Thermisch leitfähige Compounds beziehungsweise wärmeleitfähige Kunststoffe bieten viele Anwendungsmöglichkeiten und vielversprechende Zukunftsaussichten. Einfach aufgrund der Tatsache, das sie in der Lage sind, gute mechanischen Eigenschaften mit Wärmeleitfähigkeit und Designfreiheit kombinieren zu können – und das in einer stetig wachsenden Zahl von Anwendungsfällen. Interessanterweise hat sich das aber noch nicht in allen Köpfen verankert. Ein Umstand, den wir mit diesem Beitrag ändern möchten.

Bei den Stichwörtern „Hochleistung” beziehungsweise „Alleskönner” wird die Luft ja grundsätzlich dünn – spätestens da beginnt sich die Spreu vom Weizen zu trennen. Das gilt erst recht für Kunststoffe beziehungsweise Polymere in tribologischen Anwendungen. Wenn Geschwindigkeiten, Druckverhältnisse, Einsatzdauer oder Temperaturen in zum Beispiel Gleit- oder Kugellagern massiv zunehmen, wenn die Anforderungen an Gleit-Reib-Eigenschaften und die Erwartungen an eine TCO-Optimierung gleichzeitig wachsen und wenn die Leistungsvermögen von Standardkunststoffen wie POM, PBT oder Polyamiden an ihre Grenzen stoßen – dann kommen die Hochleistungs-Compounds auf Polymerbasis zum Einsatz.

Das Thema Hochleistungscompounds besteht aus weit mehr als PEEK Kunststoff und Co. Jeder Konstrukteur, der hier nach neuen Wegen sucht um zum Beispiel Metall – sei aus Gewichts- oder Korrosionsgründen – zu ersetzen, muss sich im Klaren sein, dass er sich als innovativer Vorreiter auf „verschlungene Pfade voller Stolpersteine” begibt. Dieser Artikel soll aufzeigen, worauf so alles zu achten ist, damit Entwicklungsprojekte mit Hochleistungscompounds erfolgreich verlaufen.

Cycle-Chic, E-Bike-Boom, Rad-Kultur, Low-Tech, High-Tech, Fahrrad-Autobahnen – das Rad befindet sich inmitten seiner Neu-Erfindung; inmitten eines Wandels vom reinen Fortbewegungsmittel und Sportgerät zum Ausdruck eines gelassenen, nachhaltigen, individuellen Lebensgefühls. Immer mehr Menschen weltweit messen dem Fahrrad eine emotionale Bedeutung zu wie einst dem Auto. Das macht das Fahrrad zu einem der Hauptakteure im Rahmen des Megatrends Mobilität. Inmitten dieses Megatrends stehen dabei auch die Menschen, die eine der technologischen Grundlagen für Fahrradkonstrukteure und ihre innovativen Designideen für Fahrradkomponenten jeder Art schaffen: die Kunststoff-Compoundeure beziehungsweise Anwendungsentwickler, die für die Zusammensetzung und damit die Leistungsfähigkeit der benötigten Werkstoffe sorgen.

Menschen zu helfen gesund zu werden oder gar zu überleben ist eine facettenreiche, vielschichtige Teamarbeit. Zu diesem umfassenden Spektrum gehören im Bereich der anspruchsvollen Medizintechnik auch alle Menschen, die die passenden Hochleistungskunststoffe zur Entwicklung ebendieser Technik bereitstellen: die Kunststoff-Compoundeure, die für die optimale Zusammensetzung/Leistungsfähigkeit der benötigten Werkstoffe sorgen.

Leichtbau mit Kunststoffen besteht in der Kunst, vielfältige Ansprüche unter einen Hut zu bringen. Ansprüche an den Werkstoff, das Design, die Funktionsintegration, die Total Cost of Ownership, die Bauteil-Leistungsfähigkeit … die Liste ist lang. Da ist es im Sinne eines effektiven Kosten-Leistungsverhältnisses zielführend, wenn der Werkstoff selbst hochgradig modifizierbar ist – so, dass er dem Konstrukteur freien Lauf in jede Denkrichtung lässt (beispielsweise das er die typische Abhängigkeit der Eigenschaft von der Verarbeitungsorientierung entkoppeln kann). Oder anders gesagt: Wenn der Compoundeur die Anisotropien des Werkstoffes in einem Maß beherrscht, dass den Konstrukteur in die Lage versetzt, ein perfekt angepasstes Designs für die Funktion seines Bauteils zu entwerfen. In welche Richtungen das gehen kann, zeigen diese vier Beispiele aus den Bereichen Luftfahrt, Maschinenbau und Sportartikel anschaulich:

Der Name ist ein Zeichen: LUVOCOM XCF. Dahinter steht die Extra Carbon-Faser-Technologie aus der Produktlinie der LEHVOSS Hochleistungs-Compounds. Mit Betonung auf Extra: Es steht in puncto Materialeigenschaft für extrasteif, extrafest und extra zäh. In puncto Kundenwunsch steht es für extra-flexibel, extra-modifizierbar und extra-anpassbar. Vorausgesetzt man beherrscht das gesamte Spektrum der Entwicklung und des Compoundierens: Dann steht der gleichzeitigen Verbesserung von Eigenschaften – entlang von drei Dimensionen, ohne das auch nur eine davon in die „Knie geht” – nichts im Wege.