Vor- und Nachteile von Kunststoffen

23 März 2023

Übersicht über behandelte Themen

Kunststoffe sind eigentlich eine Gruppe von Tausenden von verschiedenen Materialien. Sie haben ein sehr breites Anwendungsspektrum. Ihre Verwendung hat Vor- und Nachteile. Dieser Artikel enthält einige grundlegende Informationen zu diesem Thema

Wenn Sie diesen Artikel lesen, werden Sie mehr erfahren:

  • Was sind Kunststoffe?
  • Was sind die Vor- und Nachteile ihrer Verwendung?
  • Welche Anwendungsbereiche gibt es für Kunststoffe?

Was ist Plastik?

Ein Kunststoff ist ein Material, bei dem die Grundbausteine makromolekulare Verbindungen sind (es können synthetische Polymere oder natürliche Materialien verwendet werden), denen zusätzliche Komponenten zur Verbesserung der Leistung hinzugefügt werden. Solche Zusätze können z. B. Füllstoffe, Antioxidantien oder Farbstoffe sein.

Nach der Herkunft wird eine Unterscheidung getroffen:

  • Polymere natürlichen Ursprungs – diese kommen in der Natur vor und werden von lebenden Organismen hergestellt (z. B. Zellulose, Chitin, Gummi)
  • Synthetische Polymere – vom Menschen künstlich hergestellt (z. B. Polyethylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid)
Foto. Polymere Kunststoffe

Vorteile von Kunststoffen

Aufgrund ihrer Vorteile werden Kunststoffe in den verschiedensten Branchen eingesetzt.


Geringes Gewicht

Ein eindeutiger Vorteil von Kunststoffen ist ihre geringe Dichte, die sich auf das Gewicht der Produkte auswirkt. Die Dichte von HDPE beträgt 0,954 g/cm3, was im Vergleich zu 7,9 g/cm3 bei Stahl mehr als achtmal niedriger ist. Es gibt einen Grund, warum viele Auto- oder Flugzeugteile aus Kunststoff hergestellt werden. Die geringe Dichte führt zu einem günstigen Verhältnis von mechanischer Festigkeit und Gewicht der fertigen Produkte. Dank des geringeren Gewichts des Fahrzeugs ist der Kraftstoffverbrauch niedriger, was sich tatsächlich auf die Umwelt auswirkt. Viele Kunden wenden sich mit Tankkonstruktionen an uns, die sie gerade wegen dieser Eigenschaft von Stahl auf Kunststoff umstellen möchten. Mehr über die Herstellung von Tanks haben wir in einem eigenen Artikel beschrieben.

Es können sowohl synthetische Polymere als auch natürliche Materialien verwendet werden.

Niedrige Produktionskosten

Kunststoffe sind relativ billig in der Herstellung, was sie zu einer beliebten Wahl für Hersteller macht. Der Preis wird auch durch die leichte Formbarkeit, die Verfügbarkeit des Kunststoffs und die einfache Verarbeitung beeinflusst.

Keine Korrosion

Eine einzigartige Eigenschaft von Kunststoffen ist, dass sie nicht korrodieren. Teile aus Kunststoff können im Freien verwendet werden, ohne dass zusätzliche Schutzschichten erforderlich sind. Wir können die Eigenschaften von Kunststoffen durch die Verwendung verschiedener Arten von Additiven beeinflussen. Diese können ihnen gute Eigenschaften wie UV-Beständigkeit verleihen.


Sehr breite Palette von Materialien

Die Palette der Kunststoffe ist endlos – es gibt viele Arten von Kunststoffen. Es muss nicht nur das harte Material sein, das oft mit sogenannter „Billigkeit“ assoziiert wird. „billig“. Es gibt sie in verschiedenen Formen und Eigenschaften – sie können hart und spröde, aber auch weich und flexibel sein.


Wiederverwendbarkeit

Eine weitere wichtige Eigenschaft von Kunststoffen ist ihre Wiederverwertbarkeit. Produkte, die ihre ursprüngliche Funktion bereits erfüllt haben, müssen nicht gleich entsorgt werden, sondern können in Granulatform gebracht und weiterverarbeitet werden (z. B. durch Spritzguss oder Extrusion). Es ist jedoch zu beachten, dass mit zunehmender Anzahl der Bearbeitungszyklen (d. h. wie oft das Material bearbeitet wurde) die mechanischen Eigenschaften schwächer werden können.

Breite Produktionsmöglichkeiten

Die einfache Verarbeitung ermöglicht es uns, Produkte mit komplexen Formen aus polymeren Kunststoffen herzustellen.


Ökologische Materialien

Es gibt viele Arten von Kunststoffen, die biologisch abbaubar. Ein Paradebeispiel für einen Kunststoff, der als der „biologischste“ gilt und nicht umsonst „doppelt grün“ genannt wird, ist PLA. Es wird aus Milchsäure hergestellt und ist zu 100 % biologisch abbaubar.

Vielfältige Färbemöglichkeiten

Durch die Verwendung von Additiven können wir praktisch jede Farbe erzielen, was zu einem günstigen Endaussehen beiträgt.

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Nachteile von Kunststoffen

Die wichtigsten Nachteile von Kunststoffen werden im Folgenden beschrieben.

Niedrige Betriebstemperatur

Ein Nachteil der Verwendung von Kunststoffen ist die Temperaturbegrenzung. Hohe Temperaturen führen dazu, dass sie sich verformen. Natürlich gibt es Additive, mit denen wir die Reichweite erhöhen können, aber viele Materialien arbeiten im Bereich von -k bis +100 Grad Celsius. Leider werden wir auf keinen Fall in der Lage sein, uns den Temperaturen anzunähern, bei denen Stähle arbeiten können (z. B. Kohlenstoffstahl, der eine maximale Langzeitbetriebstemperatur von 425 Grad Celsius hat).


Herkunft des Öls

Viele der häufig verwendeten Kunststoffe (z. B. PET) sind erdölbasiert. Es ist wichtig, daran zu denken, dass diese Ressourcen begrenzt sind. Deshalb investieren immer mehr Unternehmen unter dem Umweltaspekt ihre Ressourcen in „Bio“-Kunststoffe (für eine detaillierte Beschreibung der verwendeten Kunststoffe klicken Sie hier).

Schwierig zu entsorgen

Kunststoffe sind schwer zu entsorgen, was zu einer Umweltverschmutzung führen kann, da sie eine sehr lange Zersetzungszeit haben.

Einige Kunststoffe haben toxische Eigenschaften

Einige Kunststoffe können sich negativ auf die Gesundheit von Mensch und Tier auswirken. Dabei handelt es sich um Verbindungen wie Bisphenol A (das bei der industriellen Herstellung von Polycarbonatprodukten verwendet wird) oder Phthalate, die als Weichmacher eingesetzt werden. Bei der Verbrennung von Kunststoffen können giftige Verbindungen entstehen.

Verwendung von Kunststoffen

Anwendung von Kunststoffen

Kunststoffe werden in praktisch allen Bereichen unseres Lebens verwendet. Von Alltagsgegenständen wie Verpackungen, Dekoration oder Dichtungen bis hin zu Industrieprodukten wie Kläranlagentanks. Produkte wie Gehäuse, Schutzhelme oder Prothesen aus Kunststoff machen einen echten Unterschied im Leben der Menschen aus. Kunststoffe werden auch im Heizungsbereich eingesetzt. Wir haben einen separaten Artikel zu diesem Thema geschrieben.

Kunststoffe – Segmente

Dem Bericht von PlasticsEurope zufolge sind Verpackungen mit einem Anteil von 40,5 % seit Jahren das größte Segment der Kunststoffanwendungen. Das nächste Segment ist das Bauwesen (20,4 %), gefolgt von der Automobilindustrie an dritter Stelle (8,8 %).

Die Kunststoffindustrie ist die 8. bedeutendste der Welt. Die Nachfrage nach Kunststoffen wächst weiter und damit auch die Zahl der Arbeitsplätze, was sich direkt auf das BIP auswirkt.

Zusammenfassung

Wie alle bestehenden Materialien haben auch Kunststoffe ihre Vor- und Nachteile. Ihr geringes Gewicht, ihre einfache Verarbeitung, ihr günstiger Preis und ihre Wiederverwertbarkeit sind nur einige der Faktoren, die ihren weit verbreiteten Einsatz in verschiedenen Branchen beeinflussen. Hohe Betriebstemperaturen können jedoch ein erhebliches Hindernis darstellen.

Ein kluger Ansatz bei der Produktion bedeutet, dass die Verwendung von Kunststoffen dank wiederholter Verarbeitung und ordnungsgemäßer Entsorgung keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt hat. Ein uninformierter Ansatzbedeutet, dass Kunststoffe die Umwelt verschmutzen können.

Sie denken über eine Fertigung mit Kunststoffen nach? Beraten Sie Ihr Projekt mit uns und holen Sie sich das nötige Wissen darüber, ob es sich lohnt.

Adam Bernacki

Adam Bernacki

Technischer Direktor bei Plastipol Polen. Popularisierer von Wissen über die Kunststoffverarbeitung. Industrieerfahrung durch Ausbildung an skandinavischen Fachhochschulen, Arbeit für globale Konzerne in der Kunststoffindustrie und durch die Verwaltung technischer Angelegenheiten in einem polnischen Unternehmen. Spezialist für Serien- und Massenproduktionstechnologien für Kunststoffe. Autor von Artikeln und Branchentexten für Kunden in verschiedenen Branchen. Ausbildungsberater.