Ultem®: Hochleistungs-Thermoplastharz

Ultem® ist die eingetragene Marke von Sabic, einem der weltweit führenden Hersteller von Hochleistungskunststoffen, unter der Polyetherimid (PEI) vertrieben wird. Es handelt sich um ein Hochleistungs-Thermoplastharz aus der Familie der Hochtemperaturpolymere.

Dieser Werkstoff zeichnet sich durch hohe Wärmebeständigkeit, aber auch durch hervorragende mechanische Eigenschaften, chemische Beständigkeit und dielektrische Leistung aus. Zudem nimmt er wenig Feuchtigkeit auf und ist sehr strahlungsbeständig. Polyetherimid bietet eine hohe Verschleißfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Diese Eigenschaft trägt zur Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Bauteile auch unter harten Einsatzbedingungen bei.

Er wird in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt, die zuverlässige Werkstoffe erfordern, also Werkstoffe, die ihre funktionalen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften auch unter kritischen Einsatzbedingungen dauerhaft behalten und hohe Leistung und lange Lebensdauer gewährleisten.

Diese Eigenschaften machen Ultem zusammen mit seiner optischen Transparenz zu einem Referenzwerkstoff für zahlreiche Branchen wie Automobilindustrie, Bahntechnik, Marine und Bootsbau, Hydraulikarmaturen, Medizintechnik, Beleuchtung und Fertigung. Sehen wir uns die Besonderheiten dieses Harzes im Detail an.

Die wichtigsten Eigenschaften von Ultem

Wärmebeständigkeit

Es behält seine mechanischen Eigenschaften im Dauerbetrieb bis 200 °C und ist daher ideal für Anwendungen mit längerer Einwirkung hoher Temperaturen.

Mechanische und tribologische Eigenschaften (Verschleiß- und Reibungsverhalten)

Es bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und mechanischer Festigkeit und gewährleistet eine hohe Leistung auch unter schwierigen Einsatzbedingungen. Insbesondere weist es auf:

• hohe Steifigkeit
• hohe Zugfestigkeit
• gute Schlagfestigkeit und die Fähigkeit, wiederholte Belastungen aufzunehmen und die strukturelle Integrität dauerhaft zu bewahren
• hohe Verschleißfestigkeit und niedriger Reibungskoeffizient – Eigenschaften, die es ideal für Bauteile mit ständiger Bewegung oder anhaltender mechanischer Belastung machen

Chemische Beständigkeit und Korrosionsbeständigkeit

Es bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen zahlreiche Chemikalien und Korrosion und ist ideal für aggressive Umgebungen, darunter:

• Öle und Fette
• organische Lösungsmittel
• schwache Säuren und Laugen
• Witterungseinflüsse wie Feuchtigkeit und Klimaschwankungen

Dielektrische Eigenschaften

Dank seiner hohen Isolierfähigkeit wird es häufig in der Elektronik und Energietechnik eingesetzt, wo Beständigkeit gegen hohe Spannungen ohne Werkstoffabbau gefordert ist. Einige Anwendungen:

• Bauteile für Leiterplatten
• Hochspannungsisolatoren
• elektrische Steckverbinder und Halterungen für Transformatoren

Strahlungsbeständigkeit

Dank seiner ausgezeichneten Stabilität gegenüber Gamma- und UV-Strahlung wird es in Anwendungen eingesetzt, die Beständigkeit gegen diese Strahlung erfordern, etwa in der Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik.

Geringe Feuchtigkeitsaufnahme

Anders als viele andere Hochleistungspolymere nimmt es wenig Feuchtigkeit auf und behält seine mechanischen und elektrischen Eigenschaften auch in sehr feuchten Umgebungen unverändert.

Brandverhalten

Es ist ein selbstverlöschender Werkstoff, zertifiziert nach UL 94 V-0, der die Flammenausbreitung verhindert und nach Entfernen der Zündquelle schnell erlischt. Diese Eigenschaft macht ihn besonders geeignet für Anwendungen, bei denen der Brandschutz entscheidend ist, etwa in der Bahntechnik, der Luft- und Raumfahrt und der Elektronik.

Maßhaltigkeit und Haltbarkeit

Es weist eine gute Maßhaltigkeit und eine hohe Haltbarkeit auch unter thermischer und mechanischer Belastung auf und behält seine mechanischen und chemischen Eigenschaften unverändert. Diese Merkmale machen es zu einem idealen Werkstoff für Anwendungen, die dauerhaft Präzision und Zuverlässigkeit erfordern.

Optische Transparenz

Es ist in verschiedenen Farben erhältlich, darunter eine transparente Ausführung, die hohe optische Transparenz mit der für den Werkstoff typischen Festigkeit und Haltbarkeit verbindet.

Biokompatibilität und Sterilisierbarkeit

Es ist biokompatibel und kann sterilisiert werden, ohne seine mechanischen und chemischen Eigenschaften zu verlieren. Diese Eigenschaften machen es ideal für wiederverwendbare Medizinprodukte, Bauteile für die Diagnostik und andere Anwendungen im Gesundheitswesen.

Gute Verarbeitbarkeit und Vielseitigkeit in der Fertigung

Es lässt sich gut an zahlreiche Verarbeitungsverfahren anpassen, darunter das Spritzgießen. Diese Vielseitigkeit ermöglicht eine effiziente und flexible Fertigung, auch bei Bauteilen mit komplexen Geometrien oder strengen technischen Anforderungen.

Anwendungen von Ultem in verschiedenen Industriebranchen

Automobilindustrie

In der Automobilindustrie wird Ultem für Bauteile verwendet, die hohen Temperaturen, ständiger mechanischer Belastung und kritischen Umgebungen ausgesetzt sind. Dank seiner Wärmebeständigkeit, Maßhaltigkeit und seines selbstverlöschenden Verhaltens ist es eine gute Alternative zu Metallen und anderen technischen Polymeren, mit dem Vorteil, Gewicht zu sparen und die Haltbarkeit zu erhöhen. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

• Motorteile und Bauteile für Kühlsysteme, bei denen Wärme- und Korrosionsbeständigkeit gefordert sind
• elektrische Steckverbinder und Sensoren, die Vibrationen, thermischer Belastung und aggressiven Umgebungen ausgesetzt sind
• leichte Strukturbauteile, die Steifigkeit und Festigkeit verbinden und das Gesamtgewicht des Fahrzeugs verringern

Bahntechnik

Dank seines Brandverhaltens und seiner Maßhaltigkeit auch bei hohen Temperaturen wird Ultem in der Bahntechnik häufig für Bauteile eingesetzt, die hohe Anforderungen an Sicherheit und Haltbarkeit stellen. Anwendungen:

• elektrische Isolatoren und Steckverbinder, beständig gegen thermische Belastung und kritische Umgebungen
• Bauteile für den Innenausbau von Schienenfahrzeugen, bei denen hohe Wärmebeständigkeit und selbstverlöschendes Verhalten gefordert sind
• Strukturteile für Wagen, leicht, stabil und langlebig auch unter extremen Einsatzbedingungen

Marine und Bootsbau

In Marine und Bootsbau wird Ultem für seine mechanische Festigkeit, seine Stabilität in korrosiven Umgebungen und seine Langzeitbeständigkeit geschätzt, auch bei Feuchtigkeit, Salz und dynamischer Belastung.

Dank seiner chemischen Beständigkeit, der geringen Feuchtigkeitsaufnahme und der hohen Steifigkeit wird es in zahlreichen technischen Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Hydraulikarmaturen und Ventile für Kühlkreisläufe, die Meerwasser ausgesetzt sind
• Strukturbauteile, die mechanischer Belastung und Abrieb ausgesetzt sind
• technische Teile für Hochleistungsboote

Hydraulikarmaturen

Dank seiner hohen chemischen und mechanischen Beständigkeit eignet sich Ultem besonders für Ventile und Hydraulikarmaturen, die unter kritischen Bedingungen arbeiten. Anwendungen:

• Bauteile, die bei hohen Temperaturen arbeiten und dauerhafte strukturelle Stabilität erfordern
• Industrieanlagen in Kontakt mit Lösungsmitteln, Säuren und anderen aggressiven Chemikalien, die korrosions- und hydrolysebeständige Werkstoffe erfordern

Parapharmazie und Medizintechnik

Die Kombination aus Biokompatibilität, Sterilisierbarkeit und chemischer Beständigkeit macht Ultem ideal für Anwendungen in Medizin und Diagnostik. Es wird verwendet für:

• wiederverwendbare chirurgische Instrumente, die wiederholt sterilisiert werden, ohne dass sich der Werkstoff abbaut
• Bauteile von Bildgebungs- und Diagnosegeräten, bei denen Maßgenauigkeit und Beständigkeit gegen Lösungs- und Reinigungsmittel gefordert sind
• Systeme zur Arzneimittelverabreichung

Beleuchtung

Dank seiner optischen Transparenz und Wärmebeständigkeit wird Ultem in der Beleuchtungstechnik für Anwendungen eingesetzt, die auch bei hohen Temperaturen stabile Werkstoffe erfordern. Anwendungen:

• Reflektoren und Bauteile für Hochleistungs-LED-Leuchten
• Leiterplattenhalter in Leuchten, die bei hohen Temperaturen arbeiten

Fertigung

In der Fertigungsindustrie wird Ultem dank seiner thermischen und mechanischen Stabilität, seiner Verschleißfestigkeit und seiner Langlebigkeit für technische Hochleistungsbauteile eingesetzt.

Es eignet sich besonders für Fertigungsumgebungen, in denen leichte und steife Werkstoffe gefragt sind. Anwendungen:

• Struktur- und Funktionsbauteile, die bei hohen Temperaturen oder unter wiederholter Last arbeiten
• Halterungen und Isolierelemente für moderne Industrieprozesse und Automatisierung
• leichte und widerstandsfähige Strukturen für Hochpräzisionsmaschinen

Ultem und andere Hochleistungskunststoffe im Vergleich

Bei komplexen industriellen Anwendungen ist es für die Wahl des geeignetsten Werkstoffs hilfreich, die technischen Eigenschaften von Ultem mit denen anderer gängiger technischer Hochleistungspolymere zu vergleichen.

Die folgende Tabelle vergleicht die wichtigsten Eigenschaften, darunter Wärmebeständigkeit, Maßhaltigkeit, chemische Beständigkeit, dielektrische Eigenschaften und optische Transparenz.

Legende

• Die Skala von 1 bis 5 gibt das Leistungsniveau an, wobei:
  • 1 = Niedrig
  • 2 = Ausreichend
  • 3 = Mittel
  • 4 = Hoch
  • 5 = Ausgezeichnet
• Die Spalte „Optische Transparenz“ bezieht sich auf die Verfügbarkeit des Werkstoffs in einer transparenten Ausführung. Ein hoher Wert bedeutet eine höhere verfügbare optische Transparenz.
• Die angegebenen Werte sind Richtwerte und können je nach Werkstofftyp, Zusätzen und Einsatzbedingungen variieren.

Pioniere in der Verarbeitung von Ultem

Corti Srl war eines der ersten Unternehmen in Italien, das Ultem eingeführt und verarbeitet hat, und erkannte früh sein Potenzial als Hochleistungs-Thermoplastharz.

1997 verlieh uns GE Plastics Italia – heute Teil der Geschäftseinheit Sabic Innovative Plastics des Petrochemiekonzerns Sabic – die Auszeichnung „Protagonisti del futuro“ (Protagonisten der Zukunft) als Pioniere in der Verarbeitung von Ultem in der Industrie.

Ein Ergebnis, das unsere jahrzehntelange Erfahrung in der Verarbeitung von Hochleistungswerkstoffen für technische und spezialisierte Branchen belegt.

Fazit

Ultem ist ein Thermoplastharz mit einzigartigen Eigenschaften, das hohe Leistung, dauerhafte Zuverlässigkeit und Beständigkeit unter kritischen Bedingungen gewährleistet. Seine Vielseitigkeit macht es zu einer wertvollen Ressource für die moderne Industrie.

Wenn Sie individuelle Lösungen aus Ultem suchen oder das Potenzial dieses Harzes für Ihr Projekt näher prüfen möchten, kontaktieren Sie uns für eine gezielte technische Beratung. Wir unterstützen Sie mit modernsten Form- und Verarbeitungstechnologien.