Warum sind Hochleistungskunststoffe die Zukunft im Maschinenbau?

Der Maschinenbau steht im Zentrum technologischer Innovationen – und mit ihm steigen die Anforderungen an die verwendeten Materialien. Dabei rücken Hochleistungskunststoffe zunehmend in den Fokus.

Sie bieten Eigenschaften, die klassische Werkstoffe wie Metall oder Standardkunststoffe in vielen Anwendungen übertreffen. Ob in der Antriebstechnik, im Leichtbau oder bei extremen Umweltbedingungen: Hochleistungskunststoffe gelten als Schlüsselmaterialien der Zukunft im Maschinenbau.

Was sind Hochleistungskunststoffe?

Hochleistungskunststoffe zeichnen sich durch eine Kombination aus folgenden Eigenschaften aus:

• hohe Temperaturbeständigkeit (oft bis über 250°C)

• exzellente chemische Beständigkeit gegenüber Ölen, Lösungsmitteln, Säuren

• hohe mechanische Festigkeit und Steifigkeit

• geringes Gewicht

• gute Gleit- und Verschleißwerte

• elektrische Isolationseigenschaften

• Biokompatibilität (in einigen Varianten, z. B. für die Medizintechnik)

Bekannte Vertreter sind PEEK, PPS, PVDF, PSU oder PAI. Ihre Herstellung ist komplexer und teurer als bei Standardkunststoffen, doch ihr Nutzen rechtfertigt diesen Aufwand.

Vorteile im Maschinenbau

Im Maschinenbau treffen Hochleistungskunststoffe auf ideale Anwendungsfelder:

1. Gewichtsreduktion und Energieeffizienz

Durch den Einsatz von Hochleistungskunststoffen lassen sich Maschinenbauteile deutlich leichter gestalten als mit Metallen. Das spart nicht nur Materialkosten, sondern senkt auch den Energieverbrauch bei beweglichen Teilen, z. B. in der Automatisierungstechnik.

2. Korrosionsfreiheit und Wartungsarmut

Im Gegensatz zu metallischen Komponenten rosten Hochleistungskunststoffe nicht. Sie sind daher besonders langlebig und wartungsarm – ein klarer Vorteil für Anlagen in der Lebensmittelverarbeitung, in der Chemietechnik oder unter feuchten Bedingungen.

3. Thermische und chemische Beständigkeit

Viele Maschinenbauanwendungen erfordern Materialien, die auch unter extremen Bedingungen stabil bleiben. Hochleistungskunststoffe wie PEEK oder PPS behalten ihre Eigenschaften selbst bei hohen Temperaturen und aggressiven Medien.

4. Gute Zerspanbarkeit und Verarbeitung

Trotz ihrer Robustheit lassen sich viele Hochleistungskunststoffe gut zerspanen. Das macht sie ideal für die Fertigung hochpräziser Bauteile, z. B. Zahnräder, Lager oder Führungen.

5. Geringere Reibung und Verschleiß

Dank ihrer niedrigen Reibwerte und hohen Abriebfestigkeit eignen sich diese Kunststoffe hervorragend für bewegte Teile. Sie reduzieren den Einsatz von Schmierstoffen und tragen zur Verlängerung der Lebensdauer von Komponenten bei.

Typische Einsatzbereiche

Die Vielfalt der Eigenschaften ermöglicht den Einsatz von Hochleistungskunststoffen in nahezu allen Bereichen des Maschinenbaus:

• Antriebstechnik: Zahnräder, Kupplungselemente, Lager

• Fluidtechnik: Dichtungen, Ventilsitze, Pumpenkomponenten

• Automatisierung: Führungsschienen, Gleitlager, Sensorgehäuse

• Lebensmittelindustrie: Transportelemente, Schneideinsätze, Hygienebauteile

• Chemische Anlagen: Gehäuse, Rohre, Verbindungsteile

Nachhaltigkeit und Zukunftsperspektiven

Auch in puncto Nachhaltigkeit können Hochleistungskunststoffe punkten. Zwar ist ihre Herstellung energieintensiv, jedoch kompensieren ihre Langlebigkeit und Wartungsarmut diesen Aspekt oft mehrfach. Zudem werden immer mehr dieser Materialien recyclebar oder bio-basiert entwickelt.

Mit Blick auf die Zukunft des Maschinenbaus ist klar: Hochleistungskunststoffe werden eine immer größere Rolle spielen. Sie ermöglichen Konstruktionen, die mit traditionellen Werkstoffen kaum realisierbar wären, und tragen zu einer effizienteren, wartungsarmen und ressourcenschonenden Produktion bei.

Fazit

Der Maschinenbau befindet sich im Wandel – und Hochleistungskunststoffe sind dabei eine der treibenden Kräfte. Ihre hervorragenden Materialeigenschaften, die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten und ihr Beitrag zu Energieeffizienz und Langlebigkeit machen sie zu einem zentralen Bestandteil zukunftsfähiger Technologien. Unternehmen, die heute auf diese Werkstoffe setzen, sichern sich entscheidende Wettbewerbsvorteile von morgen.