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Ersatzteilwürdig! Kunststoffe verbessern gute Eigenschaften nach langer Lagerung

Quelle: Fraunhofer LBF 2 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
DENIOS GmbH
KEBA Industrial Automation GmbH

Wie beeinflussen 15 Jahre Lagerung die Leistungsfähigkeit von technischen Kunststoffen? Und welche Bedeutung hat das für die Verarbeitung von Rezyklaten? Hier kommen die Antworten ...

Alterungsuntersuchungen an POM und PA. Fragen Sie sich auch, ob lange gelagerte Kunststoffteile noch so gut sind, wie neue? Der Antwort gingen Forscher aus Darmstadt jetzt nach. Mit folgendem Ergebnis ...(Bild: Ursula Raapke Darmstadt Germany)
Alterungsuntersuchungen an POM und PA. Fragen Sie sich auch, ob lange gelagerte Kunststoffteile noch so gut sind, wie neue? Der Antwort gingen Forscher aus Darmstadt jetzt nach. Mit folgendem Ergebnis ...
(Bild: Ursula Raapke Darmstadt Germany)

Hersteller von Kunststoffteilen müssen sich oft fragen, wie und ob sich die Eigenschaften von Rezyklaten aus Kunststoff im Vergleich zu Neuware verändert habe. Immerhin gibt es Polymere, deren Eigenschaften sich verschlechtern, andere zeigen sogar verbesserte Werte. Nicht zuletzt haben die Stoffströme mit Blick auf Rezyklate oft schon in ihrem ersten „Leben“ hohen mechanischen Belastungen, extremen Temperaturen und aggressiven Medien standhalten müssen, sagen die Experten vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) aus Darmstadt. Auch könnten sich gewisse Additive und Stabilisatoren im Material abbauen, was die Widerstandsfähigkeit des Kunststoffsystems beeinträchtigen könnte. Am LBF hat man deshalb im Rahmen eines Forschungsvorhabens Untersuchungen zu den Langzeiteigenschaften von Kunststoffen durchgeführt, wobei gleiche Proben nach 15 Jahren Lagerung erneut geprüft wurden, wie es heißt. Das Ganze geschah auch mit Blick auf die Ersatzteilversorgung im Automobil- und Haushaltsgerätesektor, wobei die Teile zunächst meist länger liegen, bis sie benötigt werden.

POM und PA wurden nach 15 Jahren erneut untersucht

Die untersuchten Materialien umfassen Polyoxymethylen (POM, auch Polyacetal genannt) und Polyamid 6 mit 30 Gewichtsprozent Glasfasern (PA6 GF30). Das wenig Reibung erzeugende POM ist typisch für die Herstellung Zahnrädern für die Automobilindustrie und für Haushaltsgeräte, wie Geschirrspülersysteme. Und PA6 GF30 ist aufgrund seiner Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit in motornahen Bereichen zu finden – man denke an Saugrohre und Ölwannen. Die Proben stammten logischerweise aus dem Jahr 2010 und lagerten unter typischen Kellerbedingungen. Ziel der Untersuchung war es, die Veränderungen der Schwingfestigkeitseigenschaften nach dieser langen Zeit herauszufinden.

Grünes Licht fürs Recyceln von POM und PA

Die Ergebnisse sind nach Aussage der Darmstädter Forscher durchweg positiv. Die Eigenschaften seien nicht nur nicht schlechter geworden, die Schwingfestigkeit habe sich nach 15 Jahren sogar leicht verbessert. Bemerkenswert ist es nach Ansicht der Experten, dass bei hohen Prüftemperaturen keine Verringerung dieses Parameters festgestellt wurde. Das beweist offensichtlich, dass die im Material enthaltenen Additive und Stabilisatoren auch nach Jahrzehnten der Lagerung effektiv wirken.

Hier sind die Schwingungsfestigkeiten von 15 Jahre alten POM-Proben mit den Werten verglichen worden als die Bauteile 2010 brandneu waren. Wie man sieht, gab es eher Verbesserungen als Degradationen. Bei PA GF30 sieht es übrigens ähnlich aus.(Bild: Fraunhofer LBF)
Hier sind die Schwingungsfestigkeiten von 15 Jahre alten POM-Proben mit den Werten verglichen worden als die Bauteile 2010 brandneu waren. Wie man sieht, gab es eher Verbesserungen als Degradationen. Bei PA GF30 sieht es übrigens ähnlich aus.
(Bild: Fraunhofer LBF)

Für die Produkthersteller und die Recyclingwirtschaft sind diese Erkenntnisse ermutigend, weil die mechanischen Eigenschaften unter bestimmten Bedingungen stabil bleiben und die Materialien somit ohne Bedenken haben zu müssen in den Kreislauf zurückgeführt werden können.

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