ABS vs. Polypropylen (PP): Die Entscheidung zwischen zwei beliebten Kunststoffen

Als Ingenieur oder Produktdesigner wissen Sie bereits, dass Sie aus Hunderten von handelsüblichen Thermoplasten wählen können, die sich sowohl für Prototypen als auch für Produktionsteile eignen. Innerhalb dieses riesigen Universums von Kunststoffen sehen wir jedoch häufig, dass Designer und Ingenieure, mit denen wir zusammenarbeiten, Materialien bevorzugen oder häufiger verwenden als andere.

Zwei Beispiele sind ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), eine Kombination aus mehreren verschiedenen Molekülen, und Polypropylen (PP), eine Kette aus einer einzigen Molekülsorte. Warum werden diese Kunststoffe so häufig verwendet?

ABS ist einer der preiswertesten Thermoplaste und verfügt über hervorragende mechanische Eigenschaften wie Haltbarkeit und Steifigkeit sowie über ein hohes Wärmeformbeständigkeitsvermögen. ABS ist leicht und schnell zu bearbeiten und zu verarbeiten und hat eine hervorragende "Bearbeitbarkeit".

PP ist auch ein erschwinglicher thermoplastischer Kunststoff, der im Allgemeinen sogar billiger ist als ABS. Es ist langlebig, zäh, flexibel, hat im Vergleich zu anderen Kunststoffen ein geringes Gewicht und ist resistent gegen Feuchtigkeitsaufnahme.

Die Dichte von PP beträgt weniger als 1 g/ml, so dass es auf Wasser schwimmt. PP hat ähnliche Eigenschaften wie Polyethylen, ist aber etwas härter und hitzebeständiger, sogar hitzebeständiger als ABS.

Sowohl ABS als auch PP eignen sich gut für die CNC-Bearbeitung, das Spritzgießen und den industriellen 3D-Druck (additive Fertigung). Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die Vorteile und Anwendungen dieser beiden Werkstoffe und unten eine Tabelle, in der die typischen Materialeigenschaften dieser beiden Kunststoffe für die drei Herstellungsverfahren Zerspanung, Spritzguss und 3D-Druck (insbesondere Stereolithografie) verglichen werden.

Vorteile und Anwendungsbereiche von ABS

ABS hat sich als vielseitige Wahl für unsere Dienstleistungen erwiesen: Bei der Bearbeitung ist es nicht nur schnell und einfach zu verarbeiten, sondern bietet auch Schlagzähigkeit, Festigkeit und Steifigkeit in einem breiten Temperaturbereich. ABS ist eine zuverlässige und vertraute Wahl für den 3D-Druck, da es hitze- und kriechbeständig ist und nur minimal ausläuft und Fäden zieht. Es ist auch eine beliebte Wahl für das Spritzgießen, wenn ein preiswerter, starker und steifer Kunststoff benötigt wird. Weitere Vorteile von ABS sind:

• Ein preiswerter Kunststoff.
• Weitgehend unbeeinflusst von Temperatur, Feuchtigkeit und Häufigkeit.
• Ein fester elektrischer Isolator - hat außergewöhnliche dielektrische Eigenschaften.
• Beständig gegen die meisten Arten von Flüssigkeiten, unempfindlich gegen Wasser, Alkalialkohole, anorganische Salze, Kohlenwasserstofflösungsmittel und viele Säuren.
• Ein starkes Material, das aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit und Stoßfestigkeit gut gegen äußere Einwirkungen beständig ist.
• Es wird wegen seiner ästhetischen Qualitäten verwendet, da es dank seiner natürlichen opaken und elfenbeinfarbenen Töne zu lebendigen, farbenfrohen Teilen mit unterschiedlichen Glanzgraden von matt bis hochglänzend verarbeitet werden kann.

Transluzente ABS-ähnliche Teile mit Stützstrukturen werden nach der Herstellung mit einem Stereolithographie-Drucker gezeigt.

Hinweis: Wenn wir bei Protolabs von 3D-Druck sprechen, beziehen wir uns auf ABS-ähnliche Materialien, d. h. Materialien, die ABS sehr ähnlich sind, sich aber chemisch unterscheiden. Protolabs druckt ABS-ähnliche Materialien jeden Tag mit Stereolithografie, aber das Protolabs-Netzwerk in Hubs kann jeden Bedarf an ABS-3D-Drucken durch sein industrielles FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling) decken.

ABS eignet sich für eine Vielzahl von Verwendungen, Anwendungen und Produkten. Zu den vielen Beispielen gehören:

• dungen in der Luft- und Raumfahrt
• Apparate und Instrumente
• Automobilanwendungen
• Bauwesen und industrielle Anwendungen
• Elektronik (Verbraucher und Handel)
• Haushaltswaren

• Gehäuse
• Rasen- und Gartengeräte
• Linsen und Objektive
• Beleuchtung
• Medizin/Gesundheitswesen (chirurgische Instrumente, Komponenten für Infusionssysteme, medizinische Geräte, Testkits usw.)
• Pharmazeutika
• Spielzeug

Wenn Sie sich eingehender mit ABS und ABS-ähnlichen Materialien befassen möchten, sehen Sie sich unseren Leitfaden zum Materialvergleich an, der detaillierte Datenblätter zu jedem verfügbaren ABS-Typ enthält, den wir bei Protolabs verwenden.

Vorteile und Anwendungsbereiche Polypropylen (PP)

Die hier aufgeführten Vorteile von PP erstrecken sich auf alle drei besprochenen Fertigungsverfahren: Gießen, Zerspanen und 3D-Druck. Dementsprechend finden Sie PP für die Herstellung von Kunststoffteilen mit jeder dieser Methoden:

• Ein preiswerter Kunststoff, sogar billiger als ABS
• Langlebig und robust
• Geringes Gewicht im Vergleich zu anderen Kunststoffen
• Kann auf Wasser schwimmen, da es eine Dichte von weniger als 1 g/ml hat
• Flexibel - bietet ein hohes Maß an Biegefestigkeit
• Es ist in der Lage, unterschiedlichen Temperaturen standzuhalten: Es hat einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Kälteschlagzähigkeit
• Widerstandsfähig gegen Feuchtigkeitsaufnahme
• Chemikalienbeständigkeit; bessere Chemikalienbeständigkeit als ABS, da PP teilkristallin ist, während ABS amorph ist
• Hochgradig widerstandsfähig gegen Elektrizität - solide elektrische Isolierung

Unser Spritzgussservice bietet fünf Arten von robustem Polypropylen für Anwendungen von Lebensmittelbehältern bis hin zu Automobilteilen.

PP eignet sich für eine Vielzahl von Verwendungen, Anwendungen und Produkten. Sie werden in der Liste sofort einige Überschneidungen zwischen PP und ABS feststellen.

Zu den vielen Beispielen gehören:

• Apparate und Instrumente
• Automobilanwendungen
• Kappen und Verschlüsse
• Elektronische Komponenten
• Fans
• Behälter für Lebensmittel
• Tabletts für Lebensmittel

• Integrierte/ Filmscharniere
• Haushaltswaren
• Medizinische Anwendungen/Gesundheitsvorsorge
• Schnappverschlüsse wie z. B. Stülpdeckel
• Sportartikel
• Thermogeformte Behälter
• Behälter zum Mitnehmen
• Spielzeug

Der bereits erwähnte Leitfaden für den Materialvergleich enthält alle Angaben, die Sie auch für PP benötigen.

Die Entscheidung zwischen ABS und PP

Letztlich haben diese beiden Thermoplaste viele ähnliche Eigenschaften, Spezifikationen und Kosten. Allerdings gibt es auch einige Unterschiede. Zum Beispiel ist ABS mit seiner höheren Zugfestigkeit stärker und härter. Aufgrund der teilkristallinen Beschaffenheit von PP schrumpft ABS während des Formens weniger als PP, so dass die Toleranzen bei ABS im Allgemeinen etwas enger sein können. Außerdem ist ABS weniger anfällig für Verformungen als PP. Andererseits ist PP hitzebeständiger und im Vergleich zu ABS preiswerter.

Daher ist es wichtig, alle Schlüsselfaktoren, die sich auf das Design Ihres Teils auswirken, wie die erforderliche Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Flexibilität Ihres Teils, im Vorfeld von Bearbeitungs-, Guss- oder 3D-Druckprojekten genau zu prüfen. In der Tat wird die Entscheidung über die Materialien wahrscheinlich von der von Ihnen in Betracht gezogenen Herstellungsmethode abhängen.

Sie können auch die obigen Listen von Anwendungen, Verwendungszwecken und Produkten, die bereits aus diesen beiden Kunststoffen hergestellt werden, durchsehen, um sie mit Ihren eigenen Projekten zu vergleichen.

Vergleichstabelle

Hier sind einige Materialeigenschaften von ABS und PP im Vergleich zwischen Spritzguss, CNC-Bearbeitung und 3D-Druck (Stereolithographie).

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Hinweis zu dieser Tabelle: Die Eigenschaften hängen von der tatsächlich gewählten Materialqualität, der Dicke des Teils und der Geometrie ab. Bitte prüfen Sie jedes Materialdatenblatt einzeln, da es sich um Schätzwerte handelt.

Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich wie immer an einen unserer Anwendungstechniker unter [email protected] oder +49 (0) 89 90 5002 0. Sie können Ihr nächstes Teiledesign auch hier mit einem Preisangebot beginnen.