POM (Polyoxymethylen)

Polyoxymethylen wird vor allem im Spritzguss zur Herstellung von Formteilen verwendet. Der thermoplastische Kunststoff verfügt über hervorragende physikalische, chemische und mechanische Eigenschaften. Daher ist Polyoxymethylen prädestiniert für die Herstellung hochwertiger Präzisionsteile.

Polyoxymethylen Ketten werden aus einzelnen chemischen Bausteinen, sogenannten Monomeren, zusammengefügt. Die Art und Abfolge der Polyoxymethylen Ketten entscheidet, wie bei anderen Polymeren auch, welche physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften der fertige Kunststoff aufweist.

Polyoxymethylen lässt sich als Homopolymer oder Copolymer aus unterschiedlichen Monomeren synthetisieren.

Der große Vorteil von Polyoxymethylen ist, dass es über einen großen Temperaturbereich hinweg formstabil bleibt und sich durch große Härte, Steifigkeit und Festigkeit auszeichnet. Ab einer Temperatur von etwa 160 °C Grad beginnen Polyoxymethylene, wie andere Thermoplasten auch, zu schmelzen und werden weich. Die maximale Anwendungstemperatur beträgt etwa 110 Grad Celsius in der Daueranwendung. Kurzzeitig sind auch Betriebstemperaturen bis etwa 140 °C möglich.

Bis zu dieser Temperatur weisen Polyoxymethylene eine hohe Abriebfestigkeit, einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine hohe Wärmebeständigkeit auf. Ein weiterer Vorteil ist, dass Polyoxymethylene nur wenig Wasser aufnehmen und sich in nahezu alle Farben einfärben lassen.

Die Dichte von Polyoxymethylen liegt je nach Herstellungsverfahren bei etwa 1,4 g/cm³. Oberhalb der Temperatur von 220 °C beginnt POM, sich thermisch zu zersetzen. Dabei bildet sich giftiges Formaldehyd, welches leicht durch seinen stechenden Geruch zu identifizieren ist.

Ist POM (Polyoxymethylen) lebensmittelecht?

Polyoxymethylene sind nur bedingt als lebensmittelecht einzustufen. Säurehaltige Stoffe mit einem pH-Wert unter 2,5 dürfen nicht in Polyoxymethylen-Behälter gefüllt werden. Auch sind bei der Herstellung nur bestimmte Katalysatoren zu verwenden. Der Schmelzindex muss unter 50 g/10 min betragen.

POM verfügt über eine hohe thermische Beständigkeit

POM ist nur unter bestimmten Temperaturen zu verwenden. Langfristig ist POM bei maximalen Anwendungstemperaturen von 100 °C bis 110 °C verwendbar, kurzzeitig können Polyoxymethylene auch Temperaturen von bis zu 140 °C ausgesetzt werden, ohne Schaden zu nehmen. Die Glasübergangstemperatur beträgt -60 °C . Der Schmelzpunkt von Polyoxymethylenen liegt je nach Zusammensetzung zwischen 160 °C und 180 °C. Oberhalb von 220 °C setzt thermische Zersetzung ein.

Die mechanische Robustheit von POM (Polyoxymethylen)

Polyoxymethylene weisen eine recht hohe Schwindung auf, die beim Guss von Präzisionsteilen unbedingt zu berücksichtigen ist. Die Schwindung ist unabhängig von der Gussrichtung und daher ist die Verzugs- und Rissgefahr bei den so hergestellten Werkstücken sehr gering.

Die chemischen Eigenschaften von POM bedeuten eine hohe Widerstandsfähigkeit

POM verfügt über eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln wie Ölen, Benzin, Diesel, aromatischen Verbindungen oder Alkohol. Auch gegenüber verdünnten Laugen besteht eine hohe Beständigkeit. Polyoxymethylene sind jedoch unbeständig gegenüber Säuren mit einem pH-Wert unter 4. Aufgrund der hohen UV-Empfindlichkeit sind POM nur begrenzt witterungsbeständig und daher nicht für den langfristigen Einsatz im Außenbereich geeignet. Ein Vorteil von Polyoxymethylene ist die sehr geringe Wasseraufnahme von 0,05 %.

Polyoxymethylene werden, wie andere Polymere auch, durch die Verkettung einzelner chemischer Bausteine hergestellt. Die Eigenschaften des fertigen Polymers lassen sich durch die Art und Weise sowie das Mengenverhältnis der einzelnen Monomere beeinflussen. Je nach verwendeten Einzelbausteinen lassen sich zwei verschiedene Polyoxymethylenen-Gruppen unterscheiden:

• POM Acetal Homopolymer
• POM Acetal Copolymer
  

Erzeugungsverfahren mit nur einem chemischen Baustein: POM Acetal Homopolymer

Bei der Herstellung von POM Acetal Homopolymer wird nur ein chemischer Baustein (Monomer) verwendet. Meist kommt dabei Formaldehyd zum Einsatz, aber auch die Verwendung von Trioxan ist möglich. Die Herstellung erfolgt in anionischer oder kationischer Kettenpolymerisation, je nach verwendetem chemischen Baustein. Hierbei werden nach Zugabe eines geeigneten Starters die Molekülketten durch Verknüpfung der einzelnen Monomere aufgebaut. Die Enden der Molekülketten werden durch eine Veresterung geschützt, dies dient der Stabilisierung. Durch das Aneinanderhängen von nur einem einzigen chemischen Baustein entsteht ein sehr hochwertiger Kunststoff mit besten mechanischen Eigenschaften und elektrischer Isolationsfähigkeit. Aufgrund seiner chemischen Struktur ist reines POM von opak weißer Farbe.

Bei der Herstellung von POM Acetal Copolymer sind mehrere Stoffe beteiligt

Einen gänzlich anderen Kunststoff stellt man her, indem bei der Synthese ein zweiter chemischer Baustein hinzugefügt wird. Dieser wird statistisch in die Molekülkette eingebaut. Bei diesem Herstellungsverfahren entstehen sogenannte POM ESD.

ESD steht für electrostatic discharge, also elektrostatische Entladung. Diese Kunststoffe erhöhen die Betriebssicherheit elektrischer Anlagen, da sie elektrische Ladungen sicher ableiten. POM Acetal Copolymer ist elektrostatisch leitfähig. Es wird ebenfalls aus Trioxan hergestellt, dem aber bei der Herstellung Oxiran oder einige andere Stoffe in unterschiedlichen Mengen beigegeben werden. Da sich während der Reaktion diese Beigaben statistisch in die Molekülkette einlagern, sorgen sie so für die gewünschten elektrostatischen Eigenschaften. Die Molekülkettenenden werden auch bei dieser Produktvariante durch eine Veresterung geschützt.

Die Weiterverarbeitung von Polyoxymethylen ähnelt der von anderen Thermoplasten. Alle zerspanenden Techniken eignen sich zur Weiterverarbeitung von Polyoxymethylen. Hierzu zählen:

• Fräsen,
• Sägen,
• Bohren.

Polyoxymethylen zeichnet sich im Vergleich zu anderen Kunststoffen durch eine sehr gute Zerspanbarkeit aus.

Wenn Polyoxymethylen lackiert werden soll, muss es aufgrund seiner Oberflächenbeschaffenheit mit einem geeigneten Kunststoffprimer behandelt werden. Auch die Vorbehandlung der Oberfläche durch Plasmaätzung ist möglich. Polyoxymethylen eignet sich für alle gängigen Schweißverfahren. Im Gegensatz zu vielen anderen Kunststoffen lässt sich POM nicht auf herkömmliche Weise kleben. Das Verkleben von Polyoxymethylen ist durch eine vorherige Oberflächenvorbehandlung, das sogenannte Beizen, möglich. Wir helfen Ihnen gerne bei der Auswahl passender Beizen. Auch spezielle POM-Kleber auf Basis von Epoxidharzen sind erhältlich. Bei Fragen zu dieser Thematik sind wir Ihnen gern behilflich. Zögern Sie nicht, mit uns in Kontakt zu treten.

Aufgrund einer geringen Oberflächenenergie lässt sich POM nur schwer lackieren. Falls dies gewünscht ist, muss vor dem Auftragen des Lacks eine besondere Oberflächenbehandlung erfolgen. Wir empfehlen jedoch das Einfärben von POM direkt bei der Fertigung.

Polyoxymethylen lässt sich direkt mittels Spritzgussverfahren oder Extrusion in die gewünschte Form bringen. Als kostengünstig für die Herstellung von Prototypen und Kleinserien hat sich der 3D-Druck erwiesen. Geeignete POM-Filamente sind hierzu in weiß-opaker Naturfarbe sowie bereits eingefärbt erhältlich.

GUT ZU WISSEN

Polyoxymethylen wird meist natürlich opak weiß oder schwarz eingefärbt geliefert, da es in diesen beiden Varianten am kostengünstigsten zu produzieren ist. Um Modelle und Prototypen jedoch in den später projektierten Farben herstellen zu können, kann es praktikabel sein, POM selbst einzufärben. Hierzu sind spezielle Produkte am Markt erhältlich.

Polyoxymethylene sind aufgrund ihrer mechanischen und physikalischen Eigenschaften besonders für die Herstellung von Präzisionswerkstücken im Spritzguss geeignet. Folgende Werkstücke und Halbzeuge lassen sich beispielsweise aus POM fertigen:

• Zahnräder und Rutschkupplungen – Formstabilität und eine hohe Abriebfestigkeit machen POM bei diesen Bauteilen zum privilegierten Kunststoff.
• Gleitlager und Führungselemente – unterliegen einer besonderen mechanischen Belastung und müssen in hohem Maße abriebfest sein.
• Gehäuseteile lassen sich entweder aus POM-Platten konstruieren oder werden im Spritzguss direkt in die entsprechende Form gegossen.
• Hülsen, Schrauben und Bolzen aus POM dienen nicht nur im Modellbau als leichte und preiswerte Verbindungselemente.
• Als Drip Tips für E-Zigaretten bezeichnet man die Mundstücke, die ebenfalls aus Polyoxymethylen hergestellt werden und den entstehenden Temperaturen standhalten.
  

Schon gewusst?

Polyoxymethylen dient auch zur Herstellung eines besonderen Sportgerätes. Die im Paintballsport verwendeten Bolzen werden ebenfalls aus POM gefertigt. Hierbei handelt es sich um eines der wichtigsten Teile des Markieres, also der eigentlichen Waffe bei diesem actiongeladenen Sport.

POM (Polyoxymethylen) kann für Zuschnitte und Platten genutzt werden

Polyoxymethylen ist in Platten unterschiedlicher Stärken erhältlich. Diese werden in der Regel im Gussverfahren hergestellt. Diese Platten dienen im Modell- und Prototypenbau als Formen und Gehäuseteile und lassen sich leicht durch Sägen und Fräsen in die gewünschte Form bringen. Das Aussägen flacher Formteile ist ebenfalls problemlos möglich. Durch die nur begrenzt mögliche Verklebbarkeit werden Platten aus Polyoxymethylen in der Regel verschweißt oder verschraubt. Dies ist auch mit speziellen Kunststoffschrauben möglich.

Die Nutzung von POM für thermoplastische Kunststoff-Halbzeuge

Die vorteilhaften thermischen Eigenschaften von POM eignen sich hervorragend für die Herstellung von Rund- und Hohlstäben.

Rundstäbe aus Polyoxymethylen sind in unterschiedlichen Durchmessern zur Konstruktion erhältlich. Beachten Sie bitte die gewünschten elektrostatischen Eigenschaften der unterschiedlichen Polymere.

Hohlstäbe aus POM (Polyoxymethylen) haben bei ähnlicher Stabilität den Vorteil, ein geringeres Gewicht aufzuweisen und sind deshalb bei bestimmten Einsatzzwecken dem massiven Material vorzuziehen. Wichtig hierbei ist auch die Beachtung der unterschiedlichen elektrostatischen Eigenschaften von Copolymerisat und Homopolymerisat.

Die mechanischen Eigenschaften von Polyoxymethylen machen es zu einem beliebten Rohstoff für Zahnräder

Wenn es um präzise gefertigte und langlebige Kunststoffzahnräder geht, ist Polyoxymethylen das ideale Material. Denn es weist neben großer Härte und Festigkeit auch eine überragende Abriebfestigkeit auf. Die Schwindung des Kunststoffs spielt bei der Produktion eine entscheidende Rolle und muss unbedingt mit eingerechnet werden.

Aufgrund der hohen Beständigkeit eignet sich POM auch als Bestandteil von Rohren

POM-Rohre sind in unterschiedlichen Durchmessern und Wandstärken erhältlich und kommen überall dort zum Einsatz, wo leichte und stabile Konstruktionen in witterungsunkritischen Bereichen errichtet werden sollen. Selbstverständlich gehen wir gerne auf ihre individuellen Fertigungswünsche ein. Zögern Sie nicht, uns per Mail oder telefonisch zu kontaktieren.

Sind Sie auf der Suche nach speziellen Präzisionsbauteilen aus Polyoxymethylen? Lassen Sie sich von unseren Leistungen überzeugen! Durch unsere jahrelange Erfahrung als Traditionsunternehmen im Bereich der Kunststoffherstellung kennen wir die Bedürfnisse unserer Kunden. Wir bieten ihnen zuverlässige Lieferketten, große Expertise und Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung. Da wir den vollständigen Herstellungsprozess unserer Produkte jederzeit überblicken, ist es möglich, individuell einzugreifen. Wir entwickeln unsere Produkte in enger Absprache mit unseren Kunden und konnten häufig zu gezielten Verbesserungen in wichtigen Details beitragen.

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