Wechseln von Metall zu Kunststoff

Der Fertigungssektor entwickelt sich ständig weiter, da neue Trends und Verfahren entstehen. Zu den interessantesten Trends gehört die relativ neue Idee der Designer, Metallteile durch Kunststoff-Spritzguss zu ersetzen.

Wenn Ihnen dieser Trend neu ist, mag Ihnen die Idee ein wenig ungewöhnlich erscheinen. Seitdem die Menschheit gelernt hat, das Material zu bearbeiten, sind Metallteile in vielen Anwendungen der Goldstandard.

Durch Fortschritte sowohl in der Technologie als auch bei den Materialien wird jedoch langsam begonnen, diese Ansicht in Frage zu stellen. In vielen High-Tech-Branchen, z. B. in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, ist eine deutliche Verschiebung hin zum Einsatz moderner, hochentwickelter Kunststoffe in Bereichen festzustellen, die früher ausschließlich Metallen vorbehalten waren.

Die genauen Gründe dafür können von Teil zu Teil variieren, aber es gibt mehrere Faktoren, die normalerweise ins Spiel kommen:

• Gewicht
• Stärke
• Zuverlässigkeit
• Nachhaltigkeit
• Oberfläche
• Kosten

Gewicht

Einer der wichtigsten Gründe für den Wechsel zu Kunststoffen ist das Gewicht. In den allermeisten Situationen sind Metallteile schwerer als Kunststoffteile. Und wenn diese Teile in ein Hochleistungsauto oder sogar in ein Flugzeug eingebaut werden, kann jedes einzelne Gramm, das man beim Design einsparen kann, zu einer verbesserten Leistung führen.

Aber nicht nur bei milliardenschweren Hochleistungsprojekten spielt das Gewicht eine Rolle. Auch bei relativ banalen Produkten kann eine Gewichtsreduzierung Vorteile haben, wenn es um Faktoren wie Benutzerfreundlichkeit und Transportkosten geht. Selbst eine scheinbar geringfügige Reduzierung um zehn Prozent kann sich spürbar auf den Betrag auswirken, den Sie zahlen, um Ihr Produkt zu Kunden oder in den Handel zu bringen.

Stärke

Es stimmt zwar, dass Metalle in der Regel stärker sind als Kunststoffe, aber tatsächlich kann der Wechsel zu Kunststoffkomponenten in bestimmten Situationen zu einer erhöhten Stärke und Leistung führen. Technische Kunststoffe können in Bezug auf die Zugfestigkeit – die maximale Last, die ein Material bei Dehnung aufnehmen kann, bevor es bricht – im Vergleich zu Metallen besser abschneiden.

Dieser Vorteil wird besonders deutlich, wenn man das Verhältnis von Stärke und Gewicht betrachtet – ein Faktor, der in vielen Anwendungen von größter Bedeutung ist.

Zuverlässigkeit

Zudem können Kunststoffteile auf die Dauer zuverlässiger und stärker sein als ihre Gegenstücke aus Metall. Dies ist auf die Verwendung von Additiven im Kunststoff zurückzuführen, die Oxidations- und Abbauprozesse verlangsamen, was wiederum die Haltbarkeit des Produkts erhöht.

Viele Kunststoffe haben auch eine größere chemische Beständigkeit als Metalle und korrodieren nicht so leicht. Das hat oft den Vorteil, dass Produkte und Teile weniger aufwändig behandelt werden müssen, bevor sie zum Einsatz kommen, oder dass es möglich ist, Produkte zu verkaufen, die länger halten oder weniger Wartung benötigen.

Nachhaltigkeit

Trotz verbesserter Zuverlässigkeit erreicht jedes Produkt irgendwann das Ende seiner Lebensdauer. Auch in diesem Fall können Kunststoffe einen Vorteil bieten, da sie wesentlich einfacher zu recyceln sind. Das Schmelzen und Wiedereinschmelzen von Metallen erfordert viel mehr Zeit und Energie als das Recycling von Thermoplasten.

Oberfläche

Zwar ist bei Innenteilen das Oberflächenfinish nur selten von Bedeutung, aber bei Außenteilen können die verschiedenen Oberflächen von Kunststoffen viele Vorteile gegenüber dem gleichmäßigen metallischen Erscheinungsbild von Metallen bieten. Spritzgussteile aus Kunststoff sind mit praktisch jeder erdenklichen Farbe oder Textur herstellbar.

Somit können Designer nicht nur ihre Kreativität zur Geltung bringen, sondern auch auf einfache Weise Teile mit einem Firmenlogo versehen. Sie müssen ein Logo nicht aufmalen oder aufkleben, sondern können es zu einem integralen Bestandteil des Designs machen.

Die glatte Oberfläche von Kunststoffen kann auch für die Nachbearbeitung von Vorteil sein. Kunststoffteile müssen nicht so intensiv entgratet werden wie Metallteile, und der Zusammenbau des fertigen Produkts ist viel einfacher, weil nicht geschweißt werden muss.

Kosten

Die Herstellung von Kunststoffteilen ist in der Regel wesentlich kostengünstiger als die von Metallteilen. Hinzu kommen geringere Versand- und Montagekosten. Da die Zykluszeit beim Spritzgießen von Kunststoffteilen sehr viel kürzer ist als bei der Herstellung von Metallteilen, sind solche Kunststoffteile im Allgemeinen einfacher und kostengünstiger zu produzieren.

Natürlich werden Kunststoffe niemals in der Lage sein, Metalle in jeder Situation zu ersetzen, aber ihre Verwendung ist sicherlich eine Überlegung wert. Im Zweifelsfall können Sie sich immer an die Experten wenden, wenn Sie planen, einige Metallteile durch Kunststoffteile zu ersetzen.