ultradur basf plastics - scope-online.de · ultradur® ultradur® ist der handelsname der basf für...
TRANSCRIPT
Ultradur®
Polybutylenterephthalat (PBT)
BASF Plasticskey to your success
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Ultradur®
Ultradur® ist der Handelsname der BASF für ihre
teilkristallinen thermoplastischen, gesättigten Poly
ester auf der Basis von Polybutylenterephthalat.
Sie werden als Werkstoffe für hochwertige und
hochbelastbare technische Teile in vielen industri
ellen Bereichen eingesetzt. Ultradur® zeichnet sich
durch hohe Steifigkeit und Festigkeit, sehr gute
Formbeständigkeit in der Wärme, geringe Wasserauf
nahme und gute Widerstandsfähigkeit gegen viele
Chemikalien aus. Darüber hinaus zeigt Ultradur®
eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit und
ein hervorragendes Wärmealterungsverhalten.
04 09
10 23
24 39
ULTRADUR® – Ein hochBELASTBARER WERKSToFF…
… im Fahrzeugbau
… in der Elektrotechnik und Elektronik
… in der Feinwerktechnik und im Maschinenbau
4
6
8
DiE EiGEnSchAFTEn Von ULTRADUR®
Sortiment
Neu im Sortiment: Ultradur® High Speed
Mechanische Eigenschaften
Reibungs- und Verschleißverhalten
Thermische Eigenschaften
Elektrische Eigenschaften
Brennverhalten
Verhalten gegenüber Chemikalien
Verhalten bei Bewitterung
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23
DiE VERARBEiTUnG Von ULTRADUR®
Verarbeitungstechnische Hinweise
Spritzgießverarbeitung
Extrusion
Bearbeiten und Nachbehandeln
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38
ALLGEMEinE hinWEiSE
Sicherheitshinweise
Lieferform und Lagerung
Ultradur® und Umwelt
Qualitätsmanagement-Zertifizierung
Ultradur®-Nomenklatur
Einfärbungen
Sachverzeichnis
Das Kunststoff-Sortiment der BASF auf einen Blick
40
41
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43
40 43
�
Ultradur® zeigt überall dort seine Stärken, wo hoch
wertige und vor allem hochbelastbare Teile gefordert
werden, z. B. in der KfzIndustrie. Ultradur® ist steif,
zäh, dimensionsstabil, wärmebeständig, witterungs
Ultradur® wird verwendet in Gehäusen und Funktionsteilen von elek-
trischen Antrieben, Gehäusen und Halterungen für verschiedenste
elektrische und elektronische Bauteile, in Scheibenwischerarmen,
Türgriffen, Scheinwerferstrukturen, Spiegelsystemen, Verbindungs-
elementen, Schiebedachelementen, in Gehäusen für Schließanlagen
und vielen weiteren Anwendungen.
Ultradur® im Fahrzeugbau
Spiegellager
Scheinwerfer
beständig und widerstandsfähig gegen Kraft und
Schmierstoffe – Eigenschaften, die Ultradur® zu
einem unentbehrlichen Werkstoff in vielen Anwen
dungen im modernen Fahrzeugbau gemacht haben.
Dachreling-Klip
SteckverbinderSchiebedachrahmen
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KS
ToFF
…
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Immer kleinere und komplexere Teile sowie
eine ständig steigende Funktionalität – das sind
hohe Anforderungen an die in der Elektrotechnik
und Elektronik eingesetzten Werkstoffe. Kein
Problem für Ultradur®: Es ist steif und wärme
formbeständig, zeigt gute Maßhaltigkeit, ein
ausgezeichnetes elektrisches und thermisches
langzeitverhalten und ist schwer entflammbar.
Ultradur® in der Elektrotechnik und Elektronik
�
Ultradur® wird verwendet in Steckverbindern, Steckerleisten, Schalter-
systemen, Gehäusen für Sicherungsautomaten, Kondensatorbechern, in
Spulenkörpern, Lampenteilen, PC-Lüfterrädern, Netzteilbauteilen, Teilen
von elektrischen Antrieben, Ummantelungen von Lichtwellenleitern
u. v. m. und nicht zuletzt auch in der Kfz-Elektrik (Zündspulengehäuse).
Lenkwinkelsensor
lichtleiterummantelung
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ToFF
…
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Schalter
Elektronische Getriebesteuerung
Ultradur® in der Feinwerktechnik und im Maschinenbau
�
lange lebensdauer, einwandfreie Funktion und
Maßgenauigkeit – diese Eigenschaften machen
aus einem modernen Bauteil ein Spitzenprodukt.
Ultradur® trägt seinen Teil dazu bei: Es bietet gute
oberflächenqualität und Dimensionsstabilität, hohe
Steifigkeit und Druckfestigkeit und ist besonders
verzugsarm.
Ultradur® wird eingesetzt in Funktionsteilen für Drucker, Kopiergeräte,
Kameras und optische Geräte, Gaszählergehäuse und Gehäuse von
Ventilen, Pumpen und vielen weiteren Anwendungen.
TelefonsteckerBorsten
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Schieblehre
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TBA
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WEr
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ToFF
…Duschkopf
Pumpendruckgehäuse
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Die Ultradur®Marken sind Polyalkylenterephthalat
Formmassen auf der Basis von Polybutylentereph
thalat. Den chemischen Aufbau veranschaulicht die
folgende Strukturformel:
Die Eigenschaften von Ultradur®
neu im Sortiment: Ultradur® high Speed – effizienter mit nanotechnologie
Neu im Ultradur®-Sortiment ist das rheologie-modifizierte Ultradur®
High Speed, einer der ersten technischen Kunststoffe, dessen Fließ-
fähigkeit durch den Zusatz von Nanopartikeln signifikant verbessert
wurde. Ultradur® High Speed – in erster Linie für den Spritzguss
entwickelt – verringert Einspritzdrücke und Zykluszeiten und erzielt so
deutliche Kostenvorteile bei der Verarbeitung.
Nanotechnologie als SchlüsselDer Schlüssel für die Innovation liegt in der Zugabe eines Additivs in
Form von feinverteilten Nanopartikeln. Damit gelang es, die Schmelze-
viskosität von Ultradur® signifikant abzusenken (Abb. 1). Die Teilchen-
größe der Additiv-Partikel beträgt im Fall von Ultradur® High Speed
50 bis 300 Nanometer. Bei gleichbleibender Strukturviskosität nimmt
die Schmelzeviskosität bei einem Ultradur® mit 30 Prozent Glasfasern
um etwa 50 Prozent ab. Je nach Glasfasergehalt fließt damit das neue
Ultradur® High Speed mindestens doppelt so weit wie vergleichbare
Standard-PBT-Typen. Die mechanischen Eigenschaften Steifigkeit und
Festigkeit, das Schwindungsverhalten und die Wärmeformbeständigkeit
werden durch die Modifizierung nicht beeinflusst.
Pluspunkt für VerarbeiterAuf Grund der niedrigeren Schmelzeviskosität reichen geringere Ein-
spritz- und Nachdrücke aus. Beim Spritzgießprozess lässt sich durch
Absenkung der Massetemperatur die Kühlzeit reduzieren und damit
die Gesamtzykluszeit erniedrigen. Das niederviskosere Ultradur®
High Speed kann in noch feinere Formen fließen und so für die Herstel-
lung ganz neuer Bauteile verwendet werden.
Sortiment
Zu den wichtigsten Anwendungsgebieten von Ultradur® zählen der
Fahrzeugbau, die Elektrotechnik, Elektronik und Telekommunikation
sowie Feinwerktechnik und Maschinenbau.
Für diese Anwendungen kommen die verschiedensten Produkte des
Ultradur®-Sortiments zum Einsatz. Bei der Auswahl der am besten
geeigneten Type für die konkrete Anwendung sind unsere technischen
Experten gerne behilflich.
O O
C– –C–O–CH2–CH2–CH2–CH2–O
n
Visk
osit
ät [
Pa·s
]
Scherrate [1/s]
10 100 1000 10000 1000001
100
1000
10
10000
B 4300 G6 Standard 265 °C B 4300 G6 Standard 255 °C
B 4300 G6 Standard 275 °C
B 4300 G6 High Speed 255 °C
B 4300 G6 High Speed 275 °C B 4300 G6 High Speed 265 °C
Abb. 1: Bei gleicher Scherung hat Ultradur High Speed® eine deutlich
niedrigere Viskosität als Standard-PBT.
Ultradur® wird durch Polykondensation von
Terephthalsäure bzw. Dimethylterephthalat mit 1,4
Butandiol unter Verwendung spezieller Katalysatoren
hergestellt. Terephthalsäure, Dimethylterephthalat
und 1,4Butandiol werden aus petrochemischen
rohstoffen wie Xylol und Acetylen gewonnen.
11
Eine Füllstudie (Abb. 2) zeigt, dass die sehr dünnen Stege des kleinen,
1,5 g leichten Steckers mit Standard-PBT nicht gefüllt werden (linke
Seite), mit dem leichter fließenden Ultradur® High Speed jedoch sehr
gut (rechts). Auch dünnwandige Bauteile mit einem größeren Anteil an
Verstärkungsstoffen wie Glasfasern oder mineralische Füllstoffe sind
beim leicht fließenden, neuen Ultradur® High Speed möglich. So lassen
sich grundsätzlich bessere mechanische Eigenschaften bei vermin-
derter Wanddicke erzielen. Die gesamte Maschinenkonfiguration kann
schlanker werden: kleinere Spritzgießeinheiten, Werkzeuge mit weniger
Anspritzpunkten – also eine geringere Anzahl der teuren Heißkanaldüsen.
Bevorzugte Anwendungen: AutomobilelektronikEin weiterer Vorteil von Ultradur® High Speed zeigt sich bei der Produk-
tion von Elektronikbauteilen im Auto. ABS-Gehäuse beispielsweise wer-
den hergestellt, indem metallische Leiterbahnen mit Polymer umspritzt
werden. Je höher der Druck ist, der dabei auf die Leiterbahnen wirkt,
desto größer ist die Gefahr, dass sie verbogen oder zusammengedrückt
werden und ihre Funktion verlieren. Ultradur® High Speed vermindert
durch seine verbesserte Fliessfähigkeit den Druck, der beim Einspritzen
auf die Leiterbahnen wirkt, und reduziert die Deformation der Leiter-
bahn (Abb. 3).
Leichte EinfärbbarkeitGleichmäßig verteilte Nanopartikel sind auch der Grund dafür, dass sich
Ultradur® High Speed mit weniger Farbbatch homogen einfärben lässt.
Wie Abbildung 4 verdeutlicht, erreicht man eine homogene Einfärbung
bereits mit 0,1 % eines blauen PE-basierten Masterbatches.
Abb. 2: Während Standard-PBT (links) das Bauteil nicht komplett
ausfüllt (Pfeil), kann Ultradur® High Speed die Stege komplett füllen.
Abb. 3: Auch bei umspritzten Leiterbahnen hat die Fließfähigkeit von
Ultradur® High Speed (rechts) im Vergleich zu Standard-PBT Vorteile:
Der unerwünschte Versatz wird weitgehend unterdrückt.
Abb. 4: Masterbatch-Verteilung im Vergleich: links (0,1 % blau in
Standard PBT 30 % GF), rechts (0,1 % blau B4300 G6 High Speed)
Um die gleiche Farbtiefe zu erreichen, lässt sich im Vergleich zu kon-
ventionellem Ultradur® mit Ultradur® High Speed bis zu 50 Prozent
Masterbatch einsparen. Die Farbpigmente werden besser dispergiert
und die Farbverteilung ist gleichmäßiger. Dieser Effekt zeigt sich auch
bei der Lackierbarkeit, wo bei gleichem Lackeinsatz ein homogenerer
Farbeindruck erreicht wird. Alle schwarz eingefärbten Ultradur® High
Speed Typen sind darüber hinaus laserbeschriftbar.
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Die Eigenschaften von Ultradur®
Bessere HaftungDie Haftung von Ultradur® High Speed zu Weichkomponenten sowie zu
Metall bei chemisch galvanischer Beschichtung ist deutlich besser als
bei einem Standard-PBT. Die Adhäsion in N/mm ist im Fall der Material-
kombination Ultradur® High Speed / TPU fast doppelt so hoch wie mit
konventionellem Ultradur® (Abb. 5).
Ökonomisch und ökologisch vorteilhaftDie ETH Zürich hat sowohl die ökonomischen als auch ökologischen
Vorteile des neuen Werkstoffs quantifiziert. Aufgrund der guten Fließ-
fähigkeit ist die Herstellung von spritzgegossenen Bauteilen nicht nur
kostengünstiger, sondern hilft auch dabei, Energie einzusparen und
damit die Umwelt zu schonen (Abb. 6).
Umw
eltb
elas
tung
[no
rmie
rt]
Kosten [normiert]Standard-PBT Ultradur® High Speed
1,3 1,0 0,71,3
1,0
0,7
Abb. 6: Ökoeffizienzanalyse von Ultradur® High Speed im Vergleich zu
Standard-PBT
0
2
4
6
8
10
12
14
0,5 1,0 1,5
1,0
0,8
C 85 A 15HPM
C 65 A 15HPM
B 4300 G6High Speed
B 4300 G6Standard
Adhä
sion
[N
/mm
]
Abb. 5: Adhäsion an TPU von Standard-PBT im Vergleich zu Ultradur®
High Speed mit Härten von 65 bzw. 85 Shore A
Molex-Stecker
13
Tabelle 1: Das Ultradur®-Sortiment auf einen Blick
Unverstärkt
Spritzgussmarken Extrusionsmarken
B 2550 sehr leicht fließend B 2550 niedrige Viskosität
B 4500 FDA konform B 4500 mittlere Viskosität
B 4520 Standardmarke, leichte Entformung B 4520 B 6550 L B 6550 Ln
hochviskose Extrusionsmarke hochviskose Extrusionsmarke mit optimiertem Einzugsverhalten
Glasfaserverstärkt
Standardmarken (PBT / GF )
B 4300 G2-G10 (10 - 50 % GF ) Ausgewogenes Steifigkeits-/ Zähigkeitsverhältnis, leicht verarbeitbar
Verzugsarme Marken (PBT+ASA /GF )
S 4090 G2-G6 (10 - 30 % GF ) GX-G6X (14 - 30 % GF)
PBT/ASA Blend mit sehr geringem Verzug, sehr guter Fließfähigkeit und geringer Dichte
Marken für hochwertige Oberflächen ( PBT+PET / GF )
B 4040 G4-G10 (20 - 50 % GF ) PBT / PET Blend mit hervorragender oberflächengüte für Anwendungen im Sichtbereich
Marken mit Flammschutzausrüstung (PBT / GF / FR)
B 4406 G4 / G6 (20 / 30 % GF ) Standardflammschutzmarken mit halogenhaltiger Flammschutzausrüstung mit UL 94 V-o (0,75 mm), verzugsarm
B 4400 G5 (25 % GF) Flammschutzmarke mit sehr hoher Kriechstromfestigkeit und UL 94 V-0 (1,5 mm) die frei von halogen, Antimon und elementarem Phosphor ist
Spezialitäten
Zähmodifizierte Produkte
B 4520 Z2 Unverstärkte Spritzgussmarke mit hoher Schlagzähigkeit auch bei tiefen Temperaturen
B 4030 G6 (30 % GF ) Glasfaserverstärkte Spritzgussmarke mit erhöhter hydrolysebeständigkeit und hoher Zähigkeit
Marken mit Mineralverstärkung
B 4300 M5 (25 % Mineral) Mineralverstärkte Marke mit geringem Verzug und hoher oberflächengüte
B 4300 GM 42 (20 % GF, 10 % Mineral ) Mineral-/glasfaserverstärkte Marke mit geringem Verzug und hoher oberflächengüte
B 4300 M2 (10 % Mineral ) Mineralverstärkte Marke mit geringem Verzug und hoher Zähigkeit auch bei tiefen Temperaturen
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instrumententafel
1�
Die Eigenschaften von Ultradur®
Abb. 8: Schubmodul und log. Dekrement von unverstärktem Ultradur®
in Abhängigkeit von der Temperatur (nach ISO 6721-2)
Abb. 7: Elastizitätsmodul und Dehnung
Mechanische Eigenschaften
Im Ultradur®-Sortiment finden sich Marken mit unterschiedlichsten
mechanischen Eigenschaften wie Steifigkeit, Festigkeit und Zähigkeit.
Unverstärktes Ultradur® zeichnet sich durch eine ausgewogene Kom-
bination von Steifigkeit und Festigkeit bei guter Zähigkeit und Wärme-
formbeständigkeit sowie hervorragender Dimensionsstabilität und
gutem Gleitreibverhalten aus.
Die Festigkeit und die Steifigkeit der glasfaserverstärkten Ultradur®-
Marken sind wesentlich höher als die der unverstärkten Ultradur®
Marken. Abbildung 7 zeigt die Abhängigkeit des Elastizitätsmodul vom
Glasfasergehalt.
Einen guten Einblick in das Temperaturverhalten der unverstärkten und
der glasfaserverstärkten Ultradur®-Marken geben die Schubmodul- und
Dämpfungswerte (Abb. 8 und 9), die im Torsionsschwingungsversuch
nach ISO 6721-2 in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen wurden.
5
0,5
1
-50 0 100 150 200-100
10
50100
500
1000
500010000
0 0
0,5
1,0
B 4520
log. Dekrement �
Schubmodul G
Temperatur [°C]
Schu
bmod
ul [
MPa
]
log.
Dek
rem
ent
[�]
50
E-Modul [MPa]
4,500 7,100 10,000 12,000
B 4040 G10B 4300 G10
S 4090 G2B 4300 G2B 4040 G2
S 4090 G4B 4300 G4B 4040 G4
S 4090 G6B 4300 G6B 4040 G6
6
5
4
3
2
1
0
Deh
nung
[%
]
7
2,500
>50B 4520
Das ausgeprägte Maximum des logarithmischen Dekrements bei
ca. +50 °C kennzeichnet den Erweichungsbereich der amorphen Anteile,
während die kristallinen Anteile erst oberhalb + 220 °C erweichen und
dadurch Formbeständigkeit und Festigkeit in einem großen Temperatur-
bereich sicherstellen.
Die guten Festigkeitseigenschaften der unverstärkten und der glasfaser-
verstärkten Ultradur® Marken lassen hohe mechanische Belastungen
auch bei höheren Temperaturen zu (Abb. 10 -12).
Das Verhalten bei kurzer, einachsiger Zugbelastung wird im Spannungs-
Dehnungs-Diagramm dargestellt. In Abbildung 13 ist das Spannungs-
Dehnungs-Diagramm für das unverstärkte Ultradur® B 4520 und in
Abbildung 14 für die glasfaserverstärkten Marken in Abhängigkeit von
der Temperatur gezeigt. Im letzten Diagramm zeigt sich der Einfluss des
zunehmenden Glasfasergehaltes.
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-50 100 150 200-100
10
50 100
500
1000
5000
0 0
0,5
1,0
Temperatur [°C]
B 4300 G4 S 4090 G4
B 4300 G4 S 4090 G4
Schubmodul G
Schu
bmod
ul [
MPa
]
log.
Dek
rem
ent
[�]
log. Dekrement �
500
Abb. 9: Schubmodul und log. Dekrement von glasfaserverstärktem
Ultradur® in Abhängigkeit von der Temperatur (nach ISO 6721-2)
Zugf
esti
gkei
t [M
Pa]
Temperatur [°C]
20
00 50-40
40
200
23 150-20
60
80
100
120
140
160
180
100
B 4300 G6B 4300 G4B 4300 G2
Abb. 11: Zugfestigkeit von glasfaserverstärktem Ultradur®
in Abhängigkeit von der Temperatur (nach ISO 527,
Abzugsgeschwindigkeit 5 mm /min)
Stre
cksp
annu
ng [
MPa
]
Temperatur [°C]
20
0 -40
40
60
80
100
120
23 100-20 0 50
B 4520
Abb. 10: Streckspannung von unverstärktem Ultradur® in Abhängigkeit
von der Temperatur (nach ISO 527, Abzugsgeschwindigkeit 50 mm /min)
S 4090 G6S 4090 G4S 4090 G2
Zugf
esti
gkei
t [M
Pa]
Temperatur [°C]
20
0-40
40
200
150-20
60
80
100
120
140
160
180
1000 5023
Abb. 12: Zugfestigkeit von glasfaserverstärktem Ultradur® S
in Abhängigkeit von der Temperatur (nach ISO 527,
Abzugsgeschwindigkeit 5 mm /min)
1�
Die Eigenschaften von Ultradur®
Zähigkeit – Schlagzähigkeit – KälteschlagzähigkeitDie Zähigkeit lässt sich einfach z. B. aus dem Spannungs-Dehnungs-
Diagramm als Verformungsarbeit bis zum Bruch angeben (s. Abb. 13
und 14).
Ein weiteres Kriterium für die Zähigkeit ist die Schlagzähigkeit an unge-
kerbten Prüfstäben nach ISO 179 / 1eU. Entsprechend Tabelle 2 ist die
Schlagzähigkeit von unverstärktem Ultradur® B 4520 höher als die von
glasfaserverstärkten Ultradur®-Marken.
Praxisnähere Vergleichswerte für das Zähigkeitsverhalten der Werk-
stoffe unter Schlagbeanspruchung können mit dem Stoßversuch oder
Fallbolzenversuch nach DIN 53443 gemessen werden. In Anlehnung
an diese Norm wurde an Testkästchen mit 1,5 mm Wanddicke die
50 %-Schädigungsarbeit E 50, d. h. die Fallenergie, bei der 50 % der Teile
geschädigt werden, ermittelt (s. Tabelle 2). Die Schädigungsarbeit ist
von den Abmessungen, der Wanddicke, der Versteifung der Formteile
und von den Verarbeitungsbedingungen abhängig.
Werden höchste Kerb- oder Kältezähigkeiten verlangt, so müssen
schlagzähmodifizierte Marken eingesetzt werden. Die beste Tief-
temperaturzähigkeit wird dabei von Ultradur® B4520 Z2 erzielt.
Verhalten bei langzeitiger statischer Beanspruchung Die Beanspruchung eines über längere Zeit statisch belasteten Werk-
stoffs ist durch eine konstante Spannung oder Dehnung geprägt. Auf-
schluss über das Dehn-, Festigkeits- und Spannungs-Relaxations-
Verhalten unter Dauerbelastung geben der Zeitstandzugversuch nach
DIN 53444 und der Spannungs-Relaxations-Versuch nach DIN 53441.
Die Ergebnisse sind dokumentiert als Kriechmodullinien, Zeitspannungs-
linien und isochrone Spannungs-Dehnungs-Linien (Abb. 15 und 16).
Die hier wiedergegebenen Diagramme sind nur ein Ausschnitt aus
unseren umfangreichen Kunststoffdatenbanken, die wir Ihnen auf
Anfrage zur Verfügung stellen.
Tabelle 2: Abhängigkeit von Schlagzähigkeit (ISO 179 / 1eU) und 50 %-Schädigungsarbeit E 50 (DIN 53443) vom Glasfasergehalt
Eigenschaft Einheit B 4520 B 4300 G2 B 4300 G4 B 4300 G6 B 4300 G10
Glasfasergehalt Gew.-% 0 10 20 30 50
Schädigungsarbeit E 50 J > 140 12 5 1,6 0,8
Schlagzähigkeit + 23 °c kJ / m2 290 40 58 67 55
20
100
10
40
60
80
80 2 6
-40°C
-20°C0°C23°C30°C
160°C
40°C
50°C60°C 80°C
100°C
120°C 140°C
B 4520
Dehnung [%]
Zugs
pann
ung
[MPa
]
4
Abb. 13: Spannungs-Dehnungs-Diagramme von unverstärktem
Ultradur® für verschiedene Temperaturen (nach ISO 527, Abzugs-
geschwindigkeit 50 mm /min)
1�
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UlT
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DU
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20
0 2 4 86 10 0 2 4 86 10 0 2 4 86 10
40
60
80
100
120
140
160
180
200B 4300 G2
-40°C-20°C
0°C
23°C
40°C60°C
80°C100°C120°C
140°C140°C
120°C100°C80°C60°C
40°C
23°C
0°C
-20°C
-40°C
100°C120°C140°C
60°C
80°C
40°C
23°C
-20°C
0°C
-40°CB 4300 G4 B 4300 G6
Span
nung
[M
Pa]
Dehnung [%]
Abb. 14: Spannungs-Dehnungs-Diagramme von glasfaserverstärktem Ultradur® für verschiedene Temperaturen
(nach ISO 527, Abzugsgeschwindigkeit 5 mm /min)
10 15
10
20
30
40
NK 23/50
1 h 60 °C
100 °C
1000 h 100 h 10 h
1 h
1000 h100 h10 h
10 h
1000 h10000 h
1 h
100 h
0 5
Zugs
pann
ung
[MPa
]
Dehnung [%]
Abb. 15: Isochrone Spannungs-Dehnungs-Linien von Ultradur® B 4520 bei Normalklima DIN 50014-23 / 50-2 sowie bei 60 °C und 100 °C
(nach DIN 53444)
1�
Die Eigenschaften von Ultradur®
Verhalten bei schwingender Beanspruchung, Biegewechselfestigkeit Technische Teile werden häufig bei Wechsel- oder Schwingungsbean-
spruchungen, die periodisch in stets gleicher Weise auf das Konstruk-
tionsteil einwirken, durch dynamische Kräfte beansprucht. Das Ver-
halten eines Werkstoffs gegenüber solchen Beanspruchungen wird
in Dauerprüfungen im Wechselbiege- oder im Umlaufbiegeversuch
(DIN 53442) bis zu sehr großen Lastspielzahlen ermittelt. Die Ergeb-
nisse sind in Wöhler-Diagrammen dargestellt, die man durch Auftragen
der aufgebrachten Spannung über der jeweils erreichten Lastspielzahl
erhält (Abb. 17). Als Dauerbiegewechselfestigkeit bezeichnet man die
Spannung, die eine Probe mindestens 10 Millionen Lastspiele lang
schadensfrei übersteht.
Aus der Abbildung ist zu entnehmen, dass bei Ultradur® die Spannung
oberhalb von ca. 10 7 Lastwechseln praktisch nicht mehr abfällt.
Bei der Übertragung der Prüfergebnisse in die Praxis ist zu berück-
sichtigen, dass sich die Bauteile bei hoher Lastwechselfrequenz infolge
innerer Reibung stark erwärmen können. In diesen Fällen ist ebenso
wie bei höherer Betriebstemperatur mit niedrigeren Werten für die Bie-
gewechselfestigkeit zu rechnen.
NK 23/50
1000 h 100 h
1 h 10 h
100 h1 h 1000 h10 h
100 h 1h 10 h 1000 h
140°C
60°C
100°C
100 h 1 h 10 h
1000 h
10000 h
2 2 3131
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
Zugs
pann
ung
[MPa
]
Dehnung [%]
Abb. 16: Isochrone Spannungs-Dehnungs-Linien von Ultradur® B 4300 G6 bei Normalklima DIN 50014-23/50-2 sowie bei
60 °C, 100 °C und 140 °C nach DIN 53442 (60 °C / 6 % r.F.; 100 °C und 140 °C < 1 % r.F.)
20
0
40
60
80
100
120
104 105 106 107 108
WBUB
Span
nung
saus
schl
ag [
MPa
]
Lastspielzahl
Maße in mmProbeform UB Probeform WB
UB Lastspielfrequenz: 1500 U/minWB Lastspielfrequenz: 900 1/min
10
18
8
1640
15
30306
10
30
Abb. 17: Biegewechselfestigkeit von Ultradur® B 4300 G6 im Normalklima
DIN 50014-23 / 50-2 nach DIN 53442, Probekörper spritzgegossen
1�
DIE
EIg
EnS
CH
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UlT
rA
DU
r®
Reibungs- und Verschleißverhalten
Als Werkstoff für Gleitelemente eignet sich Ultradur® aufgrund seiner
guten Gleiteigenschaften und seiner hohen Verschleißfestigkeit.
Gleiteigenschaften sind sehr stark systemabhängig, wodurch eine
verlässliche Vorhersage des Verhaltens der Gleitpartner erschwert wird.
Abbildung 18 und 19 zeigen exemplarisch die Reibungs- und Ver-
schleißwerte von unverstärktem bzw. glasfaserverstärktem Ultradur® an
einem speziellen Tribosystem mit zwei verschiedenen Rautiefen.
Der Gleitreibekoeffizient und die Gleitverschleißrate hängen vom
Flächendruck, der Gleitflächentemperatur und der zurückgelegten Gleit-
strecke ab. Weiterhin ist die Oberflächenrauigkeit und die Härte des
Gleitpartners entscheidend. Die Gleitgeschwindigkeit hat keinen nen-
nenswerten Einfluss, wenn eine Erwärmung und Veränderung der Gleit-
flächen vermieden wird.
0,10
00,00
0,20
0,30
0,40
0,50
0,70
1210
0,60
1 11
S 4090 G6
S 4090 G4
B 4300 G6
B 4520
Glei
trei
bung
szah
l [µ]
Gleitverschleißrate WI/s [µm/km]
2 3 4 5 76 98
Abb. 18: Gleitreibekoeffizient und Verschleißrate von Ultradur® im
Trockenlauf bei Rauhtiefe 0,15 µm; Tribosystem: Stift-Scheibe,
Grundkörper: Stahlscheibe aus Stahl 100 Cr 6, 800 HV, Gegenkörper:
Kunststoff, Umgebungstemperatur: 23 °C, Flächenpressung: 1 MPa,
Gleitgeschwindigkeit: 0,5 m /s
0,10
0,00
0,20
0,30
0,40
0,50
0,70
0,60B 4300 G6
B 4520
S 4090 G6
S 4090 G4 Gl
eitr
eibu
ngsz
ahl [
µ]
Gleitverschleißrate WI/s [µm/km]
0 12101 112 3 4 5 76 98
Abb. 19: Gleitreibekoeffizient und Verschleißrate von Ultradur® im
Trockenlauf bei Rauhtiefe 3 µm; Tribosystem: Stift-Scheibe, Grundkörper:
Stahlscheibe aus Stahl 100 Cr 6, 800 HV, Gegenkörper: Kunststoff,
Umgebungstemperatur: 23 °C, Flächenpressung: 1 MPa, Gleitge-
schwindigkeit: 0,5 m /s
Spiegellager
�0
Die Eigenschaften von Ultradur®
Thermische Eigenschaften
Als teilkristalliner Kunststoff hat Ultradur® einen engen Schmelzbereich
zwischen 220 °C und 225 °C. Der hohe kristalline Anteil ermöglicht,
dass spannungsfreie Formteile aus Ultradur® kurze Zeit ohne Verfor-
mung und Schädigung bis unterhalb der Schmelztemperatur erwärmt
werden können.
Ultradur® zeichnet sich durch einen niedrigen Längenausdehnungsko-
effizienten aus; besonders die verstärkten Marken sind bei Tempera-
turänderungen sehr maßhaltig. Bei den glasfaserverstärkten Marken
ist die Längenausdehnung jedoch von der Orientierung der Fasern
bestimmt.
Durch die Glasfaserverstärkung erhöht sich die Formbeständigkeit in
der Wärme (ISO 75) signifikant gegenüber unverstärktem Ultradur®.
Verhalten bei kurzzeitiger TemperatureinwirkungDas Verhalten von Ultradur®-Bauteilen in der Wärme ist außer von den
produktspezifischen thermischen Eigenschaften auch von der Dauer
und Art der Temperatureinwirkung und von der Belastung abhängig.
Auch die Gestaltung der Teile ist entscheidend. Deshalb ist die Formbe-
ständigkeit von Ultradur®-Teilen nicht ohne weiteres anhand der Tempe-
raturwerte aus den verschiedenen genormten Prüfungen abzuschätzen.
Einen guten Einblick in das Temperaturverhalten liefern die im Torsion-
sschwingungsversuch nach ISO 6721-2 in Abhängigkeit von der Tem-
peratur gemessenen Schubmodul- und Dämpfungswerte. Der Ver-
gleich der Schubmodulkurven (Abb. 8, 9 und 14) gibt Aufschluss über
das unterschiedliche mechanisch-thermische Verhalten bei geringen
Deformationsbeanspruchungen und -geschwindigkeiten. Nach den prak-
tischen Erfahrungen stimmt die Wärmeformbeständigkeit von optimal
gefertigten Teilen gut mit den im Torsionsversuch ermittelten Tempera-
turbereichen überein, in denen die beginnende Erweichung deutlich wird.
WärmealterungsbeständigkeitThermische Alterung ist die kontinuierliche, irreversible Veränderung
(Abbau) von Eigenschaften bei Einwirkung erhöhter Temperatur.
Die Ermittlung der Alterungseigenschaften an Fertigteilen unter
Betriebsbedingungen ist wegen der geforderten langen Lebensdauer
häufig kaum durchführbar.
Die für thermische Alterung entwickelten Prüfverfahren unter Verwendung
genormter Probekörper machen Gebrauch von der bei höheren Tempera-
turen zunehmenden Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Prozesse.
Diese mathematisch über die sog. Arrhenius-Gleichung beschreibbare
Abhängigkeit der Lebensdauer von der Temperatur ist Basis der interna-
tionalen Normen IEC 216, ISO 2578 und des US-Standards UL 746B.
Der Temperaturindex (TI) ist definiert als die Temperatur in °C, bei der
der zulässige Grenzwert (meist Abfall der Eigenschaft auf 50 % des
Ausgangswertes) nach definierter Zeit (meist 20.000 Stunden) erreicht
wird.
Der Temperaturindex liegt für viele Produkte und verschiedene Eigen-
schaften (z. B. Zugfestigkeit) vor. Die Temperaturindices sind in der
Sortimentsübersicht Ultradur® angegeben. Auf Wunsch können wir die
Daten sowie das zugehörige Berechnungsprogramm auch auf Daten-
träger zur Verfügung stellen.
In Abbildung 20 ist die Zugfestigkeit von Ultradur® B 4300 G6 in
Abhängigkeit von der Lagerzeit und -temperatur aufgetragen. Aus der
Darstellung kann eine Temperatur-Zeit-Grenze nach IEC 216 von rund
140 °C nach 20.000 h extrapoliert werden, wenn man einen Abfall der
Zugfestigkeit von 50 % zugrunde legt.
Formteile aus Ultradur® verfärben sich bei langer Wärmebeanspru-
chung in den genannten Temperatur-Zeit-Grenzen nur wenig. Bei
ungefärbtem Ultradur® B 4520 ist z. B. nach einer Wärmebeanspru-
chung von 150 Tagen bei 110 °C nur eine sehr geringe Farbänderung
zu bemerken. Selbst nach 100 Tagen Lagerung bei 140 °C ist die
Verfärbung durch Oxidation gering, d. h. der Werkstoff eignet sich für
wärmebeanspruchte Sichtteile, z. B. im Haushaltgerätesektor.
Schließplatte
�1
Temperatur [°C]
103
105
140
104
135 150145 160155 170165 180175
B 4300 G6
Zeit
[h]
Abb. 20: Thermisches Langzeitdiagramm von glasfaserverstärktem
Ultradur® (IEC 216-1)
Elektrische Eigenschaften
Ultradur® ist von großer Bedeutung in der Elektrotechnik und Elektronik.
Auch bei Isolierteilen, wie Steckerplatten, Kontaktleisten und Steckver-
bindungen nutzt man das ausgewogene Eigenschaftsprofil: gute Iso-
liereigenschaften (Durchgangs- und Oberflächenwiderstand) in Verbin-
dung mit hoher Durchschlagfestigkeit und guter Kriechstromfestigkeit
sowie günstiges Verhalten in der Wärme, bei Alterung und die Mög-
lichkeit, durch Brandschutzausrüstung den Anforderungen an erhöhte
Feuersicherheit zu entsprechen. Die elektrischen Prüfwerte sind in der
Sortimentsübersicht Ultradur® zusammengestellt.
In Abbildung 21 sind die Dielektrizitätszahl und der dielektrische
Verlustfaktor in Abhängigkeit von der Frequenz am Beispiel von Ultra-
dur® S 4090 G4 dargestellt. Die elektrischen Eigenschaften werden
durch den Feuchtigkeitsgehalt der Luft nicht beeinflusst.
1010
3,0
5,0 0,03
0,01
4,0 0,02
S 4090 G4
102 103 104 105 106 107 108 109
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Die
lekt
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täts
zahl
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Frequenz [Hz]
Die
lekt
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Verl
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akto
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Abb. 21: Dielektrischer Verlustfaktor und Dielektrizitätszahl von
glasfaserverstärktem Ultradur® in Abhängigkeit von der Frequenz
Brennverhalten
Allgemeine HinweiseOberhalb 290 °C beginnen die Ultradur®-Marken sich langsam zu
zersetzen. Hierbei bilden sich brennbare Gase, die nach ihrer Zündung
weiterbrennen. Diese Vorgänge werden von vielen Faktoren beein-
flusst, so dass wie bei allen brennbaren festen Stoffen kein definierter
Flammpunkt angegeben werden kann. Als Zersetzungsprodukte bei der
Verschwelung und Verbrennung entstehen hauptsächlich Kohlendioxid,
Wasser und je nach Sauerstoffangebot geringe Mengen Kohlenmon-
oxid, Tetrahydrofuran, Terephthalsäure, Acetaldehyd und Ruß. Die sich
im Temperaturbereich bis 400 °C entwickelnden Zersetzungsprodukte
sind nach toxikologischen Untersuchungen weniger giftig als die unter
gleichen Bedingungen bei Holz auftretenden; bei höheren Tempera-
turen sind sie gleich toxisch. Der Heizwert nach DIN 51900 Hu beträgt
ca. 31000 kJ / kg (unverstärkte Marken).
AirbagVerbindungsstecker Sicherungsautomaten
DIE
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DU
r®
��
Die Eigenschaften von Ultradur®
PrüfungenZur Beurteilung des Brennverhaltens elektrischer Isolierstoffe werden
verschiedene Werkstoff-Prüfungen durchgeführt.
Die Klassifizierung der Ultradur®-Marken nach der Isolierwerkstoff-
prüfung DIN IEC 707/ VDE 0304 Teil 3 „Bestimmung der Entflamm-
barkeit bei Einwirkung von Zündquellen“ enthält drei Prüfverfahren,
die wahlweise herangezogen werden können:
• Verfahren BH: Glühstab, horizontale Probekörperanordnung
• Verfahren FH: Bunsenbrenner, horizontale Probekörperanordnung
• Verfahren FV: Bunsenbrenner, vertikale Probekörperanordnung.
Eine weitere Prüfung an stabförmigen Proben ist die Einstufung nach
UL 94-Standard, „Tests for Flammability of Plastics Materials for Parts
in Devices and Appliances“ der Underwriters Laboratories Inc./USA. Die
Ultradur®-Marken mit halogenhaltiger Brandschutzausrüstung erreichen
die Einstufung UL 94 V-0 bis zu einer Dicke von 0,8 mm (1/ 32”).
Ultradur® B 4400 G5 basiert auf einem Flammschutzsystem, das voll-
ständig frei von Halogen, Antimon und elementarem Phosphor ist und
erreicht die Einstufung UL 94 V-0 bei einer Dicke von 1,6 mm (1/ 16’’).
Daneben erreicht Ultradur® B 4400 G5 die höchste Einstufung für
Kriechstromfestigkeit class 0 (UL 94).
Die Glühdrahtprüfung nach IEC 695, Teil 2-1 erfolgt an senkrecht
angeordneten Platten. Als Zündquelle dient eine elektrisch beheizte
Drahtschleife, die gegen die Plattenoberfläche drückt. Beurteilt werden
die Flammenausbreitung und das brennende Abtropfen. Die Glüh-
drahtprüfung gewinnt bei elektrotechnischen Bauteilen immer mehr
an Bedeutung. Die Einstufung der Ultradur®-Marken ist in Tabelle 3
aufgelistet.
Für das Anwendungsgebiet Fahrzeugbau dient DIN 75200 als Prüf-
verfahren zur Ermittlung der Brennbarkeit der Werkstoffe im Fahrzeu-
ginnenraum. Plattenförmige Proben werden in horizontaler Anordnung
mit einer Bunsenbrennerflamme geprüft, ein mit FMVSS 302 (USA)
weitgehend übereinstimmendes Verfahren. Wie aus den Sortiments-
übersichten ersichtlich ist, entsprechen alle Ultradur®-Marken den
Anforderungen (Brenngeschwindigkeit < 100 mm /min) an Platten bis
zu einer Dicke von 1 mm.
Die Prüfung von Baustoffen für das Bauwesen erfolgt nach den ergän-
zenden Bestimmungen zu DIN 4102 „Brandverhalten von Baustoffen
und Bauteilen“. Platten aus den unverstärkten und glasfaserverstärkten
Ultradur® Marken (Dicke F 1 mm, übliche Probenart) sind als normal-
entflammbare Baustoffe (bauaufsichtliche Bezeichnung in der Bun-
desrepublik Deutschland) in die Baustoff-Klasse B 2 einzustufen. Die
Messergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Tabelle 3: Brennverhalten
Ultradur® DIN IEC 707/ VDE 0304 T3 Verfahren BH FH FV
DIN 53459 ISO 181
UL 94 1/ 16” 1/ 32”
Glühdrahtprüfung (OC) (3 mm Wanddicke) DIN IEC 695 Teil 2-1/ VDE 0471 Teil 2-1
DIN 75200 / FMV SS 302 Brenngeschwindigkeit [mm /min]
VDE0470 § 26
B 4520 Z2 – hB / – < 100
B 4500 Fh 3 – 20 mm /min ii c hB / hB + 1 +
B 4520 Fh 3 – 20 mm /min ii c hB / hB 850 + +
B 4300 G2 – G10 Bh 2 – 50 mm; Fh 3 – 15 mm /min
ii c hB / hB < 750 < 100 +
S 4090 G4 – G6 hB 760 < 100 +
B 4300 K4 – K6 FV2 ii b hB / – < 750 < 100 +
B 4406 G4 – G6 2 FV0 ii b V-0 / V-0 960 + +
B 4400 G5 3 – – V-0 / V-2 960 + +1 + bedeutet: Anforderung erfüllt, Flamme erlischt vor Erreichen der 1. Messmarke 2 mit halogenhaltigen Flammschutzmitteln 3 mit halogenfreien Flammschutzmitteln
Seidenpapier
Wagen
PrüflingDrahtschleife(max. 960 °C)
1N
Abb. 22: Glühdrahtprüfung
Verhalten gegenüber chemikalien
Ultradur® ist gegen viele gebräuchliche Lösungsmittel, wie Alkohole,
Ether, Ester, höhere aliphatische Ester, aliphatische und aliphatische
perhalogenierte Kohlenwasserstoffe, gegen Fette und Öle sowie Treib-
stoffe, Bremsflüssigkeit und Transformatorenöle ausgezeichnet bestän-
dig. Die Wirkung von Lösungsmitteln und Chemikalien ist ausführlich in
unserer technischen Information „Verhalten von Ultramid®, Ultraform®
und Ultradur® gegen Chemikalien“ zusammengestellt.
Lösungsmittel, die bei Raumtemperatur wirken, sind nicht bekannt.
Bei erhöhter Temperatur wird Ultradur® von Mischungen aus o-Dichlor-
benzol und Phenol oder Tetrachlorethan und Phenol wie auch von
o-Chlorphenol und Dichloressigsäure gelöst. Bei Raumtemperatur ist
Ultradur® gegen Wasser und wässrige Lösungen der meisten Salze
beständig. Bedingt beständig ist es gegen verdünnte Säuren, unbe-
ständig gegen wässrige Alkalien.
Polyester sind hydrolyseempfindlich, deshalb muss ein Dauereinsatz von
Ultradur® in Wasser oder wässrigen Lösungen oberhalb 60 °C vermieden
werden. Kurzzeitiger Kontakt mit warmem oder heißem Wasser bereitet
keine Probleme. Für besondere Ansprüche an die Hydrolysebeständigkeit
steht mit Ultradur® B4030 G6 eine Spezialmarke zur Verfügung.
Spannungsrissbildung durch Lösungsmittel und andere Chemikalien
wurde bei Ultradur® bisher nicht beobachtet. Für die Freigabe der
Verwendung des Werkstoffes, insbesondere für höher beanspruchte
Bauteile in möglicherweise aggressiven Chemikalien, sollte die che-
mische Tauglichkeit zuverlässig nachgewiesen werden, sei es anhand
von Erfahrungen mit ähnlichen Teilen aus dem gleichen Werkstoff im
gleichen Medium unter ähnlichen Bedingungen oder durch Erprobung
des Teils unter Praxisbedingungen.
Türgriff
DIE
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r®
�3
Verhalten bei Bewitterung
Wie sich nach dreijähriger Freibewitterung in Mitteleuropa gezeigt
hat, neigen Formteile aus Ultradur® nur sehr wenig zum Vergilben,
und ihre Oberfläche verändert sich kaum. Auch die mechanischen
Eigenschaften, wie Steifigkeit, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit werden
kaum beeinträchtigt. Nach einer Bewitterung von 3600 Stunden im
Xenotest-Gerät 1200 liegen die Werte für Zugfestigkeit noch bei 90 %
des Ausgangswertes. Die Bruchdehnung wird dagegen stärker beein-
trächtigt. Nach den Erfahrungen entsprechen 3600 Stunden Bewit-
terung im Xenotest-Gerät 1200 einer Freibewitterung von ca. fünf
bis sechs Jahren. Teile für die Außenanwendung sollten aus schwarz
eingefärbten Einstellungen gefertigt werden, um zu verhindern, dass
die Festigkeit durch Angriff der Oberfläche beeinträchtigt wird. Für
besonders stark exponierte Teile eignen sich als glasfaserverstärkte
Marken Ultradur® B 4040 G4/G6/G10, die eine hervorragende Ober-
flächengüte bei hoher UV-Stabilität aufweisen.
��
Der Feuchtigkeitsgehalt bei der Verarbeitung von Ultradur® soll generell ≤ 0,04 % betragen.
Um eine sichere Produktion zu gewährleisten, sollte deshalb generell
vorgetrocknet werden und eine Beschickung der Maschine in einem
geschlossenen Fördersystem erfolgen. Entsprechende Geräte sind im
Handel verfügbar.
Die Vortrocknung wird auch bei Zusatz von Batches, z. B. beim Selbst-
einfärben, empfohlen.
Um die Bildung von Kondenswasser zu verhindern, dürfen Gebinde,
die in nicht-beheizten Räumen gelagert werden, erst geöffnet werden,
wenn sie die im Verarbeitungsraum herrschende Temperatur ange-
nommen haben. Das kann unter Umständen sehr lange dauern. Mes-
sungen ergaben, dass ein 25-kg-Sack von ursprünglich 5 °C erst nach
48 Stunden auch im Inneren die Temperatur des Verarbeitungsraumes
von 20 °C angenommen hatte.
Ultradur® lässt sich grundsätzlich nach allen Verfah
ren verarbeiten, die für Thermoplaste bekannt sind.
Vornehmlich kommen jedoch das Spritzgießen und
die Extrusion in Frage. Im Spritzgießverfahren wer
den aus Ultradur® komplizierte Formteile in großen
Stückzahlen wirtschaftlich gefertigt.
Verarbeitungstechnische hinweise
Feuchtigkeit und TrocknungThermoplastische Polyester wie Polybutylenterephthalat (PBT) sind
hydrolyseempfindliche Werkstoffe. Ist der Feuchtegehalt während des
Aufschmelzvorganges bei der Verarbeitung zu hoch, können Schädi-
gungen auftreten. Es kommt zu einer Spaltung der Molekülketten und
damit zu einem Abbau des Molekulargewichts.
Praktisch äußert sich das in einem Verlust an Zähigkeit und
Dehnung. Der Abfall der Festigkeit ist normalerweise geringer. Eine
Materialschädigung kann durch Ermittlung der Viskositätszahl nach
DIN ISO 1628-5 oder des Volumenfließindex nach ISO 1133 nachge-
wiesen werden.
Der Granulatvorbehandlung und der Verarbeitung sind deshalb beson-
dere Aufmerksamkeit zu widmen, um eine hohe Qualität der Fertigteile
und geringe Qualitätsschwankungen gewährleisten zu können.
Die Verarbeitung von Ultradur®
Im Extrusionsverfahren stellt man Folien, Halb
zeuge, rohre, Profile, Platten und Monofile her.
Halbzeuge werden zum überwiegenden Teil spa
nend zu Formteilen weiterverarbeitet. Die Ultradur®
SMarken eignen sich besonders für die Mucell®
Verarbeitung.
Prozess-SimulationBerechnung der Beanspruchung von Einlegeteilen
während des Füllvorgangs
Gehäuse mit Leiterbahnen und Haltestiften
Füllbild
BelastungsberechnungFüllsimulation
��
Unter den verschiedenen Trocknersystemen hat sich der Trockenluft-
trockner technisch wie wirtschaftlich als überlegen erwiesen.
Die Trockenzeiten belaufen sich auf vier Stunden bei 80 °C bis 120 °C.
Generell sollten die Vorschriften des Geräteherstellers beachtet werden,
damit die gewünschte Trocknerwirkung erreicht wird. Von der Verwen-
dung von Entgasungsschnecken ist abzuraten.
Produktionsunterbrechung und MaterialwechselBei kurzzeitigen Produktionsunterbrechungen sollte die Schnecke in die
vorderste Stellung gefahren und bei längeren Stillstandzeiten zusätzlich
die Zylindertemperatur abgesenkt werden. Vor dem Wiederanfahren
nach Unterbrechungen ist eine gründliche Spülung erforderlich.
Ein Materialwechsel setzt eine Reinigung von Schnecke und Zylinder
voraus. Gute Reinigungswirkung haben für diesen Fall hochmolekulares
PE-HD sowie glasfaserverstärktes PE-HD bzw. PP-GF gezeigt.
Ummantelung für lichtwellenleiter
DIE
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WiederverarbeitungDie Wiederverarbeitung von eingemahlenen Teilen und Angüssen ist
generell möglich. Da mit jeder Verarbeitung jedoch ein mehr oder
weniger großer Abbau stattfinden kann, sollte zuerst überprüft werden,
wie groß dieser im konkreten Fall ist. Klarheit darüber schaffen die
Überprüfung der Lösungsviskositätszahl oder der Schmelzeviskosität.
Wurde das Material beim ersten Durchlauf schonend verarbeitet, so
lassen sich in der Regel bis zu 25 % des Regranulates dem Neugranu-
lat zumischen, ohne dass ein nennenswerter Abfall der Materialkenn-
werte auftritt.
Bei Flammschutzprodukten sind Einschränkungen in der erlaubten
Regeneratmenge (z. B. durch UL-Spezifikationen) zu beachten. Bei
Regeneratzusatz ist auf eine ausreichende Vortrocknung zu achten
(siehe Kapitel Feuchtigkeit und Trocknung).
Belastung Deformation und Spannung
Struktursimulation
��
Die Verarbeitung von Ultradur®
SelbsteinfärbungÜber die Farben unserer Produktpalette hinaus lassen sich weitere
Farbtöne durch Selbsteinfärbung mit Farb-Masterbatches einstellen.
Bei der Auswahl der Farb-Masterbatches sollte auf eine gute Verträg-
lichkeit mit Ultradur® geachtet werden, um dessen Eigenschaftsprofil
nicht zu beeinflussen. Wir empfehlen die Verwendung von Farb-Mas-
terbatches auf PBT-Basis.
Bei Flammschutzprodukten muss beachtet werden, dass nur Farb-
Masterbatches verwendet werden, die die Einstufung (z. B. nach UL)
nicht verändern.
Adressen von Lieferanten, die entsprechende Farb-Masterbatches her-
stellen, teilt Ihnen der Ultraplaste-Infopoint gerne mit.
D hEhAR S
LLA LK LE
DLLL
D
18-230,5-0,550,25-0,3
0,2
0,8-1,0
Schneckenaußendurchmesserwirksame SchneckenlängeLänge der EinzugszoneLänge der Kompressionszone Länge der AusstoßzoneGangtiefe in der AusstoßzoneGangtiefe in der EinzugszoneSteigungRückstromsperre
DLLE
LKLAhAhE
SR
Abb. 24: Schneckengeometrie, Begriffe und Maße von Dreizonen-
schnecke für Spritzgießmaschinen
Abb. 25: Schneckengeometrie und Schneckengangtiefen von
Dreizonenschnecke für Spritzgießmaschinen
Lagerzeit [min]
Feuc
hteg
ehal
t [G
ew.-
%]
B 4520
00,00
0,10
100 200 300
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
400 500 600
0,07
0,08
0,09
24°C/59 % rel. Luftfeuchte24°C/94 % rel. Luftfeuchte
Abb. 23: Feuchteaufnahme von unverstärktem Ultradur® in
Abhängigkeit von der Zeit
30 40 60 80 90 130
2
4
6
12
50 70 100
10
8
110 120
hE
hA
Gang
tiefe
h [
mm
]
hE = Gangtiefe in der EinzugszonehA = Gangtiefe in der Ausstoßzone
Standard-Schneckeflache Schnecke
Schnecken-Ø D [mm]
Telefonstecker
Spritzgießverarbeitung
SpritzeinheitGeeignet für die Ultradur®-Verarbeitung ist eine eingängige, flachge-
schnittene Dreizonenschnecke mit einem L / D-Verhältnis von 18 - 22 D.
Flach geschnittene Schnecken sorgen bei gleichem Schneckendurch-
messer für eine geringere Verweilzeit der Masse im Zylinder und eine
gleichmäßigere Temperaturverteilung in der Schmelze.
Für die Verarbeitung von GF-verstärkten PBT-Marken sollten ver-
schleißfeste Stähle für Zylinder, Schnecke und Rückströmsperre
verwendet werden. Die Rückströmsperre muss auch bei höherem
Nachdrücken einen Schmelzerückfluss aus dem Schneckenvorraum
verhindern, damit Einfallstellen und /oder Lunker im Teil sicher ver-
mieden werden. Eine Überprüfung auf ausreichende Abdichtung bzw.
zu hohes Spiel, ist immer dann angezeigt, wenn sich bei bereits
gefülltem Werkzeug das Massepolster in der Nachdruckphase deutlich
verringert.
Wegen der zähen Schmelze kann Ultradur® sowohl mit offener Düse
als auch mit Verschlussdüse verarbeitet werden. Die Verwendung von
Düsenheizbändern ist empfehlenswert.
WerkzeuggestaltungFür Ultradur® können sowohl konventionelle Kaltverteiler als auch Heiß-
kanalsysteme verwendet werden.
Bei Heißkanalsystemen und beheizten Düsen bieten außenbeheizte
Systeme wegen der homogeneren Schmelzetemperatur und einer gesi-
cherten Spülwirkung die höhere Betriebssicherheit. Umlenkungen sind
strömungsgünstig zu gestalten, um Ablagerungen zu vermeiden. Wich-
tig ist weiterhin eine gute thermische Trennung am Anschnitt. Dadurch
können die beheizten und gekühlten Bereiche gezielter temperiert wer-
den, der Gesamtenergiebedarf für Heizung und Kühlung wird reduziert.
Welches die geeignete Angussart ist, hängt vom konkreten Anwendungs-
fall ab und muss deshalb individuell gewählt werden.
Bei Werkzeugtemperaturen oberhalb 60 °C ist der Einbau von Wärme-
dämmplatten zwischen Maschinenaufspannplatte und Werkzeuggrund-
platte in Erwägung zu ziehen. Dadurch fließt weniger Heizenergie ab
und die Temperaturverteilung im Werkzeug gestaltet sich gleichmäßiger.
Die Werkzeugtemperierung soll so wirksam sein, dass auch über lange
Produktionszeiten in allen formgebenden Bereichen die gewünsch-
ten Temperaturen erreicht, bzw. gezielte Temperaturänderungen an
bestimmten Stellen durch eigene Temperierkreisläufe geschaffen wer-
den. Die Qualität einer wirksamen Kühlung zeichnet sich auch dadurch
aus, dass die Temperaturschwankungen während der Zyklusphase
möglichst gering ausfallen. Problemloses Entformen ermöglichen Ent-
formungsschrägen von 1° pro Seite.
��
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Verarbeitungstemperatur und VerweilzeitDer empfohlene Massetemperaturbereich für die verschiedenen
Ultradur®-Marken liegt bei 250 °C bis 270 °C. Für die optimale
Maschineneinstellung sollte erfahrungsgemäß mit einer Temperatur von
260 °C begonnen werden.
Die Wahl der Massetemperatur ist abhängig von Fließweglänge und
Wanddicke sowie der Verweilzeit der Schmelze im Zylinder.
Unnötig hohe Massetemperaturen und zu lange Verweilzeiten der
Masse im Zylinder können einen molekularen Abbau bewirken. Abbil-
dung 28 belegt an einem Beispiel die Änderung der Viskositätszahl als
Maß für das Molekulargewicht in Abhängigkeit von Massetemperatur
und Verweilzeit.
Ein Materialabbau von weniger als 10 cm3 bis 12 cm3/g der gemes-
senen Lösungsviskosität zwischen Granulat und Formteil ist erfah-
rungs-gemäß tolerierbar. Bei darüber hinausgehenden Werten sollten
die Verarbeitungsparameter und die Vorbehandlung des Materials
überprüft werden.
Dosierung und StaudruckBeim Dosieren sind Schneckenumfangsgeschwindigkeit und Staudruck-
höhe in Hinsicht auf eine schonende Materialverarbeitung zu begrenzen.
Eine schonende Dosierung ist bis zu einer Schneckenumfangsge-
schwindigkeit von 15 m /min gewährleistet. In Abbildung 26 sind die
einzustellenden Drehzahlen in Abhängigkeit vom Schneckendurch-
messer dargestellt.
Der Staudruck, der für eine Verbesserung der Schmelzehomogenität
sorgen soll und deshalb erwünscht ist, sollte aber erfahrungsgemäß
wegen der Gefahr einer zu hohen Scherung auf 10 bar begrenzt werden.
Ein gutes Einzugsverhalten ist am Besten mit einer ansteigenden
Temperaturführung zu erreichen. In Abbildung 27 ist dies beispielhaft
dargestellt.
Die Verarbeitung von Ultradur®
10
15
20
35
30
25
5
40
45
50
55
60
050 200100 150 250 3000
60
45
30
15
20
Umfa
ngsg
esch
win
digk
eit
[m/m
in]
Empf. Richtwertmax. 15 m/min
Schnecken-Ø D (mm)
Drehzahl [rpm]
Abb. 26: Schneckenumfangsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von
Drehzahl und Schneckendurchmesser
4
260 260 260 260 260 260 60 °C
260 255 250 245 240 235 60 °C
Heizung
Temperatur-führung
horizontal
ansteigend
Trichter156 23
Abb. 27: Temperaturführung am Zylinder für Ultradur®
��
WerkzeugoberflächentemperaturDie Werkzeugoberflächentemperaturen sollten erfahrungsgemäß bei
unverstärkten Materialien im Bereich von 40° C bis 80 °C und bei ver-
stärkten Materialien bei 60 °C bis 100 °C liegen. Diese Temperaturen
lassen sich sinnvollerweise mit Wassergeräten erreichen.
Bei Bauteilen mit hohen Oberflächenanforderungen, besonders bei
glasfaserverstärkten Marken, sollte darauf geachtet werden, dass die
Werkzeugoberflächentemperatur bei mindestens 80 °C oder höher liegt.
Da die Werkzeugtemperatur die Schwindung, den Verzug und die Ober-
flächengüte beeinflusst, ist sie in Hinsicht auf maßgenaue Teile von
großer Bedeutung.
Der Einfluss der Werkzeugoberflächentemperatur auf das Schwindungs-
verhalten ist in den Abbildungen 32 - 35 am Beispiel von Ultradur®
B 4520 und B 4300 G6 tendenziell dargestellt. Mit Ultradur® S 4090
G2 - G6 sind auch besonders verzugsarme Typen verfügbar.
500
450
400
250
200
150
100
50
350
300
0
B 4300 G2 B 4300 G4 S 4090 G6B 4300 G6 S 4090 G4
Spir
allä
nge
[mm
]
MT 260 °C MT 280 °C
Abb. 29: Fließverhalten glasfaserverstärkter Ultradur®-Marken;
Spirallänge in Abhängigkeit von der Massetemperatur; Testkästchen:
Wanddicke 1,5 mm
70
060
5
80
90
100
110
130
20 3510 15 25
120
30
240°C
250°C
260°C
270°C
280°C290°C300°C
B 4520
Visk
osit
ätsz
ahl [
ml/
g]
Verweilzeit in der Plastifiziereinheit [min]
Abb. 28: Viskositätszahlabbau an Ultradur®-Probekörpern in Abhängig-
keit von der Massetemperatur und der Verweilzeit in der Plastifizier-
einheit (gemessen am Abfallen der Viskositätszahl)
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
g V
on
UlT
rA
DU
r®
Fließverhalten und EinspritzgeschwindigkeitGenerell sollte die Kunststoffschmelze so schnell wie möglich in das
Spritzgießwerkzeug eingespritzt werden. Jedoch kann es bei einzelnen
Bauteilgeometrien und Angussarten nötig werden, die Einspritzge-
schwindigkeit zu verringern.
Das Fließverhalten der Schmelze ist von großer Bedeutung für den
Werkzeugfüllvorgang. Es lässt sich mit Spiralwerkzeugen auf handels-
üblichen Spritzgießmaschinen beurteilen. Der in diesem Werkzeug
zurückgelegte Weg ist ein Maß für das Fließverhalten.
In Abbildung 29 sind die Spirallängen für einige ausgewählte Ultradur®-
Marken aufgeführt.
30
Die Verarbeitung von Ultradur®
FülldruckDer notwendige Fülldruck hängt sehr stark vom Fließverhalten des
Materials, von der Angussart und von der Bauteilgeometrie ab. Abbil-
dung 30 bildet das Testkästchen ab, an dem beispielhaft Fülldruck-
versuche durchgeführt wurden. Aus Abbildung 31 geht der Fülldruck
einiger ausgewählter Ultradur®-Marken in Abhängigkeit von der
Massetemperatur hervor.
SchwindungIn der DIN 16901 sind Begriffe und Messverfahren für die Verarbeitungs-
schwindung festgelegt. Danach bezeichnet man als Schwindung den
Unterschied zwischen den Maßen des Werkzeugs und denen des Spritz-
lings bei Raumtemperatur. In erster Linie ist die Schwindung eine Werk-
stoffeigenschaft; sie wird aber auch durch die Geometrie (freie oder
behinderte Schwindung) und die Wanddicke des Spritzlings bestimmt.
Zudem spielen die Anschnittlage und -größe sowie die Verarbeitungs-
parameter (Masse- und Werkzeugtemperatur, Druck und Druckzeit),
ebenso die Lagerzeit und -temperatur eine entscheidende Rolle. Das
Zusammenwirken dieser verschiedenen Faktoren macht eine exakte
Vorhersage der Schwindung sehr schwierig.
A ≈ B ≈ C ≈ D ≈ E ≈
107 mm47 mm40 mm60 mm
120 mm
A
B
E
D
C
Abb. 30: Testkästchen
500
1000
250 270260
1
234
5
6
1 = B 4300 G102 = B 4300 G63 = B 4300 K4, K6 4 = B 4300 G45 = B 4300 G26 = B 4520 Z2
Massetemperatur [°C]
Fülld
ruck
[ba
r]
Abb. 31: Fließfähigkeit von Ultradur® in Abhängigkeit von der
Massetemperatur; Maschine = 800 kN, Zykluszeit = 20 s, Schne-
cken - Ø = 30 mm, Werkzeugoberflächentemperatur = 80 °C,
Einspritzgeschwindigkeit ( VE ) = 16 mm / s
In der Sortimentsübersicht sind Richtwerte für die Schwindung der
Ultradur®-Marken angegeben. Diese Richtwerte wurden an Platten mit
einer Dicke von 3 mm ermittelt, die frei schwinden konnten. Die Mas-
setemperatur lag bei 260 °C, die Werkzeugtemperatur bei 60 °C für
unverstärkte bzw. bei 80 °C für verstärkte Materialien und der Nach-
druck bei 500 bar.
Wie groß die Schwindung an einem konkreten Bauteil ist, hängt von
vielen Faktoren ab. Im Folgenden sind die wichtigsten Einflussfaktoren
aufgelistet.
• die Geometrie des Spritzlings (Wanddickenunterschiede, freie oder
behinderte Schwindung)
• die Verfahrenstechnik bei der Fertigung (Nachdruck, Werkzeugober-
flächentemperatur, Massetemperatur, Einspritzgeschwindigkeit usw.)
• die Art und Anordnung des Angusses (Punkt-, Kegel-, Bandanguss)
• die Glasfaserorientierung (längs und quer zur Fließrichtung)
• die Lagerzeit nach dem Abkühlen (Nachschwindung)
• die Lagertemperatur (Tempereffekt)
31
20 30 40 50 60 70 9080
1,0
0,4
0,6
0,8
500
1000
1500
B 4300 G6
Schw
indu
ng [
%]
Nac
hdru
ck [
bar]
Werkzeugoberflächentemperatur [°C]
(MT) 260 °CWanddicke ≥ 3,0 mmWanddicke = 1,5 mm
Massetemperatur
Abb. 33: Schwindungsdiagramm für glasfaserverstärktes Ultradur®
200
0,5
30 40 50 60 70 9080
1,0
1,5
2,0
500
1000
5001500
1000
1500
B 4520
Schw
indu
ng [
%]
Werkzeugoberflächentemperatur [°C]
(MT) 260 °CMassetemperatur Wanddicke ≥ 3,0 mm
Wanddicke = 1,5 mm
Nac
hdru
ck [
bar]
Abb. 32: Schwindungsdiagramm für unverstärktes Ultradur®
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
g V
on
UlT
rA
DU
r®
Um den Einfluss einiger dieser Parameter zu veranschaulichen, ist die
Schwindung exemplarisch in Abhängigkeit von der Werkzeugober-
flächentemperatur für 1,5 und 3 mm Wanddicke in Abbildung 32 für
unverstärktes Ultradur® B 4520 und in Abbildung 33 für glasfaserver-
stärktes Ultradur® B 4300 G6 dargestellt. Außerdem wurde bei dieser
Untersuchung die Nachdruckhöhe in den Stufen 500, 1000 und 1500
bar variiert. Als Versuchsbauteil diente ein Testkästchen, wie es in Abbil-
dung 30 dargestellt ist. Die angegebenen Schwindungswerte wurden in
Längsrichtung des Kästchens gemessen.
Abhängig von den Verarbeitungsbedingungen kann es zu einer Nach-
schwindung der Bauteile kommen. Einen Eindruck, wie groß die Nach-
schwindung in Abhängigkeit von der Werkzeugoberflächentemperatur
sein kann, liefert Abbildung 34 für unverstärktes Ultradur® B 4520 und
Abbildung 35 für glasfaserverstärktes Ultradur® B 4300 G6.
Nach 60 Tagen Lagerzeit bei Raumtemperatur zeigten nur die bei
tiefen Werkzeugtemperaturen gefertigten Spritzlinge geringe Maßab-
weichungen (ca. 0,1 %). Die gleichen Teile nach einer Temperung, d. h.
einer Wärmelagerung von 24 Stunden bei 120 °C, wiesen besonders
bei niedrigen Werkzeugoberflächenterperaturen eine starke Nach-
schwindung auf. Mit steigenden Werkzeugoberflächentemperaturen
verringert sich die Nachschwindung stetig. Dieses Verhalten sollte
bei der Auslegung von Teilen für den Einsatz bei erhöhten Betriebs-
temperaturen berücksichtigt werden.
Die schwindungsärmeren Alternativen sind die Typen
Ultradur® S 4090 G2-G6. In den Abbildung 36 und 37 sind ihr Schwin-
dungs- und Verzugsverhalten dem der Ultradur® B 4300- und B 4040-
Marken (20 % GF) gegenübergestellt.
Scheinwerferblenden
3�
Die Verarbeitung von Ultradur®
5
4321
B 4520
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 13020
1,0
1,5
2,0
0,5
Schw
indu
ng [
%]
Wanddicke 2 mm
1100 kNTestkästchen2 mm
265°C660 bar107 mm
Maschine:Werkzeug:Wanddicke:
Kunststofftemperatur:Nachdruck:Messlänge A:
Werkzeugoberflächentemperatur [°C]
Abb. 34: Schwindung von unverstärktem Ultradur® in Abhängigkeit von
der Werkzeugoberflächentemperatur und den Bedingungen nach der
Verarbeitung
1. Schwindung 1 Stunde nach dem Spritzen gemessen.
2. Schwindung 24 Stunden nach dem Spritzen gemessen.
3. Schwindung 14 Tage nach dem Spritzen gemessen.
4. Schwindung 60 Tage nach dem Spritzen gemessen.
5. Schwindung nach dem Tempern gemessen (120 °C / 24 Stunden).
30 40 50 60 70 80 90 100 110 12020
43
1/2
5
B 4300 G6
1,0
0
0,8
0,6
0,4
0,2
1,2Wanddicke 1 mm
Schw
indu
ng [
%]
1100 kNTestkästchen1 mm
265°C660 bar107 mm
Maschine:Werkzeug:Wanddicke:
Kunststofftemperatur:Nachdruck:Messlänge A:
Werkzeugoberflächentemperatur [°C]
Abb. 35: Schwindung von glasfaserverstärktem Ultradur® in Abhängig-
keit von der Werkzeugoberflächentemperatur und den Bedingungen
nach der Verarbeitung
Tabelle. 4: Korrekturtabelle zur Schwindungsberechnung [%]
Nachdruck PN Massetemperatur 250 °C Massetemperatur 270 °C
[bar] WOT* 40 °C WOT* 80 °C WOT* 40 °C WOT* 80 °C
500 1000 1500
+ 0,05 + 0,08 + 0,10
+ 0,08 + 0,10 + 0,15
– 0,05 – 0,08 – 0,10
– 0,08 – 0,10 – 0,15
Nachdruck PN 1,5 mm Wanddicke 3,0 mm Wanddicke
[bar] WOT* 40 °C WOT* 80 °C WOT* 40 °C WOT* 80 °C
500 1000 1500
+ 0,20 + 0,20 + 0,15
+ 0,30 + 0,25 + 0,20
– 0,30 – 0,25 – 0,20
– 0,40 – 0,35 – 0,25
* WOT = Werkzeugoberflächentemperatur
VerzugDer Verzug am Spritzling wird hauptsächlich durch unterschiedliche
Schwindung in Fließrichtung und quer dazu hervorgerufen. Besonders
bei glasfaserverstärkten Materialien macht sich oft ein Verzug bemerk-
bar, der zudem mit steigender Werkzeugoberflächentemperatur zunimmt.
Dagegen ist bei unverstärkten, mineral- und glaskugelgefüllten Pro-
dukten die Schwindung in Fließrichtung und quer dazu annähernd
33
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
g V
on
UlT
rA
DU
r®
0
B 4300 G4
B 4040 G4
B 4090 G4
0,5 1,0 1,5
1,0
0,8
0,3
Verzug [mm]
0,8
1,0
0 0,5 1,0 1,5
Abb. 37: Verzugsverhalten von glasfaserverstärktem Ultradur®
(Testkästchen: 1,5 mm Wanddicke; Massetemperatur = 260 °C;
Werkzeugoberflächentemperatur = 80 °C)
Schwindung nach 1 h [%]quer zur Fließrichtunglängs zur Fließrichtung
0,38
0,25
0,67
0,4 1,0
0,42
1,0
0,2
B 4300 G4
B 4040 G4
S 4090 G4
0,6 0,8 1,2
1,25
Abb. 36: Schwindungsverhalten von glasfaserverstärktem Ultradur®
(Testkästchen: 1,5 mm Wanddicke; Massetemperatur = 260 °C;
Werkzeugoberflächentemperatur = 80 °C)
gleich. Spritzlinge, die aufgrund ihrer Gestaltung besonders leicht zu
Verzug neigen, sollten daher möglichst aus diesen Ultradur®-Marken
oder aus den glasfaserverstärkten verzugsärmeren Ultradur® S-Typen
hergestellt werden.
In vielen Fällen kann man durch unterschiedliche Temperierung der
Werkzeugpartien verzugsfreie Teile herstellen.
Lenkstockhebelgehäuse
3�
Die Verarbeitung von Ultradur®
Extrusion
Grundlagen, SchneckengeometrieZum Extrudieren stehen insbesondere die folgenden Ultradur®-Marken
zur Verfügung, angeführt nach steigender Viskosität:
• Ultradur® B 2550
• Ultradur® B 4500
• Ultradur® B 6550
• Ultradur® B 6550 L
• Ultradur® B 6550 LN
Richtwerte für charakteristische Eigenschaften dieser Ultradur®-Marken
listet Tabelle 5 auf.
Ultradur® B 2550 eignet sich für die Herstellung von Monofilen und
Borsten.
Ultradur® B 4500 eignet sich für die Extrusion von Flachfolien,
Ultradur® B 6550 für die Extrusion von dünn- und dickwandigen
Rohren sowie von Halbzeugen, Hohl- und Vollprofilen.
Ultradur® B 6550 L und B 6550 LN wurden primär für die Extrusion
von Adern für Lichtwellenreiter entwickelt. Sie erfüllen die heutigen
Trends in Richtung einer höheren Extrusionsgeschwindigkeit und/oder
besseren Dehnungseigenschaften. Ultradur® B 6550 L wurde zusätzlich
mit Schmiermitteln für eine bessere Gleitfähigkeit modifiziert. Ultradur®
B 6550 LN empfiehlt sich, wenn eine höhere Steifheit der Ummantel-
lungen gefordert ist.
Die Verarbeitungseigenschaften der genannten Marken sind ähnlich
wie die von Polyamid 6. Das Produkt kann daher im Allgemeinen auf
den für Polyamide geeigneten Anlagen verarbeitet werden. Das gilt
auch in Bezug auf die Schneckengeometrie. Nach den bisherigen
Erfahrungen lassen sich alle Ultradur®-Extrusionsmarken mit den Drei-
zonenschnecken extrudieren, wie sie sich auch bei der Polyamidverar-
beitung bewährt haben.
Noch größere Bedeutung als bei Polyamid kommt bei Ultradur® der
Kompressionszone und dem Gangtiefenverhältnis zu. Bei der Wahl
einer Schnecke mit kurzer Kompressionszone und hohem Gangtiefen-
verhältnis zwischen Einzugs- und Ausstoßzone ist dafür zu sorgen,
dass sich rasch ein genügend hoher Druck aufbaut.
Die Länge der Kompressionszone sollte daher 4 bis 5 D nicht über-
schreiten und das Gangtiefenverhältnis etwa 3 : 1 betragen. Es wurden
aber auch mit Kurzkompressionsschnecken gute Ergebnisse erzielt.
Rund-, Vierkant- und Hohlstäbe sowie Tafeln bzw. Flachstäbe aus
Ultradur® B 6550 LN werden hauptsächlich als Halbzeuge zur spanen-
den Fertigung von technischen Artikeln verwendet, die wegen ihrer
großen Abmessungen oder auch wegen zu kleiner Stückzahlen nicht
für die Spritzgussfertigung in Betracht kommen.
Rohre aus Ultradur® B 6550 L und B 6550 LN zeichnen sich durch
gute Beständigkeit gegen Kraftstoffe, Öle und Fette sowie ein günstiges
Gleitreib- und Gleitverschleißverhalten aus.
Tabelle 5: Richtwerte für charakteristische Eigenschaften von Ultradur®-Extrusionsmarken
Eigenschaft Einheit Prüfvorschrift B 2550 B 4500 B 6550 B 6550 L B 6550 LN
Dichte g/cm3 iSo 1183 1,30 ± 0,01 1,30 ± 0,01 1,30 ± 0,01
Schmelztemperatur °c iSo 11357-3 220 - 225 220 - 225 220 - 225
Verarbeitungstempe-ratur
°c – 230 - 290 230 - 290 230 - 290
Schmelzviskosität – – niedrig mittel hoch
Viskositätszahl cm3/g iSo 1628 o-Dichlorbenzol, Phenol 1 : 1, c = 0,5 g / 100 ml Lösemittel
ca. 107 ca. 130 ca. 160
3�
Die Druckbelastbarkeit von Rohren aus Ultradur® ist nicht nur bei nor-
maler, sondern auch bei höheren Temperaturen bemerkenswert hoch;
beispielsweise halten sie einen Berstdruck aus, der um mindestens den
Faktor 1,5 höher ist als bei Polyamidrohre vergleichbarer Dimension.
Dünnwandige Rohre aus Ultradur® B 6550 L und B 6550 LN eignen
sich deshalb grundsätzlich für Kraftstoff- und Ölleitungen, pneuma-
tische und hydraulische Steuerleitungen, Rohre für Zentralschmie-
rungsanlagen, Bowden- und sonstige Seilzüge.
Die Herstellung von Halbzeugen und ProfilenRund-, Vierkant- und Hohlstäbe aus Ultradur® B 6550 und B 6550 LN
werden nach dem Kühldüsen-Extrusionsverfahren, d. h. mit gekühlten
oder temperierten Formrohren unter Druck hergestellt. Bedingt durch
die zwangsläufig lange Verweilzeit der Schmelze ist die Massetempe-
ratur möglichst niedrig zu halten; bei Schichtdicken über 70 bis 80 µm
sollte sie 250 °C nicht überschreiten.
Im Gegensatz zu Polyestern auf der Basis von Polyethylenterephthalat
muss bei Ultradur® die Temperatur der Kühldüse nicht erhöht, d. h.
sie kann mit Wasser bei Raumtemperatur temperiert werden. Muss
die Massetemperatur wegen zunehmender Schichtdicke herabgesetzt
werden, ist es jedoch hinsichtlich Oberflächenqualität und Spannungs-
zustand der Teile günstiger, mit Wasser von erhöhter Temperatur (60 °C
bis 80°C) zu arbeiten (siehe Verarbeitungsbeispiel für die Herstellung
von Rundstäben in Tabelle 6). Wie bei den anderen teilkristallinen Ther-
moplasten sind auch bei Ultradur® entsprechend hohe Drücke nötig,
um die beim Erstarren der Schmelze eintretende Volumenschrumpfung
auszugleichen.
Die Herstellung von TafelnTafeln bzw. Flachstäbe aus Ultradur® B 6550 LN werden auf handels-
üblichen, horizontal gerichteten Anlagen mit Plattendüse, Dreiwalzen-
glättwerk und anschließendem Abzug hergestellt. Die Plattendüsen
sollten Lippen haben, die bis dicht an den Walzenspalt reichen. Die
Temperaturführung der Walzen richtet sich nach der jeweiligen Plat-
tendicke und bewegt sich zwischen 60 °C und 170 °C (Verarbeitungs-
beispiel: s. Tabelle 7). Durchsatz und Abzugsgeschwindigkeit werden
so aufeinander abgestimmt, dass sich vor dem Walzenspalt ein kleiner,
über die gesamte Breite gleichmäßig verteilter Wulst bildet. Die Gleich-
mäßigkeit dieses Wulstes ist entscheidend für die Toleranzen und die
Oberflächengüte der Platten.
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
g V
on
UlT
rA
DU
r®
Tabelle 6: Verarbeitungsbeispiel für die Herstellung von Rundstäben aus Ultradur® B 6550 LN
Stabdurchmesser 60 mm
Extruder 45 mm , 20 D
Schnecke – Zoneneinteilung – Gangtiefen
L E = 9 D, L K = 3 D, L P = 8 D h1 / h2 = 6,65/2,25 mm
Temperaturführung – Adapter – Werkzeug – Kühldüse
235 / 245 / 250 °c 240°c 250 °c 20 °c
Schneckendrehzahl 16 U /min
Massedruck ca. 30 bar
Abzugsgeschwindigkeit 27 m /min
Ausstoß 5,9 kg / h
Tabelle 7: Verarbeitungsbeispiel für die Herstellung von Tafeln aus Ultradur® B 6550 LN
Plattenabmessungen 780 x 2 mm
Extruder 90 mm , 30 D
Schnecke – 3-Zoneneinteilung – Gangtiefen
L E = 11,5 D, L K = 4,5 D, L P = 14 D h1 / h2 = 14,0 /4,3 mm
Düse 800 mm breit
Temperaturführung – Trichterstück – Zylinder – Adapter – Düse
40 °c 215 / 220 / 235 / 260 / 230 / 225 / 220 / 220 °c 230 °c durchgehend 230 °c
Dreiwalzenglättwerk 300 mm Walzendurchmesser Temperatur unten 50 °c Mitte 115 °c oben 170 °c
Schneckendrehzahl 34 U /min
Massetemperatur 256 °c
Abzugsgeschwindigkeit 0,76 m /min
Ausstoß 100,8 kg / h
3�
Die Verarbeitung von Ultradur®
Die Herstellung von RohrenRohre aus Ultradur® B 6550 L und B 6550 LN mit einem Durchmesser
bis etwa 8 mm und einer Wanddicke von 1 mm werden nach dem
Vakuumwasserbadkalibrierverfahren hergestellt. Zur Kalibrierung eignen
sich sowohl Kalibrierrohre als auch Kalibrierscheiben. In beiden Fällen
ist der Innendurchmesser etwa um 2,5 % größer zu wählen als der
gewünschte Außendurchmesser des herzustellenden Rohres. Diese
Differenz entspricht erfahrungsgemäß der Verarbeitung sschwindung.
Um die mit Ultradur® B 6550 L und B 6550 LN möglichen hohen
Abzugsgeschwindigkeiten nutzen zu können, muss das Verhältnis von
Düsendurchmesser des Rohrkopfes zu Innendurchmesser des Kalibrier-
rohres etwa 2 : 1 bis 2,5 : 1 betragen. Der Düsenspalt des Spritzkopfes
soll um den Faktor 3 bis 4 größer sein als die gewünschte Wandstärke
des Rohres. Ein Verarbeitungsbeispiel für die Herstellung von Rohren
beschreibt Tabelle 8.
Die Herstellung von FolienFlachfolien aus Ultradur® B 4500 werden nach den üblichen Verfahren
unter Verwendung von Breitschlitzdüsen und Kühlwalzen gefertigt. Bei
entsprechender Kühlung haben die Folien eine sehr gute Transparenz
und sind gleichzeitig steif und gleitfähig. Ein Verarbeitungsbeispiel gibt
Tabelle 9 wieder.
Folien aus Ultradur® B 4500 lassen sich mit einer Dicke zwischen
12 und 100 µm unter entsprechenden Fertigungsbedingungen sehr
gut transparent, gleitfähig und mit hoher Steifigkeit herstellen. Ein
Eigenschaftsprofil dieser Folien vermittelt Tabelle 10. Die Folien lassen
sich sehr gut klebbandfest mit Aluminium bedampfen. Die Sperreigen-
schaften werden durch das Bedampfen noch stark verbessert.
Mit Heißdampf von 120 °C bis 140 °C, mit Ethylenoxid oder mit ioni-
sierenden Strahlen (2,5 x 104 J/kg) können Folien aus Ultradur® B 4500
allein und im Verbund mit PE ohne Gefahr einer Schädigung sterilisiert
werden; sie eignen sich daher auch als Verpackungsmaterial für Sterili-
sationsgüter.
Die aus Ultradur® B 4500 hergestellten Folien können mono- und
biaxial verstreckt werden.
Monofolien aus Ultradur® B 4500 lassen sich am besten mit Ultraschall
verschweißen. Mit dem Trennnahtschweißen nach dem Wärmeimpuls-
prinzip ist ein Verbinden ebenfalls möglich. Hierbei tritt aber, bedingt
durch die Kristallisation, eine weiße Zone im Bereich der Schweißnaht
auf.
Die Herstellung von Monofilen und BorstenMonofile aus Ultradur® B 2550 für den Sektor Papiersiebgewebe
werden auf handelsüblichen Extrudern hergestellt. Die üblichen Mono-
fildurchmesser liegen im Bereich von 0,5 mm bis 1,0 mm. Zur Erzie-
lung einer guten Durchmessergleichmäßigkeit sind bei der Abkühlung
Wasserspinnbad-Temperaturen von 60 °C bis 80 °C erforderlich.
Im Vergleich zu Polyester aus Polyethylenterephthalat zeigt Ultradur®
die günstigere Hydrolysebeständigkeit.
Borsten für Zahnbürsten werden aus Ultradur® B 2550 extrudiert. Eine
Nachbehandlung im Autoklav oder im Heißwasserbad zur Verbesse-
rung des Wiederaufrichtevermögens ist nicht unbedingt erforderlich.
Zahnborsten aus Ultradur® zeichnen sich vor allem durch geringe
Wasseraufnahme, hohe Abriebsbeständigkeit und exzellentes Wieder-
aufrichtevermögen aus.
Beispiele für die Herstellung von Monofilen und Borsten aus Ultradur®
enthält Tabelle 11.
Tabelle 8: Verarbeitungsbeispiel für die Herstellung von Rohren aus Ultradur® B 6550 L und Ultradur® B 6550 LN
Rohrabmessungen 6 x 1 mm
Extruder 45 mm , 20 D
Schnecke – Zoneneinteilung – Gangtiefen
L E = 9 D, L K = 3 D, L P = 8 D h1 / h2 = 6,65 / 2,25 mm
Temperaturführung – Extruder – Adapter – Spritzkopf
250 / 240 / 230 °c 225 °c 215 °c
Spritzkopf – Düse d – Dorn d – Spalt s
14 mm 6,8 mm 3,6 mm
Vakuumbad – Ziehblende d – Wassertemperatur
6,15 mm 19 °c
Schneckendrehzahl 72 U /min
Abzugsgeschwindigkeit 20 m /min
Ausstoß 24 kg / h
3�
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
g V
on
UlT
rA
DU
r®
Tabelle 11: Verarbeitungsbeispiele für die Herstellung von Monofilen und Borsten aus Ultradur®
Durchmesser Monofile 0,70 mm
Bürsten 0,20 mm
Extruder D = 45 mm, L = 25 D
Schnecke 3-Zonenschnecke, 6 D/7 D/9 D+3 D
Düse – Düsenlochdurchmesser – Düsenlochlänge
2,4 mm 4,8 mm
0,65 mm 0,90 mm
Temperaturführung – Zone 1 – Zone 2 – Zone 3 – Zone 4 – Kopf – Pumpe – Düse – Schmelze
265 °c 275 °c 270 °c 265 °c 270 °c 270 °c 270 °c 270 °c
260 °c 265 °c 260 °c 255 °c 260 °c 260 °c 260 °c 260 °c
Wasserbadtemperatur Düsenabstand Kühlweglänge
70 °c 160 mm 900 mm
45 °c 40 mm 780 mm
Abzug Recktemperatur (heißluft),1. ofen Reckwerk 1 Recktemperatur (heißluft), 2. ofen Reckwerk 2 Fixiertemperatur, 3. ofen, 20m/min Fixierwerk
20 m /min 155 °c 80 m /min 235 °c 110 m /min 230 °c 101,2 m /min
25 m /min 160 °c 112,5 m /min – – 200 °c 101,3 m /min
Reckverhältnis 1 Reckverhältnis 2 Reckverhältnis gesamt Mechanischer Schrumpf
1: 4,0 1: 1,38 1: 5,5 8 %
1: 4,5 – 1: 4,5 10 %
Tabelle 9: Verarbeitungsbeispiel für die Herstellung von Flachfolien aus Ultradur® B 4500
Abmessungen Dicke ca. 30 µm, Breite 650 mm
Schnecke – Zoneneinteilung – Gangtiefen
D = 63,5 mm, L/D = 24 L E = 7 D, L K = 5 D, L P = 12 D h1 / h2 = 8,5 / 2,5 mm
Siebe 400, 900, 2500, 3600 Maschen /cm2
Düse Breite 800, Spaltweite 0,5 mm
heizbandtemperaturen 230 /245 /255 / 265 °c / Düse 225 °c
Massetemperatur 280 °c
Massedruck 75 bar
Kühlwalzen – Temperatur – Durchmesser
ca. 55 °c 450 mm
Schneckendrehzahl 40 U /min
Abzugsgeschwindigkeit 26 m /min
Ausstoß 44 kg / h
Tabelle 10: Eigenschaften von Ultradur® B 4500 (Folien mit ca. 25 µm, gemessen in Normalklima DIN 50014-23/50-2 nach Sättigung)
Einheit Prüfwert Prüfvorschrift
Mechanische Eigenschaften
Streckgrenze S (längs & quer)
MPa 30 - 35 iSo 527
Reißfestigkeit R (längs & quer)
MPa 75 - 80 iSo 527
Reißdehnung R (längs & quer)
% 450 - 500 iSo 527
Permeation – WDD – Stickstoff – Sauerstoff – Kohlendioxid
g/(m2 · d) ml/(m2 · d) ml/(m2 · d · bar) ml/(m2 · d · bar)
10 12 60 550
ASTM F 1249 ASTM D 3985-81
Optische Eigenschaften
haze % 1 ASTM D 1003
3�
Die Verarbeitung von Ultradur®
Bearbeiten und nachbehandeln
Spanende Bearbeitung Halbzeuge und Formteile aus Ultradur® lassen sich gut spanend bear-
beiten. Hierzu zählen Bohren, Drehen, Gewindebohren und -schneiden,
Sägen, Fräsen, Feilen und Schleifen. Spezialwerkzeuge sind dafür nicht
erforderlich, vielmehr ist das Bearbeiten mit für die Stahlbearbeitung
geeigneten Standardwerkzeugen auf allen üblichen Werkzeugmaschinen
möglich.
Als allgemeine Richtlinie gilt: hohe Schnittgeschwindigkeit bei geringem
Vorschub und schnellem Abführen des Spanes. Die Schneidwerkzeuge
müssen stets scharf sein. Da Ultradur® eine hohe Erweichungstemperatur
hat, ist eine Kühlung im Allgemeinen nicht erforderlich. Die Arbeitsbedin-
gungen müssen allerdings so gewählt werden, dass die Temperaturen
200 °C nicht übersteigen.
VerbindungsmethodenTeile aus Ultradur® können nach verschiedenen Methoden kostengüns-
tig verbunden werden. Die mechanischen Eigenschaften von Ultradur®,
insbesondere die Zähigkeit, erlauben die Verwendung von selbstschnei-
denden Schrauben. Niet- und Schraubverbindungen von Ultradur®-Tei-
len untereinander sowie mit Teilen aus anderen Werkstoffen sind ohne
weiteres möglich. Die ausgezeichnete Elastizität und Festigkeit von
Ultradur®, auch bei höheren Temperaturen, ermöglicht kostengünstige
Schnapp- und Press-Sitze zur Herstellung hochbelastbarer Verbindungen.
Zum Verkleben von Teilen aus Ultradur® mit anderen Teilen aus diesem
oder einem anderen Werkstoff können Zweikomponenten-Kleber auf
der Grundlage von Epoxidharzen, Polyurethanen, Silikonen oder auch
Cyanoacrylaten verwendet werden. Die höchsten Klebefestigkeiten
lassen sich erzielen, wenn die aneinander anschließenden Oberflächen
der Teile aufgerauht und mit einem Lösungsmittel wie Aceton entfettet
werden.
lenkwinkelsensor
Luftmengenmesser
3�
DIE
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Bekannte Methoden zum Schweißen von Ultradur® sind das Heizele-
ment- und Ultraschallschweißen sowie das Rotations- und Vibrations-
schweißen. Sofern geringe mechanische Bauteilbelastung gefordert
ist, bietet das Laserschweißen eine sehr schonende Fügemethode.
Lediglich das Hochfrequenzschweißen ist wegen des niedrigen di-elek-
trischen Verlustfaktors dieses Kunststoffs nicht möglich. Besonders die
Ultraschall-Fügetechnik bietet durch ihre Variationsbreite die Möglich-
keit, das Verbinden spritzgegossener Serienteile rationell und synchron
in vollautomatische Fertigungsabläufe zu integrieren. Schweißgerechte
Gestaltung der Fügeflächen sowie optimale Verarbeitungsparameter
sind Voraussetzung für die Güte der Schweißverbindungen. Es emp-
fiehlt sich deshalb bereits im Planungsstadium zu bedenken, wie die
Teile zusammengeschweißt werden sollen und dann die Flügelflächen
dementsprechend zu gestalten.
Nähere Angaben sind in den entsprechenden DVS-Richtlinien (Deut-
scher Verband für Schweißtechnik) zu finden. Mittels Ultraschall lassen
sich auch Einlegeteile aus Metall in eingespritzte oder gebohrte Füh-
rungslöcher einbetten.
Beschriften, Prägen, Lackieren, MetallisierenDie empfohlenen Bindemittel für den Flexo- und Tiefdruck sind ein
Polyamidharz oder ein Polyamidharz in Verbindung mit Nitrocellulose,
für den Buchdruck ein üblicher, mineralölfreier Druckfirnis. Für Sieb-
druckverfahren eignen sich besonders Zweikomponenten-Druckfarben.
Das Einbrennen bei Temperaturen von 80 °C bis 120 °C sorgt in Bezug
auf Kratz- und Klebebandfestigkeit für die besten Ergebnisse.
Drucke höchster Qualität auf Ultradur® erhält man im Wärme-Transfer-
druck unter Verwendung gut sublimierender Dispersionsfarbstoffe.
Sehr gute Ergebnisse werden auch mit Laserbeschriftung auf Formtei-
len aus Ultradur® erzielt. Hierzu liegen vielfältige Erfahrungen vor, über
die der Ultraplaste-Infopoint gerne Auskunft gibt. Spezialeinfärbungen
für kontrastreiche Laserbeschriftung sind erhältlich. Hierfür geeignet
sind insbesondere unsere LS-Typen.
Ultradur® lässt sich problemlos verchromen und mit geeigneten
Prägefolien heißprägen.
Das Lackieren von Ultradur® ist mit verschiedenen Lacksystemen, z. B
mit Hydro-Soft-Lacken, möglich.
Auch für die Kfz-Industrie sind Grundierungs- und Lacksysteme
bekannt, die eine Online-Lackierung von Ultradur® bis 160 °C gestat-
ten. Dabei ist zu beachten, dass zusätzlich zu dem normalen Form-
schwund ein Schwund von 0,1 % bis 0,2 % auftritt, wenn lackierte Teile
eingebrannt werden. Die genaue Höhe des Schwundes hängt von der
Ofentemperatur ab.
Teile aus Ultradur® lassen sich im Hochvakuum metallisieren. Sowohl
die direkte Bedampfung als auch die Sputter-Technik liefert hochglän-
zende Oberflächen. Ultradur®-Formteile können mit in Wasser disper-
gierbaren Farbstoffen in der Farbflotte gefärbt werden.
�0
Allgemeine Hinweise
Sicherheitshinweise
Sicherheitsvorkehrungen bei der VerarbeitungReine Ultradur®-Schmelzen sind bis 280 °C thermisch stabil und bergen
keine Gefahren durch molekularen Abbau oder Entwicklung von Gasen
und Dämpfen. Wie alle thermoplastischen Polymere zersetzt sich jedoch
auch Ultradur® bei übermäßiger thermischer Beanspruchung, z. B. bei
Überhitzung oder beim Reinigen durch Abbrennen. Hierbei bilden sich
gasförmige Zersetzungsprodukte. Oberhalb etwa 300 °C beschleunigt
sich die Zersetzung, wobei zunächst hauptsächlich Tetrahydrofuran und
Wasser entstehen. Bei Temperaturen von über etwa 350 °C bilden sich
auch geringe Mengen von Aldehyden, gesättigten und ungesättigten
Kohlenwasserstoffen. Bei sachgemäßer Verarbeitung von Ultradur® und
Verwendung einer ausreichenden Absaugung an der Düse ist nicht mit
gesundheitlichen Beeinträchtigungen zu rechnen. Wir empfehlen bei der
Verarbeitung von Ultradur® auf ausreichende Be- und Entlüftung zu achten.
Unsachgemäße Verarbeitungen sind z. B. hohe Temperaturbelastung
und/oder lange Verweilzeit in der Verarbeitungsmaschine. Hier besteht
die Gefahr der Abspaltung gesundheitsschädlicher, stechend riechender
Dämpfe und Gase. Ein solcher Störungsfall macht sich außerdem durch
bräunliche Verbrennungsschlieren auf den Formteilen bemerkbar. Abhil-
fe schafft man, indem der Zylinder der Verarbeitungsmaschine durch
Ausspritzen ins Freie bei gleichzeitiger Herabsetzung der Zylindertem-
peraturen freigespült wird. Rasche Kühlung des geschädigten Materi-
als, z. B. in einem Wasserbad, vermindert die Geruchsbelästigung. Für
Be- und Entlüftung des Arbeitsplatzes – am besten durch eine Abzugs-
haube über der Zylindereinheit – ist generell Sorge zu tragen.
Bei halogenhaltigen flammgeschützten Ultradur®-Marken können durch
Überhitzung oder lange Verweilzeiten der Schmelze im Zylinder korrosiv
wirkende und gesundheitsschädliche Abbauprodukte entstehen. Es ist
daher erforderlich, bei längerem Stillstand den Zylinder leerzuspritzen
oder mit nicht flammgeschütztem Ultradur® zu spülen und die Tempe-
raturen abzusenken. Generell empfehlen wir eine sorgfältige Absau-
gung im Düsenbereich. Bei Marken, die mit Halogenverbindungen
flammgeschützt sind, können im Brandfall toxische Verbindungen
entstehen, deren Einatmen zu vermeiden ist.
Angaben zur Toxikologie, Vorschriften Die Ultradur®-Marken sind keine Gefahrstoffe. Bei materialgerechter
Verarbeitung und guter Belüftung der Betriebsräume sind bei den mit
der Verarbeitung von Ultradur® beschäftigten Personen keine gesund-
heitlichen Beeinträchtigungen bekannt geworden.
Lebensmittelrechtliche BestimmungenEinige Marken des Ultradur® Standardsortiments entsprechen hin-
sichtlich ihrer Zusammensetzung den gängigen Bestimmungen für
Lebensmittelkontakt in Europa und den USA. Darüber hinaus werden
die Empfehlungen des deutschen Bundesinstituts für Risikobewertung
(BfR) erfüllt.
Für detaillierte Informationen bezüglich des Lebensmittelkontaktverhal-
tens von bestimmten Ultradur®-Standardmarken, gefärbten Ultradur®-
Marken oder Ultradur®-Spezialmarken wenden Sie sich bitte direkt an
die BASF Aktiengesellschaft ([email protected]). Gerne sendet
die BASF Ihnen eine Bescheinigung, dass den gegenwärtig gesetzlich
geltenden Bestimmungen hinsichtlich Lebensmittelkontakt entsprochen
wird.
Lieferform und Lagerung
Standardverpackungen sind der 25-kg-Sack und der 1000-kg-Octabin.
Nach Vereinbarung sind auch andere Packmittel möglich. Sämtliche
Gebinde sind dicht verschlossen und sollten nur unmittelbar vor dem
Verarbeiten geöffnet werden. Weitere Vorkehrungen zur Vorbehandlung
und Trocknung sind im Verarbeitungsteil der Broschüre beschrieben.
Die Schüttdichte beträgt, abhängig vom Produkt, ca. 0,5 bis 0,8 g /cm3.
Ultradur® und Umwelt
Lagerung und TransportUnter normalen Bedingungen ist Ultradur® unbegrenzt lagerfähig.
Selbst bei erhöhter Temperatur, z. B. an Luft von 40 °C, sowie unter
Einwirkung von Sonnenlicht und Witterungseinflüssen, treten keine Zer-
setzungsreaktionen auf (vgl. Abschnitt „Lieferform und Lagerung“ und
„Verhalten bei Bewitterung“).
Ultradur® ist kein gefährlicher Arbeitsstoff im Sinne der Gefahrstoffver-
ordnung vom 26.08.86 und damit auch kein gefährliches Transportgut
(vgl. Sicherheitsdatenblatt Ultradur®).
Ultradur® ist in die Wassergefährdungsklasse WGK 0 eingestuft, das
heißt Ultradur® gefährdet nicht das Grundwasser.
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All
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E H
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EntsorgungUnter Beachtung der behördlichen Vorschriften kann Ultradur® zusam-
men mit Hausmüll abgelagert oder verbrannt werden. Der Heizwert
von unverstärkten Marken beträgt 29000 bis 32000 kJ / kg (Hu nach
DIN 51900).
Das Brennverhalten von Ultradur® ist im Kapitel „Eigenschaften von
Ultradur®“ eingehend beschrieben.
RecyclingSortenreine Ultradur®-Abfälle, z. B. Mahlgut von Spritzgussteilen und
dergleichen, können wie Produktionsabfälle je nach Marke und Anfor-
derungen in bestimmtem Umfang wieder dem Verarbeitungsprozess
zugeführt werden. Näheres dazu finden Sie unter dem Punkt „Wieder-
verarbeitung“ im Kapitel Verarbeitung.
Qualitätsmanagement-Zertifizierung
Qualitätsmanagement ist ein zentraler Bestandteil der BASF Unterneh-
menspolitik. Ein wesentliches Ziel ist die Kundenzufriedenheit.
Die Geschäftseinheit Engineering Plastics Europe der BASF Aktien-
gesellschaft besitzt ein von der Deutschen Gesellschaft zur Zertifizierung
von Qualitätsmanagementsystemen (DQS) zertifiziertes Qualitäts-
sicherungssystem gemäß ISO/TS 16949, QS 9000 und VDA 6.1. In
die Zertifizierung wurden alle Leistungen mit eingeschlossen, die die
Geschäftseinheit in Verbindung mit der Entwicklung, Herstellung und
Vermarktung der Ultraplaste erbringt: Produkt- und Verfahrensent-
wicklung, Produktion und Kundendienst. Ständige interne Audits sowie
Schulungsmaßnahmen für die Mitarbeiter stellen die Funktionsfähigkeit
und konstante Weiterentwicklung des Qualitätssicherungssystems
sicher.
Ultradur®-nomenklatur
Die Handelsprodukte sind mit den Buchstaben B oder S und einer
vierstelligen Zahl benannt.
Ultradur® B = PBT oder PBT + PET
Ultradur® S = PBT + ASA
Der Buchstabe hinter der Zahl bezeichnet Verstärkungs- oder Füllstoffe:
G = Glasfasern
K = Glaskugeln
M = Mineral
und die Zahl dahinter die ungefähren Zusatzmengen, z. B.:
2 = 10 Massenanteile
4 = 20 Massenanteile
6 = 30 Massenanteile
10 = 50 Massenanteile
Gefärbte Einstellungen sind gekennzeichnet durch den Code für die
jeweilige Marke, gefolgt von der Farbangabe und einer drei- bis fünf-
stelligen Farbnummer.
Einfärbungen
Ungefärbtes Ultradur® hat eine weißopake Farbe.
Die Ultradur®-Marken werden sowohl ungefärbt als auch eingefärbt
geliefert. Alle Einfärbungen sind frei von Cadmiumpigmenten.
Ultradur®-Marken können auch selbst eingefärbt werden. Näheres
teilt der Ultraplaste-Infopoint gerne mit.
Stecker
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Allgemeine Hinweise
® = reg. Marke der BASF Aktiengesellschaft®* = reg. Marke der Elastogran GmbH®** = reg. Marke der BASF Corporation
TM = Marke der BASF AktiengesellschaftTM* = Marke der Elastogran GmbH
Autofroth®* Polyurethan-System PUR
Basotect® Melaminharz-Schaumstoff MF
Capron® Polyamid PA
Cellasto®* Bauteile aus mikrozelligen PUR-Elastomeren PUR
CeoDS®* Mehrteilige Modullösung aus einzelnen Cellasto-Elementen PUR
Colorflexx ® Service zur Selbsteinfärbung von Polystyrol und ABS
CosyPUR®* Polyurethan-Formweichschaumsystem PUR
Ecoflex ® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester
Ecovio® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester auf Basis nachwachsender Rohstoffe
Elastan®* Systeme für Sportplatzbeläge PUR
Elastoclear ®* Polyurethan-System PUR
Elastocoat ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocoast ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocore®* Polyurethan-Gießsystem PUR
Elastoflex ®* Polyurethan-Weichschaumsysteme PUR
Elastofoam®* Polyurethan-Weichintegralschaumsysteme PUR
Elastollan®* Thermoplastische Polyurethan-Elastomere PUR
Elastolit ®* Polyurethan-Hartintegralschaum- und RIM-Systeme PUR
Elastonat ®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastopan®* Polyurethan-Schuhschaumsysteme PUR
Elastopir ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastopor ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastoskin®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastospray ®* Polyurethan-Sprühsystem PUR
Elasturan®* Systeme für kalthärtende Gießelastomere PUR
Lupranat ®* Isocyanate PUR
Lupranol®* Polyetherpolyole PUR
Lupranol®* Balance Polyetherpolyole PUR
Lupraphen®* Polyesterpolyole PUR
Luran® Styrol /Acrylnitril-Copolymer SAN
Luran® S Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff ASA
Luran® SC Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff und Polycarbonat ASA + PC
Miramid® Polyamid PA 6, PA 66
Neopolen® E Polyethylen-Schaumstoff EPE
Neopolen® P Polypropylen-Schaumstoff EPP
Neopor ® Expandierbares Polystyrol EPS
Palusol® Alkalisilikat
PERMASKIN® System zur Beschichtung von Bauteilen
Peripor ® Expandierbares Polystyrol EPS
PlasticsPortalTM E-Business- und Informationsplattform für BASF-Kunststoffe
Pluracol®** Polyetherpolyole PUR
Polystyrol, schlagfest Polystyrol HIPS PS-I
Polystyrol, Standard Polystyrol GPPS PS
SPSTM* Stahl-Polyurethan-Stahl-Sandwich PUR
Styrodur ® C Extrudierter Polystyrol-Hartschaumstoff XPS
Styroflex ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styrolux ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styropor ® Expandierbares Polystyrol PS-E
Terblend® N Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff und Polyamid ABS + PA
Terluran® Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff ABS
Terluran® HH Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff, hochtemperaturbeständig ABS
Terlux ® Methylmethacrylat /Acrylnitril / Butadien / Styrol-Polymer MABS
Ultradur ® Polybutylenterephthalat PBT, (PBT+ ASA)
Ultraform® Polyoxymethylen POM
Ultramid® Polyamid PA 6, 66, 6 / 66, 6 / 6T
Ultrason® E Polyethersulfon PESU
Ultrason® S Polysulfon PSU
Sachverzeichnis
Adhäsion 12Airbag-Verbindungsstecker 21Automobilelektronik 11
Beanspruchung – langzeitige statische 16– schwingende 18Bearbeiten 38 f.Belastungsberechnung 24Beschriften 39Biegewechselfestigkeit 18Borsten 8Brennverhalten 21 f.– Allgemeine Hinweise 21– Prüfungen 22
Dachreling-Klip 5Dehnung 14Dielektrischer Verlustfaktor 21Dielektrizitätszahl 21Dosierung 28Dreizonenschnecke 26Duschkopf 9
Eigenschaften 10 ff. Einfärbungen 11, 41Einspritzgeschwindigkeit 29Elastizitätsmodul 14Elektrische Eigenschaften 21Elektronische Getriebesteuerung 7Elektrotechnik und Elektronik 6Entsorgung 41Extrusion 34 ff.
Fahrzeugbau 4Feinwerktechnik 8Feuchteaufnahme 26Feuchtigkeit 24Fließfähigkeit 30Fließverhalten 29Fülldruck 30Füllsimulation 24
Gleitreibekoeffizient 19Glühdrahtprüfung 23
Haftung 12Herstellung von– Borsten 36, 37– Folien 36, 37
– Halbzeugen 35– Monofilen 36, 37– Profilen 35– Rohren 36– Tafeln 35
Instrumententafel 13
Kälteschlagzähigkeit 16
Lackieren 39Lagerung 40Lebensmittelrechtliche Bestimmungen 40Lenkstockhebelgehäuse 33Lenkwinkelsensor 6Lichtleiterummantelung 6Lieferform 40Luftmengenmesser 39
Maschinenbau 8Masterbatch-Verteilung 11Mechanische Eigenschaften 14 ff.Metallisieren 39Molex-Stecker 12
Nachbehandeln 38 f.Nanotechnologie 10Nomenklatur 41
Ökoeffizienzanalyse 12
Prägen 39Prozess-Simulation 24Pumpendruckgehäuse 9
Qualitätsmanagement-Zertifizierung 41
Recycling 41Reibungsverhalten 19
Schädigungsarbeit 16Schalter 7Scheinwerfer 4, 31Schiebedachrahmen 5Schieblehre 9Schlagzähigkeit 16Schließplatte 20Schneckengeometrie 26, 34 f.Schneckenumfangsgeschwindigkeit 28Schubmodul 14
Schwindung 30 ff. Selbsteinfärbung 26Sicherheitshinweise 40Sicherungsautomat 21Sortiment 10, 13Spanende Bearbeitung 38Spannungs-Dehnungs-Diagramme 16, 17, 18Spiegellager 4, 19Spritzeinheit 27Spritzgießverarbeitung 27 ff.Staudruck 28Steckverbinder 5Streckspannung 15Struktursimulation 25
Telefonstecker 8, 27Temperatureinwirkung 20Temperaturführung am Zylinder 28Testkästchen 30Thermische Eigenschaften 20Toxikologie 40Transport 40Trocknung 24Türgriff 23
Ultradur® High Speed 10 ff.Ummantelung für Lichtwellenleiter 24Umwelt 40 f.
Verarbeitungsbeispiele 35, 36, 37Verarbeitungstechnische Hinweise 24 ff.Verarbeitungstemperatur 28Verbindungsmethoden 38 f.Verhalten bei Bewitterung 23Verhalten gegenüber Chemikalien 23Verschleißverhalten 19Verweilzeit 28Verzug 33Viskosität 10Viskositätszahlabbau 29Vorschriften 40
Wärmealterungsbeständigkeit 20Werkzeuggestaltung 27Werkzeugoberflächentemperatur 29
Zähigkeit 16Zugfestigkeit 15
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Kunststoffe der BASFDas Sortiment auf einen Blick
® = reg. Marke der BASF Aktiengesellschaft®* = reg. Marke der Elastogran GmbH®** = reg. Marke der BASF Corporation
TM = Marke der BASF AktiengesellschaftTM* = Marke der Elastogran GmbH
Autofroth®* Polyurethan-System PUR
Basotect® Melaminharz-Schaumstoff MF
Capron® Polyamid PA
Cellasto®* Bauteile aus mikrozelligen PUR-Elastomeren PUR
CeoDS®* Mehrteilige Modullösung aus einzelnen Cellasto-Elementen PUR
Colorflexx ® Service zur Selbsteinfärbung von Polystyrol und ABS
CosyPUR®* Polyurethan-Formweichschaumsystem PUR
Ecoflex ® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester
Ecovio® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester auf Basis nachwachsender Rohstoffe
Elastan®* Systeme für Sportplatzbeläge PUR
Elastoclear ®* Polyurethan-System PUR
Elastocoat ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocoast ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocore®* Polyurethan-Gießsystem PUR
Elastoflex ®* Polyurethan-Weichschaumsysteme PUR
Elastofoam®* Polyurethan-Weichintegralschaumsysteme PUR
Elastollan®* Thermoplastische Polyurethan-Elastomere PUR
Elastolit ®* Polyurethan-Hartintegralschaum- und RIM-Systeme PUR
Elastonat ®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastopan®* Polyurethan-Schuhschaumsysteme PUR
Elastopir ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastopor ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastoskin®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastospray ®* Polyurethan-Sprühsystem PUR
Elasturan®* Systeme für kalthärtende Gießelastomere PUR
Lupranat ®* Isocyanate PUR
Lupranol®* Polyetherpolyole PUR
Lupranol®* Balance Polyetherpolyole PUR
Lupraphen®* Polyesterpolyole PUR
Luran® Styrol /Acrylnitril-Copolymer SAN
Luran® S Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff ASA
Luran® SC Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff und Polycarbonat ASA + PC
Miramid® Polyamid PA 6, PA 66
Neopolen® E Polyethylen-Schaumstoff EPE
Neopolen® P Polypropylen-Schaumstoff EPP
Neopor ® Expandierbares Polystyrol EPS
Palusol® Alkalisilikat
PERMASKIN® System zur Beschichtung von Bauteilen
Peripor ® Expandierbares Polystyrol EPS
PlasticsPortalTM E-Business- und Informationsplattform für BASF-Kunststoffe
Pluracol®** Polyetherpolyole PUR
Polystyrol, schlagfest Polystyrol HIPS PS-I
Polystyrol, Standard Polystyrol GPPS PS
SPSTM* Stahl-Polyurethan-Stahl-Sandwich PUR
Styrodur ® C Extrudierter Polystyrol-Hartschaumstoff XPS
Styroflex ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styrolux ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styropor ® Expandierbares Polystyrol PS-E
Terblend® N Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff und Polyamid ABS + PA
Terluran® Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff ABS
Terluran® HH Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff, hochtemperaturbeständig ABS
Terlux ® Methylmethacrylat /Acrylnitril / Butadien / Styrol-Polymer MABS
Ultradur ® Polybutylenterephthalat PBT, (PBT+ ASA)
Ultraform® Polyoxymethylen POM
Ultramid® Polyamid PA 6, 66, 6 / 66, 6 / 6T
Ultrason® E Polyethersulfon PESU
Ultrason® S Polysulfon PSU
Zur BeachtungDie Angaben in dieser Druckschrift basieren
auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfah-
rungen. Sie befreien den Verarbeiter wegen
der Fülle möglicher Einflüsse bei Verarbeitung
und Anwendung unseres Produktes nicht
von eigenen Prüfungen und Versuchen. Eine
Garantie bestimmter Eigenschaften oder die
Eignung des Produktes für einen konkreten
Einsatzzweck kann aus unseren Angaben nicht
abgeleitet werden. Alle hierin vorliegenden
Beschreibungen, Zeichnungen, Fotografien,
Daten, Verhältnisse, Gewichte u. ä. können sich
ohne Vorankündigung ändern und stellen nicht
die vertraglich vereinbarte Beschaffenheit des
Produktes dar. Etwaige Schutzrechte sowie
bestehende Gesetze und Bestimmungen sind
vom Empfänger unseres Produktes in eigener
Verantwortung zu beachten. (September 2007)
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Die einzelnen Produktauftritte finden Sie unter:www.plasticsportal.eu /Produktname
Bsp. www.plasticsportal.eu /ultradur
Polyurethane:www.basf.com/polyurethanes
www.elastogran.de
PVC und PVCD:www.solvinpvc.com
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BD
Tel.: +49 621 60-78780Fax: +49 621 60-78730
E-Mail: [email protected]
Broschürenanforderung: KS / KC, E100
Fax: + 49 621 60 - 49497