PA, PC, POM, PPS oder PEEK? Wie Sie den richtigen Kunststoff für Ihre Spritzguss-Anwendung auswählen — systematisch nach Anforderungen, nicht nach Gewohnheit.
"Nehmen wir PA6, das haben wir immer verwendet." Dieser Satz ist in Entwicklungsgesprächen häufiger zu hören, als einem lieb ist. Materialgewohnheit ist kein Auswahlkriterium. In diesem Artikel zeigen wir, wie eine strukturierte Materialauswahl aussieht — und warum es sich lohnt, sie früh im Entwicklungsprozess zu treffen.
Warum Materialauswahl früh entscheiden?
Die Materialauswahl beeinflusst nicht nur die Teileigenschaften, sondern auch:
- Werkzeugkonstruktion (Entformungswinkel, Kühlkanalpositionierung, Stahl-Auswahl)
- Verarbeitungsparameter (Maschinentyp, Temperaturprofile, Zykluszeiten)
- Kosten (Materialpreis, Trocknungsaufwand, Ausschussrate)
- Zertifizierungen (Lebensmittelkontakt, Medizin, Automotive)
Wer das Material erst nach der Werkzeugkonstruktion festlegt, riskiert Kompromisse in allen dieser Punkte.
Schritt 1: Anforderungen definieren
Bevor ein Material diskutiert wird, müssen die Anforderungen klar sein. Unser Fragebogen enthält typischerweise:
Mechanisch:
- Maximale Betriebstemperatur (kurzzeitig und Dauerbetrieb)
- Statische und dynamische Belastungen
- Kerbschlag-/Stoßanforderungen
- Dimensionsstabilität (Toleranzen im Betrieb)
Chemisch:
- Medien, mit denen das Bauteil in Kontakt kommt
- UV-Exposition
- Sterilisationsmethoden (falls medizinisch)
Elektrisch:
- Isolationsanforderungen
- Flammschutz (UL94-Klasse)
- ESD-Schutz
Regulatorisch:
- Lebensmittelkontakt (FDA, EU-Verordnungen)
- Medizinprodukte (ISO 10993, USP Class VI)
- Automotive (IMDS, REACH, RoHS)
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Die wichtigsten Materialklassen im Überblick
Amorphe Thermoplaste: Gut sichtbar, massgenau
Amorphe Kunststoffe (ABS, PC, PMMA, PS, SAN) haben keine klare Schmelztemperatur, schwindung ist gering und isotrop. Das macht sie gut für enge Toleranzen geeignet.
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
- HDT: ~90°C
- Schlagzähigkeit: sehr gut
- Anwendung: Gehäuse, Sichttteile, Prototypen
- Einschränkung: Keine UV-Stabilität, begrenzte chemische Beständigkeit
PC (Polycarbonat)
- HDT: ~130°C
- Transparenz: bis 90%
- Anwendung: Optik, Schutzbrillen, Medizintechnik
- Einschränkung: Empfindlich gegenüber alkalischen Medien, Aromates
PMMA (Polymethylmethacrylat)
- Optische Reinheit: bis 92%
- Kratzfestigkeit besser als PC
- Anwendung: Abdeckungen, Lichtleiter, Displays
- Einschränkung: Spröde, begrenzte Schlagzähigkeit
Teilkristalline Thermoplaste: Chemikalienbeständig, formstabil
Teilkristalline Polymere (PA, POM, PBT, PP, PE) haben eine ausgeprägte Schmelztemperatur und schwindung ist anisotrop (richtungsabhängig). Wichtig bei der Werkzeugauslegung.
PA6 / PA66 (Polyamid)
- HDT: 70–260°C (je nach Grade/Verstärkung)
- Ausgezeichnete Gleiteigenschaften
- Anwendung: Zahnräder, Lager, strukturelle Teile
- Einschränkung: Feuchtigkeitsaufnahme verändert mechanische Eigenschaften erheblich
POM (Polyoxymethylen, Acetal)
- Ausgezeichnete Dimensionsstabilität
- Sehr gute Gleiteigenschaften
- Anwendung: Präzisionszahnräder, Lager, Clips, Gehäuse
- Einschränkung: Schlechte Haftung (Kleben/Lackieren schwierig)
PBT (Polybutylenterephthalat)
- Elektrische Eigenschaften: ausgezeichnet
- HDT: ~150–200°C (verstärkt)
- Anwendung: Steckverbinder, Elektroteile, Automotive
- Einschränkung: Hydrolyse bei Wasser + Hitze
Engineering-Hochleistungspolymere: Wenn Standard nicht reicht
PPS (Polyphenylensulfid)
- Dauertemperatur: bis 240°C
- Chemische Beständigkeit: ausgezeichnet (fast alle Medien)
- Anwendung: Chemie, Automotive Under-Hood, Pumpenteile
- Einschränkung: Spröde ohne Verstärkung, teuer, schwierig zu verarbeiten
PEEK (Polyetheretherketon)
- Dauertemperatur: bis 260°C
- Biokompatibel, sterilisierbar
- Anwendung: Medizinimplantate, Luft- und Raumfahrt, Hochvakuum
- Einschränkung: Sehr teuer (150–500 CHF/kg), anspruchsvolle Verarbeitung
PEI (Polyetherimid, Ultem)
- HDT: bis 210°C
- UL94 V-0 ohne Flammschutzadditiv
- Anwendung: Luft- und Raumfahrt, Flugzeugkabinenteile, Medizin
- Einschränkung: Spröde, teuer
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Entscheidungsmatrix: Wann welches Material?
| Anforderung | Erste Wahl | Alternative |
|---|---|---|
| Dimensionsstabilität + Gleitung | POM | PA + Schmierstoff |
| Wärmebeständigkeit bis 130°C | PC | PA66-GF30 |
| Wärmebeständigkeit bis 200°C | PPS | PEI |
| Wärmebeständigkeit bis 260°C | PEEK | PPS + CF |
| Optische Transparenz | PMMA | PC, COC |
| Chemische Beständigkeit | PPS, PVDF | Poffenes FDM-System2 |
| Biokompatibilität (Medizin) | COC, COP | PC, PEEK |
| Schlagzähigkeit + Wärme | PC/ABS Blend | PC |
| UV-Stabilität | ASA | PC + UV-Stabilisator |
| Lebensmittelkontakt | PP, PETG | PA6, POM |
| Geringe Kosten | PP, PE | ABS |
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Verstärkungsmittel: Was bringen sie?
Glasfaser (GF) und Kohlefaser (CF) sind die häufigsten Verstärkungsmittel. Ihre Wirkung:
Glasfasern (typisch 15–40%):
- Steigerung Steifigkeit und Festigkeit: 2–4× gegenüber ungefüllt
- HDT erhöht sich erheblich (bei PA6 von ~60°C auf ~190°C bei 30% GF)
- Nachteil: Erhöhte Schwindungsanisotropie, spröder, Oberfläche rauer
Kohlefasern:
- Höhere Steifigkeit pro Gewicht als GF
- Elektrisch leitfähig (relevant für ESD, aber auch Einschränkung bei Isolation)
- Teurer, abrasiv (verschleisst Werkzeuge und Düsen schneller)
Mineralfüllstoffe (Talkum, Kreide):
- Reduziert Schwindungsanisotropie (wichtig bei PP)
- Erhöht HDT moderat
- Günstiger als Fasern
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Kostenfaktor Materialauswahl
Die Materialwahl hat direkten Einfluss auf den Teilepreis. Richtwerte für Granulat (2026):
| Material | Preis-Richtwert CHF/kg |
|---|---|
| PP (ungefüllt) | 1.50–2.50 |
| PA6 | 2.50–4.00 |
| POM | 3.00–4.50 |
| PC | 3.00–5.00 |
| PA66-GF30 | 3.50–5.50 |
| PPS | 8.00–15.00 |
| PEEK | 80.00–200.00 |
PEEK kostet 40–100× so viel wie PP. Wenn ein Bauteil keine PEEK-typischen Anforderungen hat, ist PEEK eine vermeidbare Ausgabe. Umgekehrt: Wer PEEK-Eigenschaften mit PA6 erreichen will, zahlt langfristig mehr durch Ausfälle.
Unsere Empfehlung: Früh, systematisch, dokumentiert
Materialauswahl ist keine einmalige Entscheidung — sie sollte spätestens beim Konstruktionsabschluss fixiert sein und Teil der Teile-Spezifikation werden. Änderungen nach Werkzeugbau sind teuer.
Wir unterstützen unsere Kunden von der ersten Anforderungsaufnahme bis zur Materialfreigabe. [Sprechen Sie uns an](/kontakt) — eine gute Materialentscheidung spart mehr, als sie kostet.