Was steckt hinter dem Kunststoff Ultem?
Leichter, innovativer, beständiger, bei der Herstellung auch noch umweltschonend – ist das bei einem Industriekunststoff überhaupt möglich? Der neuartige Kunststoff Ultem liefert die Antwort darauf. Es handelt sich um Polyetherimid, einen hochtemperaturbeständigen Kunststoff.
Der Kunststoff Ultem – was ist das?
Der Kunststoff Ultem ist gar nicht so neu, denn schon 1981 kam er auf den Markt und wurde von General Electric Plastics gehandelt. Bereits 1996 betrug der Marktanteil ca. 15 Prozent. Der Kunststoff zeichnet sich durch eine sehr hohe Festigkeit aus, die viele Einsatzmöglichkeiten bietet. Ultem zählt zur Gruppe der hochtemperaturbeständigen Kunststoffe und ist ein Thermoplast. Der Kunststoff zählt zu den Polyimiden und ist in seinem Farbton goldgelb und transparent. Er entsteht durch Polykondensation und ist für den Einsatz in der Industrie in reiner Form, aber auch mit dem Zusatz von Glasfasern und Kohlenstofffasern erhältlich. Der Kunststoff kann auch als Blend mit Siloxan-Copolymer und mit Polycarbonat erworben werden.
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Die besonderen Eigenschaften von Ultem
Ultem ist ein innovativer Kunststoff, der viele positive Eigenschaften bietet:
- Flammwidrig
- Geringe Rauchentwicklung, wenn es tatsächlich zu einem Brand kommt
- Sehr hohe Festigkeit
- Hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit
- Beständig gegen UV-Licht und Gammastrahlen
- Geringes Gewicht
Die Festigkeit von Ultem kann mit dem Zusatz von Kohlenstoff- oder Glasfasern noch verstärkt werden. Der Kunststoff ist wärmebeständig bis zu 195 Grad Celsius.
Die Verarbeitung von Ultem erfolgt zumeist im Spritzgießverfahren bei Temperaturen zwischen 320 und 400 Grad Celsius. Die Temperatur der Werkzeuge liegt dabei zwischen 120 und 180 Grad Celsius. Bevor der Werkstoff als Granulat verarbeitet werden kann, muss er getrocknet werden. Der Feuchtigkeitsgehalt darf für eine Verarbeitung höchstens bei 0,05 Prozent liegen. Die Verarbeitung der Bauteile aus Ultem erfolgt durch Verschweißen mit Vibration, Induktion oder Ultraschall oder durch Verkleben mit Polyurethan-, Silikon- oder Epoxy-Kleber.
Ultem ist ein schmelzfähiger Kunststoff und wird daher auch als FDM-Thermoplast bezeichnet (Fused Deposition Modeling).
Verwendungsmöglichkeiten von Ultem
Ultem wird aufgrund der hohen Feuerbeständigkeit häufig in der Fahrzeug- und Luftfahrzeugindustrie verwendet. Der Kunststoff wird vorwiegend im Innenbereich von Flugzeugen genutzt, da sich die geringe Rauchgasdichte dabei als positiv erweist. Die Faserverbundstrukturen bieten eine hohe Schlagzähigkeit.
Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit kann Ultem auch bei der Herstellung von Membranen für Hochtonlautsprecher verwendet werden.
In der Biomedizin kann Ultem für die Herstellung von Membranen verwendet werden, da die Oberflächeneigenschaften von hydrophil (wasserfreundlich) bis hydrophob (wasserabweisend) modifiziert werden können. In der Medizin ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für Ultem. Im GKSS-Forschungszentrum Geesthacht konnten proteinabweisende und blutverträgliche Membranen aus Ultem hergestellt werden, die sich für die Blutreinigung durch Dialyse und für die Herstellung von Trägermembranen für Hautersatz eignen.
Die hohe Beständigkeit gegen Hydrolyse und energiereiche Strahlung macht Ultem ideal für die Herstellung von Bauteilen für die Lebensmittelindustrie.
Die Verwendung von Ultem in der Zukunft
Auch in der Zukunft wird Ultem in der Flugzeugindustrie, der Autoindustrie, der Medizintechnik und der Lebensmittelindustrie viele Anwendungsmöglichkeiten bieten. In der Medizintechnik kann Ultem ein Werkstoff der Zukunft sein. Künftig werden sich noch viele neuartige Möglichkeiten, beispielsweise bei der Herstellung von Prothesen oder von Implantaten, bieten.
Aufgrund der besonderen Eigenschaften könnte Ultem künftig als Werkstoff für den 3D-Druck genutzt werden. Dank seiner besonderen Leichtigkeit und der hohen Festigkeit kann Ultem für die Herstellung von Modellen und Prototypen im 3D-Druck verwendet werden.
Die hohe Beständigkeit von Ultem macht den Werkstoff geeignet für die Herstellung von Komponenten in der Autoindustrie. Ultem kann aufgrund seiner besonderen Eigenschaften für die Herstellung von Maschinen und Werkzeugen in der Lebensmittelindustrie verwendet werden. Aufgrund der hohen Wärmebeständigkeit eignet sich der Kunststoff für die Herstellung von Geschirr für Mikrowellenherde.
Ultem kann beliebig eingefärbt werden und eignet sich daher für die Herstellung verschiedener Werkzeuge, Zubehörteile und Komponenten.
Ultem: Ultimativer Kunststoff der Zukunft?
Ultem ist ein Kunststoff, der mit besonderer Hitzebeständigkeit, Festigkeit und geringer Rauchentwicklung überzeugt. Der Kunststoff wird in der Auto- und Flugzeugindustrie, in der Lebensmittelindustrie und in der Medizintechnik eingesetzt. Aufgrund der besonderen Eigenschaften des Werkstoffs kann Ultem künftig beim 3D-Druck als Werkstoff, in der Medizintechnik und bei der Herstellung von Geräten und Zubehör in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Der Kunststoff ist relativ preiswert in der Herstellung und kann durch Verschweißen und Verkleben genutzt werden.
- Ultem ist ein Kunststoff, der beständig gegen hohe Temperaturen ist.
- Ultem kann in der Auto-, Flugzeug- und Lebensmittelindustrie verwendet werden.
- Künftig ergeben sich Einsatzmöglichkeiten im 3D-Druck und in der Medizintechnik.
