Farbverlaufshintergrund, der von Grün in der oberen linken Ecke zu Dunkelblau in der unteren rechten Ecke übergeht.

So wählen Sie das richtige TPE für Ihre Anwendung: 6 wichtige Schritte

So wählen Sie das richtige TPE für Ihre Anwendung: 6 wichtige Schritte

Thermoplastische Elastomere (TPEs) gehören zu den vielseitigsten Kunststoffklassen und sind für ihre gummiartigen Eigenschaften bekannt. Diese thermoplastischen Verbindungen werden häufig für Soft-Touch-Anwendungen eingesetzt, da sie sich leicht formen und auf steiferen Substraten formen lassen. TPEs bieten gegenüber Gummi erhebliche Vorteile, darunter eine bessere Verarbeitung, Designflexibilität, Kosteneffizienz und Recyclingfähigkeit. Die Auswahl des richtigen TPE für Ihre Anwendung erfordert jedoch gründliche Recherche und Überlegung.

 

Ihre TPE Die Materialauswahl wirkt sich direkt auf das Aussehen, die Haptik und die Leistung Ihres Teils aus. Die Wahl des falschen Materials kann zu Verzögerungen bei der Markteinführung oder Produktfehlern führen. Daher ist es wichtig, von Anfang an alles richtig zu machen. Angesichts der Vielzahl an Unterkategorien und unterschiedlichen Materialarten kann die Auswahl des richtigen TPE für Ihre Anwendung eine schwierige Aufgabe sein.

Durch die Bewertung der folgenden Kriterien können Industriedesigner, Ingenieure und Projektmanager ihre Entscheidungen eingrenzen und priorisieren, welche Materialien und Polymertechnologien für ihr Projekt, ihren Zeitplan und ihr Budget am sinnvollsten sind.

1. Bestimmen Sie den Ort der Endverwendung (drinnen oder draußen) und alle Umgebungsbedingungen

Die Endbenutzerumgebung hilft Ihnen, Ihre grundlegendsten Projektanforderungen zu erfüllen. Während Autoinnenteile Obwohl sie vor Witterungseinflüssen geschützt sind, sind sie dennoch UV-Strahlung und extremen Temperaturen ausgesetzt. Ein Kinder-Trinklernbecher aus lebensmittelechtem TPE ist zwar nicht den rauen Witterungseinflüssen ausgesetzt, muss aber Spülmaschinentemperaturen und wiederholtem Waschen standhalten.

Berücksichtigen Sie diese Faktoren, um zu sehen, ob TPE-Additive oder Effekte werden benötigt:

  • Temperaturbedarf und Einwirkdauer.
  • UV-Belastungsgrade.
  • Arten der chemischen Belastung (Säuren, Basen, Alkohol, Öl, Reinigungsmittel usw.)
  • Risiko von mikrobiellem Wachstum.
  • Entflammbarkeitsgefahr.
  • Handelt es sich um ein Einwegprodukt oder wird es mehrfach verwendet? Wiederverwendbare Teile müssen möglicherweise anspruchsvollen Nutzungszyklen standhalten.

2. Kennen Sie die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Teils. Um alle Anforderungen zu erfüllen, sind möglicherweise mehrere TPE-Materialien mit spezifischen Eigenschaften erforderlich. TPE-Materialien sind in verschiedenen Festigkeits- und Biegeeigenschaften erhältlich, die zur Optimierung von Komfort und Leistung modifiziert werden können.

Sie müssen diese Faktoren bewerten:

  • Härte – TPEs sind in einer Vielzahl von Härten erhältlich. Für eine höhere Genauigkeit kann die Härte auf verschiedenen Shore-Skalen gemessen werden.
  • Zugfestigkeit – Ist eine große Zugkraft vorhanden und wenn ja, welcher maximalen Kraft sollte das Teil standhalten können?
  • Kompressionssatz – Da anhaltende Druckspannungen und Temperaturen die Elastizität dauerhaft beeinträchtigen können, müssen Sie die Belastungserwartungen des Teils im Laufe der Zeit kennen.
  • Abrieb-/Verschleiß-/Reißfestigkeit – Einige TPEs sind von Natur aus widerstandsfähiger gegen Einwirkungen wie Reiben, Schaben oder Kratzen, bei denen Material von der Oberfläche entfernt wird.
  • Parameter laden – Muss Ihr Produkt unter dynamischer Biegebeanspruchung funktionieren, ohne zu reißen?
  • Haftung auf Substraten – Unabhängig davon, ob Sie durch Umspritzen oder Coextrudieren ein Teil mit sowohl starren als auch weichen Komponenten herstellen, ist die Materialkompatibilität entscheidend.
  • Andere kritische Anforderungen – Einige Beispiele sind Steifheit und Dehnung.

3. Kostenziele frühzeitig festlegen

TPEs bieten Herstellern zwar in der Regel ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis, doch hohe Leistung hat in der Regel auch ihren Preis. Sie müssen die Preisbeschränkungen gegen die Leistungsvorteile eines Materials abwägen und sich darüber im Klaren sein, dass die Wahl des falschen TPE kostspielige Folgen haben kann.

4. Entscheiden Sie sich für die optischen Highlights und die Haptik

Das Erscheinungsbild eines Produkts beeinflusst maßgeblich die Kundenpräferenz. Die Verbesserung des haptischen Erlebnisses ist ein wirksamer Weg zur Steigerung der Kundenzufriedenheit. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie TPEs wie Styrolblockcopolymere und Sevrene® vorgefärbte Compounds können modifiziert werden, um spezifische Ergebnisse zu erzielen. Beachten Sie Folgendes:

  • Haptik oder Oberflächengefühl – Soll sich Ihr Teil glatt, seidig, klebrig, trocken oder griffig anfühlen?
  • Die Art der Oberfläche – Hochglanz (glänzend) oder Matt (niedriger Glanz).
  • Jede benutzerdefinierte Farbe, die Sie anpassen möchten.
  • Natürliche Harzoptionen wie durchscheinend.

5. Beachten Sie alle gesetzlichen Vorschriften

Um die Gesundheit der Verbraucher zu gewährleisten, müssen Hersteller verschiedener Branchen verschiedene Regeln und Vorschriften hinsichtlich der in ihren Anwendungen verwendeten TPE-Materialien einhalten. Nur wenn diese Anforderungen erfüllt sind, darf Ihr Produkt rechtmäßig auf den Markt gebracht werden. Ein erfahrener TPE-Lieferant unterstützt Sie bei der Auswahl geeigneter Materialien, die gängigen Standards entsprechen, darunter:

  • FDA- und EU-Konformität mit Lebensmittelkontakt
  • FDA-Konformität mit der Spielzeugsicherheit
  • NSF/ANSI 51 – Konformität von Materialien für Lebensmittelausrüstungen
  • NSF/ANSI 61 – Konformität von Trinkwassersystemkomponenten
  • UL-Zertifizierung – Verschiedene Typen, einschließlich Entflammbarkeit
  • ISO 10993 und USP Klasse VI – Biokompatibilität von Medizinprodukten
  • Proposition 65 – Warnt die Einwohner Kaliforniens vor einer möglichen Belastung mit Karzinogenen und Reproduktionsgiften
  • REACH SVHC- und RoHS-Konformität – Eingeschränkt zulässige Stoffe in der EU

6. Legen Sie sich auf eine Herstellungsprozessmethode fest

Informieren Sie Ihren Hersteller thermoplastischer Elastomere über Ihr geplantes Herstellungsverfahren, um Zeit und Geld zu sparen. TPEs sind physikalisch – nicht chemisch – vernetzt und daher leicht zu verarbeiten. Die meisten TPEs lassen sich für Spritzguss-, Blasform- oder Extrusionsverfahren individuell anpassen, um die Produktionsziele zu erreichen. Morphologie, Gewicht und Viskosität eines TPEs können Verarbeitungsgeschwindigkeit und -qualität beeinflussen. Verbrauchsmaterialien wie Kunststoffpellets werden ebenfalls auf die jeweilige Anlage abgestimmt.

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Angesichts der Vielzahl von Variablen, die bei der Auswahl von TPEs eine Rolle spielen, verwendet Americhem einen Stage-Gate®-Prozess und ein Risikomodell, um Polymertechnologien zu empfehlen und zu entwickeln, die eine erfolgreiche Markteinführung gewährleisten. Unser kundenorientierter Ansatz stellt sicher, dass unsere Materialwissenschaftler in jeder Phase wichtige Fragen beantworten, um die wichtigsten Vorteile für Ihre Anwendung zu verstehen.

 

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