Bei der Auswahl von Materialien für hochpräzise Kunststoffteile sollten technische Kunststoffe mit geringer Schrumpfung, geringem Kriechen, niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten und geringer Wasseraufnahme Vorrang haben, um Dimensionsstabilität und langfristige Genauigkeit zu gewährleisten.
1. Screening der wichtigsten Leistungsindikatoren
Schrumpfung: Je geringer, desto besser, im Idealfall<0.5%. Recommended materials include LCP (liquid crystal polymer) (shrinkage as low as 0.005%), POM (polyoxymethylene), PC (polycarbonate), or glass fiber reinforced materials (e.g., 30% GF reinforced PC can reduce shrinkage by 60%).
Kriechen: Bei Dauerbeanspruchung sollten Materialien mit geringen Kriechwerten gewählt werden, wie z. B. PSF (Polysulfon), PEEK, PI (Polyimid) und duroplastische Kunststoffe.
Wärmeausdehnungskoeffizient: Für den Einsatz in Umgebungen mit hohen{0}Temperaturen werden Materialien mit geringer-Ausdehnung wie PC, PBT, PI und PPS bevorzugt. Durch Füllen oder Verstärken lässt sich dieser Wert noch einmal um 50–80 % reduzieren.
Wasseraufnahme: Stark saugfähige Materialien wie PA (Nylon) und PES sollten in feuchten Umgebungen vermieden werden. Es werden Harze mit geringer-Absorptionsfähigkeit wie POM, PC und PBT empfohlen.
3. Modifikation zur Verbesserung der Präzision: Materialeigenschaften können durch Füllung (z. B. Glasfaser, Kohlefaser) oder Verstärkung deutlich verbessert werden:
Schrumpfungsrate um 40–90 % reduziert
Kriechen und Wärmeausdehnungskoeffizient deutlich reduziert
Steifigkeit und Dimensionsstabilität deutlich verbessert
Beispielsweise erhöht PC + 30%GF nicht nur die Festigkeit, sondern verringert auch den Wärmeausdehnungskoeffizienten von 7 × 10⁻⁵ K⁻¹ auf 3 × 10⁻⁵ K⁻¹.
4. Empfehlungen zur praktischen Materialauswahl
Präzise bewegliche Teile: Priorisieren Sie POM oder glasfaserverstärktes POM, um Verschleißfestigkeit und geringe Ausschwitzeigenschaften in Einklang zu bringen.
Teile für Hochtemperaturumgebungen: Wählen Sie technische Spezialkunststoffe wie PEEK, PI und PPS.
Elektronische Hochfrequenzgeräte: LCP wird empfohlen, um die Genauigkeit der Signalübertragung und die Dimensionsstabilität sicherzustellen.
Transparente Präzisionsteile: PC oder PMMA sind Optionen, es sollte jedoch auf die Hygroskopizität und das Risiko der Freisetzung von Bisphenol A (BPA) bei PC geachtet werden.
