Je weet wat het materiaal moet kunnen. Het moet bijvoorbeeld goed tegen slijtage kunnen, weinig vocht opnemen of bestand zijn tegen chemicaliën. Maar welke technische kunststof hoort daar vervolgens bij?
Dat is niet altijd direct duidelijk. Technische kunststoffen zijn er namelijk in verschillende soorten, ieder met hun eigen eigenschappen. Het ene materiaal blinkt uit in slijtvastheid, terwijl een andere kunststof juist interessant is vanwege de chemische bestendigheid of lage vochtopname.
Daarom draaien we de materiaalkeuze in deze keuzehulp om. We beginnen niet bij de kunststof, maar bij jouw toepassing. Wat moet de plaat kunnen en aan welke omstandigheden wordt deze blootgesteld? Vanuit daar wordt het een stuk eenvoudiger om de juiste technische kunststof te vinden.
Wat zijn technische kunststoffen?
Technische kunststoffen zijn kunststof materialen die worden gekozen vanwege specifieke technische eigenschappen. Ze worden veel gebruikt binnen de machinebouw, industrie en andere toepassingen waar eigenschappen zoals slijtvastheid, maatvastheid, chemische bestendigheid of een lage vochtopname belangrijk zijn.
Denk bijvoorbeeld aan een kunststof geleiding waar dagelijks producten overheen bewegen. Of aan een onderdeel dat regelmatig in contact komt met water, olie of reinigingsmiddelen.
Voor zulke toepassingen is alleen kijken naar kleur, dikte en afmeting niet voldoende. De eigenschappen van het materiaal bepalen uiteindelijk of de kunststof geschikt is.
Welke technische kunststof past bij jouw toepassing?
De beste technische kunststof bestaat eigenlijk niet. Een materiaal kan voor de ene toepassing uitstekend zijn en voor een andere toepassing juist minder geschikt.
Begin daarom met de vraag: wat moet mijn kunststof kunnen?
Moet de kunststof slijtvast zijn?
Krijgt het materiaal veel te maken met wrijving, beweging of langdurige mechanische belasting? Dan is slijtvastheid een belangrijke eigenschap.
Dit speelt bijvoorbeeld bij:
- glijplaten
- geleidingen
- machineonderdelen
- transportinstallaties
- onderdelen waar producten regelmatig overheen bewegen
Voor deze toepassingen worden vaak technische kunststoffen gebruikt die een hoge slijtvastheid combineren met goede glijeigenschappen.
Slijtvaste kunststoffen kunnen interessant zijn wanneer je de levensduur van onderdelen wilt verlengen en slijtage door intensief gebruik wilt beperken.
Kijk daarbij niet alleen naar slijtvastheid. Ook de belasting, snelheid, temperatuur en omgeving waarin het onderdeel wordt gebruikt spelen mee bij de materiaalkeuze.
Moet de kunststof bestand zijn tegen chemicaliën?
Komt de kunststof in aanraking met olie, schoonmaakmiddelen, zuren, basen of andere chemische stoffen? Dan wordt chemische bestendigheid belangrijk.
Onder andere PVC en verschillende PE soorten staan bekend om hun goede bestendigheid tegen veel chemicaliën. Voor zwaardere toepassingen kunnen ook fluorhoudende kunststoffen interessant zijn.
Welke kunststof geschikt is, hangt wel af van de specifieke chemische stof, de concentratie en de temperatuur.
Een materiaal dat uitstekend bestand is tegen het ene middel hoeft daarom niet automatisch geschikt te zijn voor een ander middel. Controleer bij toepassingen met chemicaliën altijd vooraf of de gekozen kunststof bestand is tegen de stof waarmee deze in contact komt.
Wordt de kunststof blootgesteld aan hoge temperaturen?
Niet iedere kunststof reageert hetzelfde op warmte. Bij hogere temperaturen kunnen sommige materialen zachter worden, vervormen of hun mechanische eigenschappen verliezen.
Wordt de plaat of het onderdeel gebruikt in een warme machineomgeving of komt deze regelmatig in contact met hoge temperaturen? Dan moet je hier bij de materiaalkeuze rekening mee houden.
Voor toepassingen met hogere temperaturen kunnen speciale technische kunststoffen interessant zijn. Fluorhoudende kunststoffen worden bijvoorbeeld toegepast wanneer een combinatie van temperatuurbestendigheid en chemische bestendigheid gewenst is.
Let daarbij niet alleen op de maximale temperatuur die een materiaal kort kan verdragen. Voor langdurig gebruik is vooral de temperatuur waarbij het materiaal zijn eigenschappen behoudt belangrijk.
Komt de kunststof veel in aanraking met vocht of water?
Ook vocht kan bepalend zijn voor de materiaalkeuze. Sommige technische kunststoffen nemen namelijk meer vocht op dan andere.
Dat kan invloed hebben op de afmetingen en eigenschappen van het materiaal. Zeker wanneer een onderdeel nauwkeurig moet passen, kan dit belangrijk zijn.
HDPE is bijvoorbeeld een interessante keuze voor toepassingen waarbij een zeer lage vochtopname gewenst is. Het materiaal wordt daardoor veel gebruikt in vochtige omgevingen en toepassingen waarbij contact met water voorkomt.
Vraag jezelf daarom af:
- wordt het materiaal binnen of buiten gebruikt?
- komt het regelmatig in contact met water?
- moet het onderdeel zeer maatvast blijven?
- wordt het materiaal gecombineerd met andere onderdelen?
Door deze omstandigheden vooraf mee te nemen, voorkom je dat je alleen naar sterkte of slijtvastheid kijkt.
Moet de kunststof sterk en stijf zijn?
Niet iedere technische kunststof heeft dezelfde stijfheid. Sommige materialen zijn relatief flexibel, terwijl andere juist worden gekozen omdat ze onder belasting hun vorm goed behouden.
Voor constructieve toepassingen kan een hoge stijfheid belangrijk zijn. Denk bijvoorbeeld aan onderdelen die krachten moeten opvangen of waarbij weinig vervorming gewenst is.
Composiet kunststoffen kunnen in zulke situaties interessant zijn. Door verschillende materialen te combineren kunnen eigenschappen zoals sterkte en stijfheid worden verbeterd.
Stijfheid is overigens niet hetzelfde als slagvastheid. Een stijver materiaal is niet automatisch beter bestand tegen een harde klap. Kijk daarom altijd naar de volledige belasting van het onderdeel.
Is een lage wrijving belangrijk?
Bij bewegende onderdelen wil je soms juist zo min mogelijk weerstand. Denk aan een geleiding waar producten overheen schuiven of een onderdeel dat regelmatig langs een ander onderdeel beweegt.
Dan zijn goede glijeigenschappen belangrijk.
Bepaalde technische kunststoffen hebben van zichzelf een relatief lage wrijving en kunnen daardoor geschikt zijn voor glijplaten, geleidingen en andere bewegende toepassingen.
Ook hier geldt dat je de eigenschap niet los moet bekijken. Een kunststof moet naast goede glijeigenschappen bijvoorbeeld ook voldoende slijtvast en sterk zijn voor de belasting die erop komt.
Welke soorten technische kunststof kun je kiezen?
Nu je weet welke eigenschappen belangrijk zijn, kunnen we de stap naar het materiaal maken. Binnen technische kunststoffen zijn verschillende materiaalgroepen beschikbaar.
PVC voor vormvaste en chemisch bestendige toepassingen
PVC is een bekende technische kunststof die onder andere wordt gekozen vanwege de goede chemische bestendigheid en vormvastheid.
Het materiaal kan daardoor interessant zijn voor technische onderdelen, apparatenbouw en industriële toepassingen waarbij contact met bepaalde chemicaliën voorkomt.
PVC laat zich daarnaast goed bewerken. Het materiaal kan onder andere worden gezaagd, geboord en gefreesd.
HDPE voor vocht en chemische belasting
HDPE staat voor High Density Polyethylene. Het materiaal neemt nauwelijks vocht op en heeft een goede bestendigheid tegen veel chemische stoffen.
Daardoor wordt HDPE onder andere toegepast in vochtige omgevingen, machinebouw en industriële toepassingen.
Een ander kenmerk van HDPE is dat het materiaal relatief taai is. Daardoor kan het interessant zijn voor toepassingen waarbij naast vochtbestendigheid ook mechanische belasting een rol speelt.
Slijtvaste kunststoffen voor intensieve belasting
Wanneer slijtage centraal staat, zijn er technische kunststoffen die speciaal interessant zijn vanwege hun slijtvastheid en glijeigenschappen.
Ze worden bijvoorbeeld gebruikt voor:
- geleidingen
- glijplaten
- transporttechniek
- machineonderdelen
- onderdelen met regelmatig contact of beweging
Welke slijtvaste kunststof het beste past, hangt vervolgens af van onder andere de belasting, snelheid, temperatuur en gewenste maatvastheid.
Fluorhoudende kunststoffen voor chemicaliën en temperatuur
Fluorhoudende kunststoffen worden gebruikt voor veeleisende technische toepassingen. Ze kunnen eigenschappen zoals een hoge chemische bestendigheid, goede temperatuurbestendigheid en lage wrijving combineren.
Daardoor zijn deze materialen interessant wanneer standaard technische kunststoffen niet voldoende aansluiten op de omstandigheden van de toepassing.
Ze worden onder andere toegepast binnen industriële en technische omgevingen waar het materiaal met agressievere stoffen of hogere temperaturen te maken kan krijgen.
Composiet kunststoffen voor sterkte en stijfheid
Een composiet bestaat uit verschillende materialen die samen één materiaal vormen. Het doel daarvan is om eigenschappen te combineren die met één materiaal lastiger te bereiken zijn.
Bij technische toepassingen kunnen composieten bijvoorbeeld interessant zijn wanneer een hoge mechanische sterkte, stijfheid of vormvastheid gewenst is.
Hierdoor worden ze onder andere gebruikt voor constructieve en industriële onderdelen.
Technische kunststoffen vergelijken
Weet je nog niet welke richting je op moet? Onderstaande tabel geeft een eerste indicatie.
|
Belangrijke eigenschap
|
Interessante materiaalrichting
|
Denk bijvoorbeeld aan
|
|
Hoge slijtvastheid
|
Slijtvaste technische kunststof
|
Geleidingen en glijplaten
|
|
Chemische bestendigheid
|
PVC, HDPE of fluorhoudende kunststof
|
Industrie en chemische omgevingen
|
|
Lage vochtopname
|
HDPE
|
Vochtige omgevingen en contact met water
|
|
Hogere temperaturen
|
Fluorhoudende kunststof
|
Warme technische omgevingen
|
|
Hoge stijfheid
|
Composiet kunststof
|
Constructieve onderdelen
|
|
Lage wrijving
|
Kunststof met goede glijeigenschappen
|
Bewegende onderdelen en geleidingen
|
Zie deze vergelijking vooral als vertrekpunt. Binnen iedere materiaalgroep bestaan verschillende varianten met hun eigen eigenschappen.
Je hoeft niet direct alle eigenschappen van iedere kunststof uit je hoofd te kennen. Door een aantal vragen te beantwoorden kun je de mogelijkheden al behoorlijk verkleinen.
Begin bij wat er met het materiaal gebeurt.
Komt er veel kracht op te staan? Schuiven er voortdurend producten overheen? Heeft het onderdeel te maken met schokken, druk of wrijving?
Bepaal welke belasting het zwaarst weegt voor jouw toepassing.
Vervolgens kijk je naar de omstandigheden rondom het materiaal.
Denk aan vocht, water, chemicaliën en temperatuur. Een kunststof kan mechanisch perfect bij een toepassing passen, maar alsnog ongeschikt zijn wanneer deze niet tegen de omgeving kan.
Meer is niet automatisch beter.
Maak daarom onderscheid tussen eigenschappen die noodzakelijk zijn en eigenschappen die vooral mooi meegenomen zijn. Zo kom je sneller uit bij een materiaal dat technisch én praktisch bij de toepassing past.
Tot slot is het belangrijk om te kijken naar wat er met de kunststof moet gebeuren.
Moet de plaat alleen op maat worden gezaagd of zijn er ook gaten, uitsparingen of andere bewerkingen nodig?
Niet iedere technische kunststof laat zich op dezelfde manier bewerken. Neem de uiteindelijke vorm van het onderdeel daarom direct mee in je materiaalkeuze.
HDPE heeft een zeer lage vochtopname en is daardoor interessant voor toepassingen waarbij het materiaal regelmatig in contact komt met water of vocht.
Voor hogere temperaturen zijn speciale technische kunststoffen beschikbaar. Fluorhoudende kunststoffen kunnen bijvoorbeeld interessant zijn. De juiste keuze hangt af van de daadwerkelijke gebruikstemperatuur en overige belasting.
HDPE en PVC zijn beide technische kunststoffen, maar hebben verschillende eigenschappen. HDPE is taai en neemt nauwelijks vocht op. PVC is relatief stijf en staat onder andere bekend om zijn vormvastheid en goede chemische bestendigheid. Welke van de twee beter past, hangt af van de toepassing.
Daar is geen algemeen antwoord op. Sterkte kan bijvoorbeeld betrekking hebben op treksterkte, slagvastheid of stijfheid. Bepaal daarom eerst welke vorm van belasting belangrijk is voordat je verschillende kunststoffen vergelijkt.
Bij technische kunststoffen begint de juiste keuze niet bij de naam van het materiaal, maar bij wat je ermee wilt doen.
Weet je bijvoorbeeld dat het materiaal slijtvast moet zijn, weinig vocht mag opnemen of bestand moet zijn tegen chemicaliën? Dan heb je al een belangrijk deel van de informatie die nodig is om de juiste kunststof te vinden.
Zo krijg je een technische kunststof die past bij jouw toepassing, precies op maat en zonder gedoe.
