Werkstoffe FAQs

Was ist EPDM?

EPDM ist ein Werkstoff, dessen Kurzform für „Ethylen-Propylen-Dien; M-Gruppe“ steht. Ein sogenannter Synthesekautschuk mit gesättigter Hauptkette. Bei seiner Herstellung findet chemisch gesehen eine Copolymerisation von Ethylen und Propylen statt, und durch Zugabe eines dritten Momomeres (Dien) entsteht EPDM. Es wird unterschieden zwischen schwefel- oder peroxydisch vernetztem EPDM. Letzteres weist sowohl einen verbesserten Druckverformungsrest als auch eine höhere Hitzebeständigkeit auf.

Was ist der Unterschied zwischen EPDM und EPDM Krevolan®?

EPDM ist die internationale Kurzbezeichnung für den UV- und witterungsbeständigen Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, den man als verarbeitbares Compound für die Herstellung von O- Ringen, Formteilen, Profilen oder als Platten- und Rollenware zur Herstellung von Stanzteilen und wasserstrahlgeschnittenen Dichtung von Compoundeuren und Halbzeuglieferanten beziehen kann. Die Rezepturen sind so vielfältig wie die zu erfüllenden Anforderungen der Automobilbranche, der Elektroindustrie, der Hersteller weisser Ware, der Medizintechnik, der Lebensmittelindustrie oder der Armaturenindustrie.

EPDM Krevolan® ist eine Eigenmarke von KREMER und ebenfalls ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk mit seinen typischen Materialeigenschaften der UV- und Witterungsbeständigkeit für die Herstellung von extrudierten Profilen für die Branche des Tür-, Fenster- und Fassadenbaus, Container- und Gewächshausbaus. Die dezidierte Ausrichtung auf diese wenigen Branchen führte zu einer Konzentration präxisbewährter Rezepturen und Compounds, sodass es möglich erschien, eine übersichtliche Produktlinie an EPDM-Typen der Eigenmarke Krevolan® anbieten zu können.

Welche Eigenschaften haben O-Ringe aus EPDM?

EPDM-O-Ringe sind sehr flexibel und zeichnen sich unter anderem durch eine sehr gute Alterungsbeständigkeit auch bei UV- und Ozonbelastung aus. Dadurch ist der Werkstoff auch im Außenbereich ideal einzusetzen. Weiterhin ist EPDM beständig gegen Sauerstoff, Heißwasser und heiße Luft (bis ca. 150°C) und Heißdampf bis ca. 200°C, vor allem aber gegenüber verschiedensten Chemikalien, darunter etwa:

• verdünnte Säuren
• Alkohole, Ketone und Ester
• Bremsflüssigkeiten auf Glykolbasis
• Waschmittel
• Skydrol
• Silikonöle und -fette

Weitere Infos zur chemischen Beständigkeit unserer Werkstoffe können Sie hier nachlesen. Weiterhin zeigt EPDM einen breiten Temperaturbereich. Nicht beständig ist EPDM jedoch gegenüber Mineralölprodukten. Zudem ist das Material aufgrund seines Molekularaufbaus sehr schlecht mit anderen Bauteilen verklebbar.

Wo sind die Einsatzbereiche von EPDM?

Die Eigenschaften des Materials machen EPDM optimal für den Einsatz in Verbindung mit Lebensmitteln, Heißwasser und heißer Luft bis 150°C. Und dies nicht nur als O-Ringe, sondern auch als Profile oder EPDM-Dichtungen, z. B. für Waschmaschinen oder Geschirrspüler. EPDM wird häufig in Verbindung mit Lebensmitteln (Freigaben nach FDA, KTW oder WRC) und in der Pneumatik eingesetzt. In der Automobilindustrie ist EPDM mengenmäßig der am häufigsten eingesetzte Dichtungswerkstoff. Auch zur Herstellung von Bauprofilen, Folien und Dichtungen im Fassadenbau sowie in der Verbrauchsgüterindustrie eignet sich das Material ausgezeichnet.

Was ist NBR?

NBR ­– die englische Abkürzung steht für „Nitrile Butadiene Rubber“ – ist auch als Acrylnitril-Butadien-Kautschuk oder unter anderem unter dem Handelsnamen Perbunan® bekannt. Es zählt zu den klassischen Elastomeren. Als Dichtungswerkstoff kommt das Material überwiegend in Anwendungen zum Einsatz, in denen Beständigkeit gegen Öle, Fette und Kraftstoffe gefordert wird. Hier kann NBR seine Vorzüge ausspielen – es sollte dagegen nicht den Witterungs- und Ozon-Einflüssen ausgesetzt werden.

Was sind die Eigenschaften von NBR?

O-Ringe aus NBR zeichnen sich neben ihrer hohen Abriebfestigkeit sowie ihrer hohen Zug- und Reißfestigkeit durch einen geringen Druckverformungsrest aus.
NBR kann aber noch mehr. Es ist beständig gegenüber:

• Hydraulikölen
• Mineralölen
• Mineralölprodukten
• Benzin
• pflanzlichen und tierischen Ölen und Fetten
• Öl-in-Wasser-Emulsionen
• schwer entflammbaren Öl-in-Wasser-Emulsionen (HFA-Flüssigkeit)
• Wasser-in-Öl-Emulsionen (HFB-Flüssigkeit)
• Lösung von Polymeren in Wasser (HFC-Flüssigkeit), tierischen und pflanzlichen Ölen und Wasserglykolen

Das Tieftemperaturverhalten (mischungsabhängig bis -50°C) ist ausreichend gut. Mehr Flexibilität bei tieferen Temperaturen wird erreicht, wenn der Acrylnitritgehalt (ACN) in der NBR-Mischung geringer ist. Dies geht jedoch zu Lasten der Beständigkeit gegen Öle und Kraftstoffe.

Mit steigendem ACN-Gehalt verbessert es sich hingegen, wobei das Material jedoch an Flexibilität bei tiefen Temperaturen einbüßt. NBR ist zudem gas- und luftundurchlässig,weshalb der Werkstoff häufig zur Herstellung von Schläuchen verwendet wird. Dadurch, dass sich das Material kaum elektrostatisch auflädt, werden häufig auch Tank- oder Benzinschläuche aus NBR gefertigt.

Nicht beständig ist das Material gegenüber Bremsflüssigkeiten auf Glykolbasis, schwerentflammbaren Druckflüssigkeiten, chlorierten Kohlenwasserstoffen, polaren Lösungsmitteln sowie UV-Strahlung und Ozon.

Werden O-Ringe aus NBR gedehnt, wird der Werkstoff deutlich empfindlicher gegenüber Ozon- und Lichtrissbildung. Für diese Herausforderung gibt es verschiedene Lösungsansätze: Zum einen wird schlichtweg das O-Ring-Material gewechselt und O-Ringe aus EPDM oder FKM O-Ringe verwendet. Wenn der Werkstoff NBR beibehalten wird, sollten die O-Ringe entsprechend der DIN 7716 gelagert und unmittelbar nach dem Verbau vor Licht und Ozoneinwirkung geschützt werden. Ebenfalls gibt es NBR-Typen, die mit Ozonschutzwachsen ausgerüstet sind. Diese zusätzliche Verarbeitung verlangt entsprechend ihren Preis. O-Ringe aus H-NBR können hingegen eine interessante Alternative zu ihren Pendants aus NBR sein.

Was sind die Eigenschaften von H-NBR?

H-NBR zeichnet sich durch seine Beständigkeit gegen Mineralöle, Ozon und saure Gase aus. Vor allem hält der Werkstoff höhere Temperaturen (ca. +150°C) aus, als NBR (bis zu +110°C) und ist beständig gegen den Einfluss von Ozon oder UV-Strahlung.

Was ist Silikon?

Silikon steht für eine Gruppe synthetischer Polymere. Wissenschaftliche Begriffe für diesen Werkstoff lauten Poly(organo)siloxane oder kurz Siloxane. Silikon kann eine flüssige, halbflüssige oder feste Form annehmen. Silikonkautschuke und Silikonelastomere sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften in zahlreichen Einsatzgebieten als Werkstoff für O-Ringe, Dichtungen, Formteile oder Profile gefragt.

Was ist Weich-PVC bzw. Plastisol?

Weich-PVC – auch Plastisol oder PVC-Plastisol genannt – ist ein weit verbreiteter thermoplastischer Polymerwerkstoff. Er ist darüber hinaus auch unter der Bezeichnung „Polyvinylchlorid mit Weichmacher“ beziehungsweise PVC-P bekannt. Das Kürzel P steht dabei für „plasticized“ und beschreibt einen plastifizierten Werkstoff. PVC-U (U für „unplasticized“), also Hart-PVC, stellt hierzu das Gegenstück dar. Der Weichmacheranteil in Weich-PVC reicht von 20 bis 50 Prozent. PVC selbst besteht zu 57 Prozent aus dem Kochsalzbestandteil Chlor, die übrigen 43 Prozent machen Kohlen- und Wasserstoff aus Erdölprodukten aus.

Der Begriff „Plastisol“ wird sowohl für die ungehärtete Mischung als auch für das Endprodukt genutzt. Daher ist damit ebenso die Dispersion aus pulverförmigem PVC-Harz in einer Weichmacherflüssigkeit gemeint. Dieser werden noch Pigmente und Füllstoffe wie Kreide und Stabilisatoren zugesetzt, mit denen die Eigenschaften des Werkstoffs hinsichtlich Farbe, Struktur, Festigkeit und Flexibilität gezielt beeinflusst werden können. Stabilisatoren erhöhen hierbei die thermische Stabilität und Beständigkeit gegen UV- und Wärmestrahlung. Zu früheren Zeiten wurden auch Schwermetalle wie Cadmium und Blei oder auch zinnorganische Verbindungen verwendet. Allerdings wurden sie aus Gründen der Umweltverträglichkeit und der EU-Verordnung REACH meist durch organische calciumbasierte Additive ersetzt.

Die Anwendungsgebiete von Weich-PVC sind sehr vielseitig und reichen von der Herstellung von Folien, Auskleidungen, Abdeckkappen, PVC-Rundkappen mit Abziehlasche, Bezügen, Ummantelungen, Faltenbälgen oder Schläuchen bis hin zur Plastisol-Beschichtung beziehungsweise PVC-Tauchbeschichtung von Metallgegenständen, zum Beispiel Griffen, Klinken, Scharnieren und vielen anderen metallischen Oberflächen.

Welche Eigenschaften hat Weich-PVC?

Schon bei der Herstellung von Plastisol müssen die einzelnen Bestandteile der jeweiligen Rezeptur – sprich Weichmacher, PVC-Partikel, Füllstoffe, Stabilisatoren und Co – je nach gewünschten Eigenschaften und Einsatzzwecken der Weich-PVC-Produkte in Art und Anteil exakt aufeinander abgestimmt werden. Weichmacher sorgen für die Herabsetzung der zwischenmolekularen Kräfte zwischen den Polymerketten, sodass ein weicher und biegsamer Kunststoff vorliegt. Ungetempertes Plastisol ist bei Zimmertemperatur hingegen eine flüssige, gieß-, spritz- und streichfähige Paste. Erst nach Erwärmung – in der Regel bei etwa 160-180 °C – härtet sie zu einem zähelastischen Kunststoff aus. Mit einer Dichte von (je nach Zusammensetzung) etwa 1,2-1,35 g/cm³ ist Weich-PVC ein relativ schweres Material.

Viele der Eigenschaften des Materials werden in hohem Maße von Art und Anteil von Weichmachern und Füllstoffen beeinflusst. Das beginnt schon bei der Konsistenz – so gibt es leichtfließende Mischungen, die eine Härte von 50 Shore A aufweisen sowie auch Materialeinstellungen von 85 Shore A, die eher zähfließend sind. PVC-Plastisol ist generell schwer entflammbar und erlischt nach Entzug der einwirkenden Flamme. Grundsätzlich ist der Werkstoff PVC durch seine Halogen-Kompomemte Chlor (Cl) flammwidrig.

Je nach Art und Anteil des Weichmachers verändern sich allerdings sowohl die Brennbarkeit des Materials als auch die Stoffe, die sich dabei abspalten. Auch die Festigkeit und Härte von Weich-PVC nimmt bei steigender Temperatur stark ab. Es ist bei niedriger Beanspruchung bis etwa +60°C einsetzbar, bei Mischungen mit speziellen Weichmachern zum Teil auch bis etwa +105°C. Spezielle Anwendungsfälle erfordern den Einsatz von höher temperaturbeständigen Materialien. Solche PVC-Tauchteile aus HT-Materialien halten einer Temperatur von +225 °C bei einer Belastungsdauer von 30 Minuten stand. Je nach Weichmacheranteil beginnt der Werkstoff im Bereich zwischen -10 °C und -50 °C zu verspröden.

PVC-U wie auch PVC-P ist im Gegensatz zu Gummi sehr alterungsbeständig, da dessen Moleküle keine Doppelbindungen enthalten und somit dem Luftsauersauerstoff bzw. Ozon der Luft keine Angriffsfläche bieten. Ebenso ist Weich-PVC sehr rutschfest sowie licht- und witterungsbeständig. Abhängig von der Materialeinstellung ist die Wasseraufnahme relativ gering und liegt bei längerer Wassereinlagerung bei 0,1 bis etwa 1 %. Die Licht-, Witterungs- und Alterungsbeständigkeit lässt sich durch geeignete Einfärbung weiter optimieren. So führt etwa eine Schwarzeinfärbung mit Ruß zu einer stärkeren UV-Beständigkeit, während allerdings die Wärmealterungsbeständigkeit sinkt.

Was die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs betrifft, ist Weich-PVC sehr zäh und dehnungsrissbeständig. Während das Material eine gute Abriebfestigkeit aufweist, ist die Einreißfestigkeit jedoch vergleichsweise niedrig. Spannungsrisse sind dank des hohen Verformungsvermögens indes nicht zu befürchten. Nichtsdestotrotz kann es durch Ausschwitzen des Weichmachers – etwa bei Kontakt mit organischen Lösemitteln und wässrigen Lösungen – zur Versprödung des Materials kommen. Weich-PVC besitzt außerdem ein hohes Dämpfungsvermögen, weshalb es durch die damit zusammenhängende Rückverformung sehr gut in der Lage ist, Stöße und Vibrationen aufzufangen.

Die elektrischen Isoliereigenschaften von Weich-PVC sind gut, allerdings schlechter als die von Hart-PVC. Der Oberflächenwiderstand des Werkstoffs ist im mittleren Bereich angesiedelt, ebenso wie die Durchschlagfestigkeit. Bei speziellen Werkstoffeinstellungen, wie zum Beispiel Krevosol^® 3842 kann für ESD-Anwendungen der elektrische Oberflächenwiderstand von 10^12 Ohm auf 10^7 Ohm reduziert werden. Die dielektrischen Verluste sind bei Weich-PVC allgemein hoch, dagegen besitzt es eine geringe Neigung dazu, sich elektrostatisch aufzuladen. Die Durchschlagsfestigkeit von ausgehärteten Plastisolen liegt bei ca. 15-25 kV/mm Materialdicke.

Betrachtet man die chemische Beständigkeit, so ist diese bei Weich-PVC ebenfalls geringer als bei unplastifiziertem PVC. Gegenüber korrosiven Salzlösungen, mittel konzentrierten anorganischen Säuren ist der Werkstoff beständig, gegenüber Laugen jedoch nur in bedingtem Maße. Dies gilt auch für Benzin, Öle und Fette, die bei längerem Kontakt dazu führen können, dass das Material an Weichmacher verliert. Deshalb sollte auch bei Produkten wie z. B. Kappen und Formteilen beziehungsweise Spritzgussteilen aus Weich-PVC oder damit beschichteten Teilen darauf geachtet werden, dass diese bei der Montage oder bei der Anwendung nur mit solchen Oberflächen in Kontakt kommen, bei denen keine Weichmacherwanderung (Migration) zu befürchten ist, da die Weichmachermoleküle chemisch nicht an das Material gebunden sind.

Dementsprechend sind für Kontakt mit Lebensmitteln, Kinderspielzeug und Bekleidung laut Lebensmittelgesetz nur bestimmte, höher siedende Weichmachertypen zugelassen. Spezielle Weich-PVC-Typen wie Krevosol^® sind beispielsweise ideal für die Ummantelung und Beschichtung sowie zur Herstellung kundenindividueller Tauchteile, etwa für therapeutische Geräte und Krankenhauszubehör, aber auch für Kinderspielzeug und andere Anwendungen, in denen phthalatfreie Produkte gefragt sind. Zudem weist etwa Krevosol^® 1649 eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Desinfektionsmitteln auf, was insbesondere für den Einsatz im medizinischen und therapeutischen Bereich sehr relevant ist. Andere Krevosol-Typen besitzen hingegen eine höhere Ozon- beziehungsweise UV-Beständigkeit oder sind auf ESD-Anwendungen abgestimmt. Nicht zuletzt sind Tauchteile aus Weich-PVC auch optisch ästhetisch, da sie eine glänzende Oberfläche, keine Bindenähte aufweisen und in vielen verschiedenen Farben, Signalfarben und auch nachleuchtenden Farben hergestellt werden können.

Welche Vorteile bietet Weich-PVC als Werkstoff?

Ganzheitlich betrachtet ist Weich-PVC insbesondere aus wirtschaftlicher und praktischer Perspektive ein interessanter Werkstoff. Im Vergleich zu Materialien wie Glas, Metall und Keramik lässt es sich bereits bei niedrigen Temperaturen verarbeiten, wodurch bereits der Energieaufwand relativ gering ist. Produkte, wie zum Beispiel PVC-Tauchteile, aber auch Beschichtungen von Metallteilen lassen sich mit vergleichsweise wenig zeitlichem und finanziellen Aufwand in die Tat umsetzen und an die gewünschten Eigenschaften anpassen. In Anbetracht der Langlebigkeit ist Weich-PVC über den gesamten Lebenszyklus ein sehr wirtschaftliches Material.

Das gilt etwa für Bodenbeläge, Kabel im Erd- und Außenbereich, Tapeten oder Dichtungsbahnen, die dank ihrer Pflegeleichtigkeit und Unempfindlichkeit auch geringere Betriebskosten verursachen als andere Werkstoffe. Hinzu kommt, dass sich Weich-PVC sehr einfach und unkompliziert handhaben lässt und die Arbeitsleistungen beim Umgang mit dem Material auf ein geringes Maß reduziert werden: beispielsweise Auskleidefolien, Bodenbeläge, Spanndecken oder Schutzfolien lassen sich schnell anbringen und verlegen und bedürfen keiner komplexen Nachbehandlung.

Was sind Weichmacher in Weich-PVC?

Im Allgemeinen dienen Weichmacher dazu, Kunststoffen Weichheit, Flexibilität, Geschmeidigkeit und Elastizität zu verleihen. Ohne Weichmacher wäre Weich-PVC nicht weich, sondern hart und spröde. Zudem sollen Weichmacher noch weitere Eigenschaften mitbringen, die sich auf das Material auswirken, z. B. Licht-, Temperatur- und Feuchtigkeitsbeständigkeit oder eine schwere Entflammbarkeit. Entweicht der Weichmacher, so schrumpft der Stoff und wird spröde, hart und unter Umständen auch rissig. Ist der weichmacherhaltige Stoff mit einem benachbarten Stoff in Kontakt, kann der Weichmacher migrieren, also in den anderen Stoff wandern. Dieser kann dadurch klebrig werden und sich verfärben.

Den einen Weichmacher gibt es allerdings nicht. Tatsächlich existiert eine Vielzahl an Weichmachern, welche sich untereinander in vielerlei Hinsicht unterscheiden und daher auch behördlich unterschiedlich bewertet werden. Der am häufigsten eingesetzte Weichmacher ist Diisononylphthalat, kurz DINP, und gilt nach Einstufung der Experten aller EU-Mitgliedsländer als nicht bedenklich.

Man unterscheidet zwischen niedermolekularen und hochmolekularen Weichmachern. Zu ersteren gehören unter anderem BBP, DBP, DEHP und DIBP. Hochmolekulare Weichmacher sind etwa DIDP, DINP und DPHP sowie auch Spezialweichmacher, Adipate, Polymerweichmacher auf Adipinsäurebasis, Terephthalate und andere Weichmacher außerhalb der Phthalat-Stoffgruppe. Heute kommen vorwiegend hochmolekulare Weichmacher zum Einsatz. Weichmacher sind oft Gegenstand von Diskussionen hinsichtlich gesundheitlicher Risiken, im Mittelpunkt steht dabei auch häufig ihr Phthalatanteil. Hier gilt es allerdings zu differenzieren: Ob eine gesundheitliche Gefährdung möglich ist, hängt vor allem davon ab, ob die Substanz dazu in der Lage ist, aus dem Produkt auszutreten und in den Körper zu gelangen – weniger von der Konzentration des Stoffes in einem Produkt. Grenzwerte und Beschränkungen halten jedoch den maximal erlaubten Anteil von Phthalat-Weichmachern im Rahmen.

In Kosmetika, Lebensmittelverpackungen, Spielzeug, Babyflaschen und anderen Babyartikeln ist die Zugabe und Beimischung einiger Phthalate, z. B. BBP, DBP und DEHP generell verboten. Weich-PVC-Werkstoffe, wie zum Beispiel Krevosol^® 1649 oder Krevosol^® 3069, sind phtalatfrei und geeignet zur Herstellung von Tauchteilen für therapeutische Geräte, Krankenhauszubehör, Kinderspielzeug und phtalatfreien, biokompatiblen Produkten. Zudem sind beide Weich-PVC-Typen beständig gegenüber Desinfektionsmitteln, was insbesondere im medizinischen und therapeutischen Bereich von hoher Bedeutung ist.

Wie wird Weich-PVC bzw. Plastisol hergestellt?

Reines PVC ist sehr hart und spröde – schon vor dem Erreichen seiner Schmelztemperatur beginnt die Zersetzung des Materials. Um Weich-PVC zu erhalten, fügt man dem PVC-Pulver Stabilisatoren, Weichmacher sowie Gleitmittel und Pigmente hinzu, mit denen die später gewünschten Eigenschaften angepasst werden können. Durch den späteren Vorgang des Gelierens – also einem intensiven Löse- und Quellvorgang – kann das PVC-Pulver schließlich aufgeschlossen werden. Die Gelierung besteht im wesentlichen aus folgenden Schritten:

• Vermischung von PVC-Pulver und Weichmacher
• Anquellung
• Eindickung
• Vorgelierung
• Ausgelierung

Ungetempertes Plastisol ist bei Raumtemperatur eine flüssige, gieß-, spritz- und streichfähige Paste, die je nach Zusammensetzung über Wochen oder Monate lagerstabil bleibt ohne zu gelieren. Im ersten Schritt wird dazu das PVC-Pulver mit der Weichmacherflüssigkeit vermischt. Diese ungetemperte Paste reift bei maximal 40 °C, wobei der Quellungsvorgang eintritt: Der Weichmacher dringt ein und das PVC löst sich etwas im Weichmacher. Wird die Paste nun auf 60 °C erhitzt, dickt sie ein – ab etwa 100 bis 120 °C lösen sich die PVC-Partikel auf, während die Viskosität der Paste stark ansteigt. Bei Temperaturen von160 bis 180 °C sind PVC und Weichmacher schließlich homogen vermischt, es entsteht ein dauerhaft zähelastischer Werkstoff. Dieser Geliervorgang ist irreversibel.

Wie werden Produkte aus Weich-PVC hergestellt?

Unter den Produkten, die aus Weich-PVC hergestellt werden, ziehen wir in diesem Fall Schutzkappen als Beispiel heran, um die Herstellung von Weich-PVC-Produkten grob zu beschreiben. Solche Schutzkappen, ob als PVC-Rundkappe oder -Rechteckkappe, werden auch als Tauchkappen bezeichnet – und dies deutet bereits auf das Herstellungsverfahren hin: Das Tauchverfahren. Bei diesem werden formgebende Dorne aus Stahl oder Aluminium in flüssiges PVC-Plastisol getaucht. Der Vorteil des Tauchformverfahrens liegt klar im vergleichsweise simplen Prinzip, das in gewisser Weise an die Herstellung von Kerzen erinnert und außerdem ein nahtloses und optisch ansprechendes Produkt ermöglicht.

Hierzu werden die Dorne zunächst auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt – die aufeinander abgestimmte Kombination von Temperatur des Dorns und der Eintauchzeit wirkt sich auf die Wandstärke der Tauchkappen aus. Deshalb kann es je nach Form des Dorns und der herzustellenden Kappe nötig sein, die Eintauchgeschwindigkeit während des Eintauchens entsprechend anzupassen, um ein möglichst gleichmäßiges Resultat zu erzielen. Nun erfolgt das Eintauchen in das flüssige Weich-PVC. Da dieses sehr temperaturempfindlich ist, setzt es sich an der heißen Oberfläche der eingetauchten Dorne fest. Wurden die Dorne mitsamt der anhaftenden PVC-Schicht nach der festgelegten Eintauchzeit aus dem Plastisol-Tauchbad entnommen, steht im nächsten Schritt ihre Aufheizung in Spezialöfen an. Dabei härtet die PVC-Schicht aus.

Nach dem anschließenden Abkühlen im Wasserbad erfolgt das Ausformen oder Abziehen der Weich-PVC-Kappen von den Dornen. Bei komplexeren Formen, wie etwa Faltenbälgen, ist ein Vorhandensein von Restwärme von Vorteil, da diese das Ausformen erleichtert. Auf diese Weise erhält man ein Produkt, das im Inneren exakt die Form des Dorns abbildet. Nach diesem Prinzip erfolgt auch die PVC-Tauchbeschichtung beziehungsweise die Ummantelung von Metallteilen, allerdings ohne den abschließenden Schritt der Ausformung. Die Ummantelung mit PVC kann etwa dann vonnöten sein, wenn sich Weich-PVC-Rundkappen oder -Rechteckkappen aufgrund der Geometrie des zu schützenden Teils nicht (verliersicher) montieren lassen. Aber auch zum generellen Schutz von Oberflächen, wie etwa von Klinken, Hebeln, Griffen, Körben und vielen anderen Teilen, ist die PVC-Tauchbeschichtung eine bewährte Methode.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann auch das Aufbringen zweier Weich-PVC-Schichten sinnvoll sein, welche sich in puncto Härte, elektrischer Leitfähigkeit und Farbe voneinander unterscheiden können. Tritt dann etwa verschleißbedingt die erste auf dem Bauteil aufgebrachte Plastisolschicht zum Vorschein, so signalisiert dies, dass dieses Bauteil nun gegen ein neues ausgetauscht werden muss.

Welche Vorteile hat die Herstellung von PVC-Teilen im Tauchverfahren?

Das Tauchverfahren ist vor allem zur Herstellung von Tauchteilen in kleineren und mittleren Losgrößen eine kostenschonende Alternative zum Spritzgießen – sowohl bei geometrisch simplen Tauchkapppen als auch komplexeren Tauchteilen. Dies trifft aber insbesondere auch auf die Werkzeugkosten zu, die nur einen Bruchteil von Spritzgießwerkzeugen darstellen. Somit ist auch die Herstellung von Prototypen mit vergleichsweise wenig Kostenaufwand realisierbar. Ein weiterer Vorteil ist natürlich auch die Flexibilität des relativ simplen Verfahrens, die sowohl einen schnellen Nachschub als auch eine große Palette an Optionen hinsichtlich Formen und Farben bietet. Nachträgliche Anpassungen an Schutzkappen, etwa in der ersten Produktionsphase eines neuen Produkts, lassen sich im Vergleich zum Spritzgießen schneller und kostengünstiger in die Tat umsetzen.

Tauchkappen und weitere Produkte aus Weich-PVC sowie damit beschichtete Bauteile weisen eine hohe Strapazierfähigkeit, vielseitige Materialeigenschaften und somit lange Lebensdauer auf, was sich ebenfalls positiv auf die Produktionskosten auswirkt. Da Tauchteile und Tauchbeschichtungen aus Plastisol keinerlei Nähte besitzen, sind sie auch in optischer Hinsicht eine ausgezeichnete Wahl. Hinzu kommt, dass sich sowohl kleine PVC-Kappen im Millimeterbereich als auch – viel Know-how und Fingerspitzengefühl vorausgesetzt – Tauchkappen mit über 1,50 Metern Länge realisieren lassen.

Was ist bei der PVC-Tauchbeschichtung zu beachten?

Typische Anwendungsbeispiele für PVC-Tauchbeschichtungen gibt es viele: Hebel, Haken, Rohschellen, Griffe, Wandhaken oder Körbe in der Galvanik. Generell ist die PVC-Beschichtung für Bauteile und Produkte fast aller Größen möglich. Da der zu beschichtende Gegenstand – ganz so wie der Dorn zur Herstellung von PVC-Tauchkappen – vor dem Eintauchen in das Plastisol-Bad erhitzt werden muss, sollte sichergestellt sein, dass dieser der nötigen Vor- und Aufheiztemperatur auch bedenkenlos ausgesetzt werden kann. Sind dickwandigere Beschichtungen von deutlich über zwei, drei Millimeter Stärke erforderlich, so ist auch eine stärkere Erhitzung des zu beschichtenden Teils notwendig. Es muss aber ebenfalls auch die notwendige Wärmespeicherkapazität besitzen, um ein zufriedenstellendes Beschichtungsergebnis zu erhalten.

Das Teil aus Metall, Glas oder auch Kunststoff aus höher temperaturbeständigen Kunststofftypen wie z. B. PEEK muss in jedem Fall während des Beschichtungsvorgangs einer Aufheizphase über mehrere Minuten standhalten können, ohne dass Formgebung, Aussehen und mechanische Eigenschaften beeinträchtigt oder verändert werden. Um sicherzustellen, dass sich die Beschichtung untrennbar mit dem Teil verbindet, kann dieses zusätzlich mit einem Haftgrund behandelt werden – einem sogenannten Primer. Dieser sorgt dafür, dass nur noch eine mechanische oder thermische Überbeanspruchung die Beschichtung zerstören kann. Allgemein hängen die Toleranzen in puncto Wandstärke und Eintauchtiefe stark von der Geometrie des zu beschichtenden Teils ab. Daher können die Maßtoleranzen erst nach einer Probebeschichtung festgelegt werden.

Welche Vorteile bietet die PVC-Tauchbeschichtung?

Bei der Tauchbeschichtung mit Weich-PVC spielen Vorteile, wie etwa der hohe Gleitreibbeiwert der Oberfläche und die leicht und schnell zu reinigende Oberfläche glatter, glänzender Beschichtungen eine Rolle. Es lässt sich aber auch eine hautsympathische, matte Oberfläche mit Perlstruktur erzielen. Beschichtete Teile und Flächen werden vor Schmutz und Korrosion sowie gegen die Einwirkungen von Chemikalien und anderen Substanzen geschützt. Zudem bietet die PVC-Beschichtung bei mechanischer Beanspruchung Schutz vor Kratzern oder anderen Beschädigungen und beseitigt obendrein etwaige Gefahrenquellen wie scharfen Kanten.

Die Oberfläche ist elektrisch isolierend und mit einem Oberflächenwiderstand von 10^7 Ohm ESD-fähig für die Verpackung oder den Transport von elektrischen Geräten. Bewegliche Teile wie Faltenbälge erhalten durch eine PVC-Type mit geringerer Härte außerdem mehr Flexibilität. Auch der Sicherheitsfaktor kann zum Tragen kommen: mit Signalfarben PVC-beschichtete Teile werden besser wahrgenommen. Für mehr Sicherheit bei Dunkelheit sind nachleuchtende PVC-Beschichtungen und Kappen empfehlenswert. Dies wird durch ein Farbpigment ermöglicht, das z. B. beschichtete oder ummantelte Teile wie Türgriffe oder Hebel bei Tageslicht milchig-weiß aussehen lässt, die Energie des Lichts aufnimmt und im Falle plötzlicher Dunkelheit – etwa bei einem Stromausfall – die Beschichtung grün leuchtet lässt. Das Farbpigment kann in phthalatfreien Werkstofftypen wie Krevosol^® 1649 eingemischt werden, ist jedoch nicht kompatibel mit ESD-Anwendungen, da schwarze Farbe benötigt wird, um den notwendigen elektrischen Oberflächenwiderstand zu erzielen.

Wo kommt Weich-PVC zum Einsatz?

Dank der hervorragenden Materialeigenschaften findet Weich-PVC in vielen verschiedenen Branchen und Bereichen Anwendung, und das in allen erdenklichen Formen. Kabel und Leitungen mit Ummantelungen und Isolierungen aus Weich-PVC bilden hierbei die größte Produktgruppe. Im Automobilbereich müssen derlei Kabelsätze beispielsweise hohe mechanische Belastungen aushalten und zugleich auf engstem Raum die Funktion komplexer Vorgänge gewährleisten. Weich-PVC-ummantelte beziehungsweise isolierte Kabel finden sich außerdem in der Energieversorgung, in der Nachrichtenübertragung, im industriellen Bereich zur Funktionssteuerung oder als Spezialkabel in chemischen Anlagen. Schrumpfschläuche und Isolierbänder kommen im elektrotechnischen Bereich ebenfalls zum Einsatz.

Im Bauwesen ist Weich-PVC als Fußbodenbelag, Drahtummantelung, Dach- oder Bautenschutzfolie, als Randleisten, in Spanndecken, zur Beschichtung von Türgriffen sowie auch als Fenster- oder Türendichtung gefragt. In der Landwirtschaft sind sie zumeist in Form von Schläuchen oder Silo- und Abdeckfolien zu finden. Des Weiteren werden auch in der Möbelindustrie Kunstlederbezüge, Dekorfolien zur Oberflächenveredelung oder Zierprofile aus Weich-PVC verwendet. Darüber hinaus eignet sich Plastisol sehr gut für Auskleidungen und Beschichtungen, zum Beispiel um Werkzeuggriffe und andere Metallteile vor Beschädigungen oder Korrosion zu schützen.

Transparente Ausführungen, etwa Display-Abdeckungen oder Schläuche in der Lebensmitteltechnik, lassen sich ebenso realisieren wie Produkte und Beschichtungen mit Perlstruktur-Optik. Letztere verleiht diesen eine griffigere Oberfläche und wertet das optische Erscheinungsbild auf. Schutzkappen aus Weich-PVC schützen darunter befindliche Teile und Oberflächen vor Verschmutzung, Korrosion oder Beschädigungen und isolieren diese elektrisch.

Im Medizin- beziehungsweise Medizintechnik-Bereich begegnet man Weich-PVC in Form von Einmalhandschuhen, Schläuchen oder flexiblen Behältnissen, wie leicht sterilisierbaren Infusions-, Dialyse- und Blutbeuteln. Weitere Anwendungs- und Produktbeispiele reichen außerdem von Förderbändern, Transportbehältern, Schuhsohlen, Vorhängen, Schwenk- und Pendeltüren bis hin zu Saugfüßen, Platten, Dämpfungselementen oder als Unterbodenschutz im Automobilbau.

PVC-Tauchteile als Lackierschutz stellen außerdem eine in puncto Zeit- und Kostenaufwand interessante Alternative zum Abkleben mit Klebebändern dar. Dies ist insbesondere bei komplizierteren Geometrien des zu schützenden Objektes der Fall. Ein Lackierschutz als PVC-Tauchteil passt detailgenau auf das zu schützende Teil und erfüllt seine Schutzfunktion hier in vollem Umfang – auch gegen Beschädigungen und Verschmutzungen. Es kann ebenso leicht wieder abgezogen beziehungsweise wieder aufgebracht und wiederverwendet werden, sodass insgesamt auch weniger Abfall entsteht.