Fraunhofer LBF: Langzeitstudie zu POM in der Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie

In einer Langzeitstudie hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF die Alterungs- und Gebrauchseigenschaften ausgewählter Kunststoffe untersucht. Ziel war es, den Einfluss einer rund 15-jährigen Lagerung auf die mechanische Leistungsfähigkeit von Polyoxymethylen (POM) und glasfaserverstärktem Polyamid 6 (PA6 GF30) zu bewerten. Die Ergebnisse sollen wichtige Erkenntnisse für die Ersatzteilversorgung sowie für den Einsatz von Rezyklaten in der Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie liefern.

Im Mittelpunkt der Untersuchung standen Fragestellungen zur Langzeitstabilität von Kunststoffen, die sowohl im ersten Lebenszyklus als auch in Form von Rezyklaten hohen mechanischen Belastungen, Temperaturwechseln und chemischen Einflüssen ausgesetzt waren. Insbesondere mögliche Abbauprozesse von Additiven und Stabilisatoren gelten als kritische Faktoren für die Dauerhaftigkeit mechanischer Eigenschaften.

Für die Studie wurden Proben aus dem Jahr 2010 herangezogen, die unter konstanten Kellerbedingungen gelagert worden waren. Die Materialien wurden erneut mechanisch geprüft und mit den ursprünglichen Messergebnissen verglichen. Ein besonderer Fokus lag auf der Schwingfestigkeit, da diese Eigenschaft für hochbelastete Bauteile in der Fahrzeugtechnik und bei Haushaltsgeräten von zentraler Bedeutung ist. Dies ist auch für die Ersatzteilversorgung relevant, da Bauteile teilweise über viele Jahre gelagert werden, bevor sie zum Einsatz kommen.

Untersucht wurden POM, das unter anderem in Zahnrädern der Automobilindustrie sowie in Komponenten von Geschirrspülern verwendet wird, sowie PA6 GF30, das typischerweise in motornahen Anwendungen wie Saugrohren oder Ölwannen eingesetzt wird. Ziel war es, Veränderungen der Schwingfestigkeit nach mehr als 15 Jahren Lagerung systematisch zu erfassen.

Die Ergebnisse zeigen laut LBF, dass sich die Schwingfestigkeitseigenschaften beider Materialien über den untersuchten Zeitraum nicht verschlechtert haben. In einzelnen Fällen wurde sogar eine leichte Verbesserung festgestellt. Auch bei erhöhten Prüftemperaturen konnte keine Reduktion der Schwingfestigkeit nachgewiesen werden. Dies deutet darauf hin, dass die eingesetzten Additive und Stabilisatoren ihre Funktion langfristig beibehalten.

Aus Sicht der Industrie unterstreichen die Untersuchungsergebnisse die Eignung der untersuchten Kunststoffe für langfristige Lagerung und den späteren Einsatz. Gleichzeitig liefern sie Hinweise darauf, dass mechanische Eigenschaften unter geeigneten Bedingungen über lange Zeiträume stabil bleiben. Damit unterstützt die Studie die Bewertung von Rezyklaten als Werkstoffoption und liefert einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffverarbeitung.

Weitere Informationen: www.lbf.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt

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