Kunststoff Produkte aus deutscher Herstellung

Für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie kommen vor allem Kunststoffe infrage, die lebensmittelecht (FDA- oder EU-konform) und gleichzeitig mechanisch belastbar sind.

Polyethylen (PE) ist eine der häufigsten Wahlen: Es ist lebensmittelecht, chemisch beständig gegenüber wässrigen Medien und einfach zu verarbeiten. Typische Anwendungen sind Schneidbretter, Förderleisten und Behälter.

Polyamid (PA) wird dort eingesetzt, wo höhere mechanische Festigkeit gefordert ist – etwa bei Zahnrädern und Führungen in Förderanlagen. Viele PA-Typen sind in lebensmittelechter Ausführung erhältlich.

Polyoxymethylen (POM) überzeugt durch exzellente Maßhaltigkeit und Gleiteigenschaften. Es ist ebenfalls in lebensmittelechter Qualität verfügbar und wird in Dosier- und Abfüllanlagen eingesetzt.

Wichtig: Nicht jede Standardqualität ist automatisch lebensmittelecht. Achten Sie bei der Bestellung auf eine explizite FDA- oder EU-Lebensmittelkonformität des Materials.

Beide Werkstoffe sind im Maschinenbau weit verbreitet, unterscheiden sich jedoch in ihren Eigenschaften deutlich:

POM (Polyoxymethylen) punktet mit höherer Maßhaltigkeit, besserem Gleitverhalten und geringerer Feuchtigkeitsaufnahme. Es ist die erste Wahl für Präzisionszahnräder und Gleitlager, wenn enge Toleranzen gefragt sind.

PA (Polyamid) ist zäher, dämpft Stöße und Schwingungen besser und ist günstiger. Es eignet sich besonders dort, wo dynamische Belastungen, Geräuschminimierung oder Kältebeständigkeit im Vordergrund stehen.

Kurz zusammengefasst: POM für Präzision und Gleiten, PA für Zähigkeit und Dämpfung. Bei Zahnrädern unter Stoßbelastung ist PA häufig die bessere Wahl, bei Gleitlagern mit engen Toleranzen POM.

Die chemische Beständigkeit ist stark vom jeweiligen Medium abhängig. Eine pauschale Aussage ist daher nicht möglich – hier ein Überblick der wichtigsten Werkstoffe:

PTFE (Teflon) bietet die breiteste chemische Beständigkeit aller technischen Kunststoffe. Es widersteht nahezu allen Säuren, Laugen und Lösungsmitteln und ist die erste Wahl für chemisch aggressive Umgebungen.

PEEK ist ebenfalls sehr chemikalienbeständig und überzeugt zusätzlich durch hohe mechanische Festigkeit und Temperaturbeständigkeit bis über 250 °C. Ideal für Pumpengehäuse und Ventilbauteile in der Prozessindustrie.

PE (Polyethylen) ist beständig gegenüber vielen wässrigen Medien und Säuren, jedoch nicht gegenüber aromatischen Kohlenwasserstoffen oder starken Oxidationsmitteln.

Empfehlung: Für die endgültige Materialauswahl sollte immer eine Beständigkeitstabelle für das konkrete Medium hinzugezogen werden.

Elastomere sind bis ca. 150–200 °C einsetzbar, je nach Typ (z. B. Silikon bis ca. 200 °C, FKM bis ca. 200 °C). Darüber hinaus oder bei kombinierter Belastung durch Temperatur, Chemikalien und mechanischen Druck stoßen Elastomere an ihre Grenzen.

PEEK eignet sich für Dauertemperaturen bis 250 °C und kurzzeitig sogar darüber. Es behält dabei seine mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit.

Der Wechsel von Elastomer zu PEEK empfiehlt sich, wenn: (1) die Betriebstemperatur dauerhaft über 200 °C liegt, (2) hohe mechanische Präzision und Formstabilität gefordert sind, oder (3) aggressive Medien bei erhöhter Temperatur kombiniert auftreten.

Alternativen unterhalb von PEEK sind z. B. POM (bis ca. 100 °C) oder PA (bis ca. 120 °C) – oft kostengünstiger und für viele Standardanwendungen ausreichend.

Die erreichbaren Toleranzen hängen stark vom Werkstoff, dem Fertigungsverfahren und den Umgebungsbedingungen ab.

POM gilt als der maßhaltigste technische Kunststoff: Durch seine geringe Feuchtigkeitsaufnahme und gute Dimensionsstabilität sind enge Toleranzen im Bereich ISO-Toleranzklasse IT7–IT8 erreichbar.

PA hingegen nimmt Feuchtigkeit auf und quillt dabei leicht – das kann Maßänderungen von bis zu 1–2 % verursachen. Für Präzisionsbauteile ist daher eine Konditionierung oder eine großzügigere Toleranzplanung notwendig.

PEEK und PTFE lassen sich mechanisch sehr präzise bearbeiten, sind jedoch im Vergleich teurer. Bei PTFE ist der hohe Wärmeausdehnungskoeffizient zu beachten.

Grundsätzlich gilt: Kunststoffteile sind nicht mit Metallteilen gleichzusetzen. Eine frühzeitige Abstimmung mit dem Fertigungsbetrieb über Toleranzen, Einsatzbedingungen und Nachbearbeitung ist empfehlenswert.

FDA-Zulassung und RoHS-Konformität sind unterschiedliche Anforderungen, die je nach Einsatzbereich relevant sind.

FDA-Konformität (für Lebensmittel- und Medizinkontakt): Viele gängige Kunststoffe wie PE, PA, POM und PTFE sind in speziellen Lebensmittelqualitäten erhältlich, die den FDA-Richtlinien (21 CFR) entsprechen. PEEK ist in medizinischer Güte ebenfalls FDA-konform und sterilisierbar.

RoHS-Konformität (Beschränkung gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten): Die meisten technischen Kunststoffe sind von Haus aus RoHS-konform, da sie keine der beschränkten Substanzen (z. B. Blei, Cadmium, Quecksilber) enthalten. PC und PA werden häufig in der Elektroindustrie eingesetzt und sind in RoHS-konformer Qualität verfügbar.

Wichtig: Die Konformität gilt nicht pauschal für alle Varianten eines Werkstoffs. Füllstoffe, Additive oder Färbungen können die Zulassung beeinflussen. Fordern Sie im Zweifelsfall ein Materialzertifikat oder ein Konformitätsdokument an.