PA66 im Spritzguss, ausgelegt auf Last und Verschleiß
PA66 ist der Konstruktionswerkstoff für Teile, die sich bewegen und Last tragen: Zahnräder, Gleitlager, Clips und Bauteile im Motorraum, wo Verschleiß und Temperatur über die Lebensdauer entscheiden. Seine empfindliche Seite ist die Feuchte, die zugleich Maß und Eigenschaften verschiebt. Deshalb wird ein PA66-Teil nach der Konditionierung ausgelegt und gemessen, nicht im Zustand direkt aus dem Werkzeug.
Kostenlose BeratungMaterialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Unverstärktes PA66 | Hohe Festigkeit mit guter Ermüdungs- und Verschleißfestigkeit bei scharfem Schmelzpunkt, aber feuchteempfindlich: Eigenschaften und Maße wandern mit dem Konditionierungszustand. Der Grundtyp für Zahnräder, Rollen und Clips. | Zahnräder, Kettenräder, Rollen, Verbindungselemente, allgemeine Maschinenteile |
| Glasfaserverstärktes PA66 (30 %) | Steifigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Kriechfestigkeit steigen durch den Glasanteil deutlich, die Schwindung wird kleiner und gleichmäßiger. Bindenähte fallen schwächer aus, die Oberfläche arbeitet am Werkzeug. | Strukturhalter, Motorraumteile, tragende Rahmen, Seilrollen |
| Wärmestabilisiertes PA66 | Additive bremsen die thermische Alterung, damit das Teil seine Werte über die Einsatzzeit bei Temperatur behält. Pflicht bei Motorraum und wärmenahen Einbauorten. | Steckverbinder, Clips im Motorraum, Heizungsnähe, Leuchteneinfassungen |
| Schlagzäh modifiziertes PA66 | Elastomermodifiziert für Tieftemperatur- und Kerbschlagzähigkeit, bezahlt mit etwas Steifigkeit und Wärmeformbeständigkeit dort, wo das Teil fällt oder im Kalten sitzt. | Werkzeuggriffe, Sport- und Outdoorteile, stoßbelastete Clips |
| Mineralisch gefülltes PA66 | Mineralfüllung bringt Maßhaltigkeit und geringeren Verzug bei mittlerer Steifigkeit, ein Ausgleichstyp für große flächige Teile, die plan bleiben müssen. | Gerätesockel, große Abdeckungen, Blenden, Gehäuse mit Ebenheitsforderung |
| Gleitmodifiziertes PA66 (PTFE oder MoS2) | Eingebauter Festschmierstoff senkt Reibung und Verschleiß an bewegten Teilen, ohne Fett von außen. Überall dort sinnvoll, wo eine geschmierte Stelle unerwünscht ist. | Buchsen, Gleitlager, Rädertriebe, Gleit- und Verschleißleisten |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Trocknung vor der Verarbeitung | 80 bis 100 °C über 4 bis 6 Stunden, Restfeuchte unter 0,1 % |
| Massetemperaturfenster | 260 bis 290 °C je nach Typ und Füllstoff |
| Werkzeugtemperatur | 60 bis 100 °C, höher bei gefüllten Typen und gegen Bindenähte |
| Einspritzdruck | 700 bis 1.400 bar je nach Fließweg und Wandstärke |
| Empfohlene Wandstärke | 1,5 bis 3,0 mm, dünne Bereiche mit Rippen verstärken |
| Verarbeitungsschwindung | 1,5 bis 2,0 % unverstärkt, 0,2 bis 0,5 % glasfaserverstärkt |
| Schließkraftbedarf | 2 bis 5 t je cm² projizierter Fläche |
| Zykluszeit | 25 bis 70 s je nach Wandstärke und Bauteilgröße |
| Bauteiltoleranz | ±0,05 mm Standard, enger nach Absprache nach der Konditionierung |
| Größtes Spritzgussteil | bis 700 x 500 x 400 mm |
Oberflächenbehandlungen
Textur ab Form
Funktionale matte Oberfläche unmittelbar aus dem Werkzeug, der Regelfall für Mechanikteile, bei denen die Funktion vor dem Aussehen kommt.
SPI-Politur (B-1)
Glättere, reibungsärmere Fläche für Teile, die gleiten oder abdichten; wertet zugleich das Bild kosmetischer Maschinenteile auf.
Dampfpolitur
Lösemitteldampf glättet die Oberfläche für bessere Abdichtung und ein sauberes Finish, etwa an Ventilkörpern und Komponenten der Medizintechnik.
Laserbeschriftung
Teilenummern, Rückverfolgbarkeitscodes und Logos werden direkt eingebracht, halten dem Verschleiß im Betrieb stand und lassen sich nicht abkratzen.
Einfärbung und Brünierung
Durchgefärbtes Harz oder eine Oberflächenbehandlung zur Kennzeichnung von Typ und Funktion, verbreitet an Zahnrädern und Clips in Baugruppen.
PTFE- oder MoS2-Schicht
Aufgebrachte Gleitschicht mindert den Einlaufverschleiß an Lagern und Buchsen, wo der eingearbeitete Schmierstoff allein nicht ausreicht.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- PA66 vollständig trocknen und das Ergebnis festhalten, Feuchte bringt nicht nur Splay, sie schwächt vor allem Bindenähte, die an Zahnrädern und Haltern Last tragen
- Nach der Entformung mit 0,2 bis 0,5 % Schwindung bei gefüllten und rund 1,5 bis 2,0 % bei unverstärkten Typen rechnen und den Verzug simulieren, beide schwinden unterschiedlich
- Wände mit 1,5 bis 3,0 mm ansetzen und dünne Zonen mit Rippen stützen statt mit Masse, dicke Bereiche fallen ein und verlängern den Zyklus
- Bemaßung nach Konditionierung auf einen stabilen Feuchtezustand festlegen, unverstärktes PA66 wächst mit der Luftfeuchte und wandert aus der Zeichnung
- Anschnitt so legen, dass keine Bindenähte auf belasteten Querschnitten entstehen, eine Bindennaht quer über einen Zahnfuß ist ein geplanter Bruch und keine Schönheitsnote
- Feuchteaufnahme im Betrieb einplanen: unverstärktes PA66 nimmt einige Prozent Wasser auf, das hebt die Schlagzähigkeit und senkt Steifigkeit und Maß
- Für jedes Teil in der Nähe einer Wärmequelle wärmestabilisierte Typen vorschreiben, unstabilisiertes Polyamid altert bei Temperatur und versprödet mit der Zeit
- Gleitmodifizierte Typen für bewegte Teile prüfen, dann läuft die Stelle ohne Fett von außen und bleibt sauber
- Keine Wassersäcke in Geometrien zulassen und Entwässerung mitdenken, stehendes Wasser beschleunigt den Eigenschaftsverlust im Feld
- STEP, IGES oder DXF hochladen; Typvorschlag und DFM-Prüfung zu Anschnitt, Schwindung und Konditionierung liegen kostenlos in 24 Stunden vor
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Aluminium-Weichwerkzeug | 2 bis 3 Wochen | 25 bis 1.000 Stück für Vorserie und Konstruktionsfreigabe. Glasgefüllte Typen arbeiten an einer weichen Kavität, dafür ist Stahl die bessere Wahl |
| Stahl-Serienwerkzeug | 4 bis 6 Wochen | Jahresvolumen ab etwa 10.000 Stück sowie alle gefüllten und wärmestabilisierten Typen |
| Poliertes Stahlwerkzeug | 4 bis 6 Wochen | Reibungsarme und kosmetische Mechanikflächen, bei denen die Kavität das Teilebild vorgibt |
| Mehrkavitätenwerkzeug | 5 bis 7 Wochen | Große Stückzahlen kleiner Teile wie Clips, Steckverbinder und Verbindungselemente, wo die Taktzeit den Preis bestimmt |
Qualitätssicherung
- Restfeuchte des angelieferten Materials vor der Verarbeitung gemessen und notiert, davon hängen Bindennahtfestigkeit und Splay ab
- Massetemperatur an der Düse nachgemessen, weil der Wert am Bedienfeld nicht die Temperatur der Schmelze ist
- Erstmusterprüfung mit Maßbericht erst nach der Konditionierung, unverstärktes PA66 verschiebt sich mit der Luftfeuchte
- Wandstärke und Schussgewicht je Kavität kontrolliert, um Fehlschüsse und Grat früh zu erwischen
- Lage und Festigkeit von Bindenähten an belasteten Merkmalen im Bemusterungslauf bewertet, nicht erst nach Ausfällen im Feld
- Sichtprüfung auf Splay, Verbrennungen und Einfallstellen bei jedem Rüstwechsel
- Härte und Zugfestigkeit an Mustern aus der Charge geprüft, wenn das Teil tragend ausgelegt ist
- Farbe und Typ gegen die Referenz bestätigt, Charge dazu vermerkt
- Die Chargenrückverfolgung des Harzes je Produktionslauf läuft über das Lieferantenzeugnis, das dazu in der Akte bleibt
- Maßbericht, Werkstoffzeugnis und Ursprungszeugnis begleiten jede Lieferung; eine Prüfung durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV lässt sich auf Wunsch dazunehmen
Anwendungen
- Zahnräder, Kettenräder und Rollen in Mechanismen
- Gleitlager, Buchsen und Verschleißleisten
- Clips, Steckverbinder und Halter im Motorraum
- Elektrische Steckverbinder und Gehäuse
- Verbindungselemente, Clips und Kabelbinder
- Maschinenteile und Vorrichtungen für die Industrie
- Gerätesockel und tragende Rahmen
- Komponenten für Sport- und Outdoorgeräte
- Ventilkörper und Teile der Fluidtechnik