U Platte, 20 mm dick: 1,42 × 20 = 28,4 kg/m², also 142,00 €/m²
- PE-HD Platte, 20 mm dick: 0,95 × 20 = 19,0 kg/m², also 95,00 €/m²
- PE-UHMW Platte, 20 mm dick: 18,6 kg/m², also 465,00 €/m²
- Rundstab mit 50 mm Durchmesser: PVC-U 2,8 kg/m, PE-HD 1,9 kg/m, der Meterpreis folgt im gleichen Verhältnis
Alle Beträge sind Nettopreise ohne Zuschnitt; für Endkunden in Deutschland kommen 19 Prozent Umsatzsteuer hinzu. Zuschnitt, Kantenbearbeitung und Versand rechnen Händler meist getrennt ab.
Häufige Fragen
Wann ist PVC-U die bessere Wahl?
Wenn Steifigkeit, Maßhaltigkeit und ein enger Temperaturbereich bis 60 °C genügen und Medien wie Säuren, Laugen oder Kohlenwasserstoffe im Spiel sind. Auch geklebte Verbindungen sprechen für PVC-U.
Wann lohnt sich PE-HD statt PVC-U?
Bei Schlagbeanspruchung, tiefen Temperaturen bis minus 50 °C und wechselnden Lasten. PE-HD ist leichter, zäher und für Schweißkonstruktionen die robustere Lösung.
Wann ist PE-UHMW sinnvoll?
Wenn Verschleiß und Gleitreibung dominieren, etwa bei Führungen und Kettenbahnen. Der Kilopreis liegt deutlich über dem von PE-HD, das Gewicht spielt wegen der geringen Dichte kaum eine Rolle.
Lassen sich PVC und PE verbinden?
Nein, Kleben funktioniert bei PE nicht, und Schweißen ist zwischen unterschiedlichen Thermoplasten nicht möglich. Adapter, Flansche oder mechanische Verbindungen lösen die Aufgabe.
Was kostet eine Platte pro Quadratmeter?
Rechnen Sie Dichte mal Dicke mal Kilopreis. Bei 20 mm Stärke ergeben sich mit angenommenen 5,00 € je Kilogramm rund 142,00 €/m² für PVC-U und 95,00 €/m² für PE-HD, jeweils netto.