Das Forschungs- und Entwicklungsteam von AMETEK Specialty Metal Products (SMP) mit Sitz in Eighty Four, PA, USA, hat sich für die neuen Möglichkeiten von Kunststoffen interessiert.Das Unternehmen hat Zeit und Ressourcen investiert, um seine hochlegierten und rostfreien Stahlpulver in ideale Zusatz- oder Füllmaterialien für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen umzuwandeln, darunter nachweisbare Kunststoffverbindungen für die Lebensmittel- und Pharmaherstellung sowie technische Kunststoffe der nächsten Generation.
Da der Umgang mit Lebensmitteln immer anspruchsvoller wird, um den öffentlichen Anforderungen an Sauberkeit gerecht zu werden, müssen die Zusatzstoffe, die in diesen Anwendungen in Kunststoffe eingearbeitet werden, eine immer höhere Leistung erbringen.Von Kunststoffadditiven wird erwartet, dass sich das Produkt nun problemlos mit Kunststoff- oder Epoxidmaterialien mischen und suspendieren lässt, die zur Herstellung von Endteilen oder Beschichtungen verwendet werden, wobei die Fehlerquote vernachlässigbar gering ist.Endteile müssen in präzisen Farben und Kunststoffqualitäten hergestellt werden, um bereits bestehenden Marken, Gefahrenfarben oder Lebensmittelsicherheitsrichtlinien zu entsprechen und gleichzeitig wesentlich verbesserte Eigenschaften zu bieten.Beispielsweise sind detektierbare blaue Kunststoffe, die mit einem hohen Anteil an Metallzusätzen hergestellt werden, heute in Lebensmittel- und Getränkeproduktionsanlagen weit verbreitet und ermöglichen die Identifizierung kleiner Kunststoffteile.
Brad Richards, Produktmanager bei AMETEK SMP Eighty Four, erklärt weiter: „Die Einbeziehung unserer speziell maßgeschneiderten Edelstahlpulver in die Mischung als nachweisbare Additive für Kunststoffe bietet zahlreiche Vorteile.Die Kontamination von Lebensmitteln und Getränken wird reduziert, da Kunststoffteile, die in einem Artikel nicht sichtbar oder fühlbar sind, jetzt auf Röntgengeräten oder durch magnetische Erkennung leicht identifiziert werden können.Dies erhöht die Qualität für Hersteller erheblich, indem es entscheidende Möglichkeiten bietet, Verunreinigungen zu reduzieren und die anspruchsvollen Branchenvorschriften in Bezug auf Qualität, Sicherheit und Handhabung von Lebensmitteln und Getränken einzuhalten.“
Zu diesen Vorschriften gehören strenge Gesetze in Großbritannien, Europa und den USA. Der US-amerikanische FDA Food Safety Modernization Act (FSMA) und die Verordnung EU 10/2011 des Europäischen Rates verlangen beispielsweise beide die Einführung von Kontrollen, die eine Kontamination von Lebensmitteln mit Kunststoffen verhindern.Dies hat zu einer Vielzahl verbesserter Erkennungstechnologien mit Röntgensystemen geführt, aber auch zu Verbesserungen bei der magnetischen und Röntgendetektierbarkeit von Kunststoffen selbst im Vergleich zu Lebensmitteln und Getränken.Eine häufige Anwendung, die sich aus dieser Gesetzgebung ergibt, ist die Verwendung wasserzerstäubter Edelstahlzusätze für Kunststoffe, wie sie von AMETEK SMP hergestellt und oben von Richards beschrieben werden, um den Röntgenkontrast erheblich zu erhöhen und eine einfache Kunststofferkennung zu ermöglichen.
Metalladditive bieten auch für andere technische Kunststoffteile und Polymercompounder Vorteile.Dazu gehört die Schwingungsdämpfung, die zu einem Verbundwerkstoff führt, dessen Elastizität, Dichte und Schwingungsdämpfungseigenschaften in einem weiten Bereich verändert werden können.Auch andere Kombinationen unserer Metallzusätze können die elektrische Leitfähigkeit des Gesamtmaterials erhöhen und so bei hohen Belastungen zu einer Steigerung der antistatischen oder sogar leitfähigen Eigenschaften führen.
Die Einbeziehung härterer Metallpartikel in Materialien, die als Polymermatrix-Verbundwerkstoffe bekannt sind, führt zu einem stärkeren Produkt, das eine bessere Verschleißfestigkeit und eine längere Nutzungsdauer bietet.
Richards erklärt weiter: „Die Einbindung unserer Metallzusätze verschafft auch den Kunden, die eher technische technische Kunststoffe herstellen, einen Vorteil.Erhöhte Härte-, Abrieb- und Erosionsbeständigkeitseigenschaften machen sie äußerst vielseitig und für ein breites Anwendungsspektrum geeignet.Wir können die thermische und elektrische Leitfähigkeit erhöhen und die Dichte des Materials einfach verändern.Wir können Kunststoffteile auch so herstellen, dass sie durch Induktion erhitzt werden können. Dies ist eine einzigartige und gefragte Eigenschaft, da sie eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung einzelner Komponenten ermöglicht.“
AMETEK SMP produziert Metallpulver aus rostfreien Stählen der Serien 300 und 400 in verschiedenen feinen (~30 µm) und groben (~100 µm) Größen als Additive und Füllstoffe für Polymerverbindungen.Kundenspezifische Legierungen und Größen können genau auf die Spezifikationen eines Kunden für unterschiedliche Produktionsanforderungen zugeschnitten werden.Vier verschiedene Qualitäten der Edelstahlpulver von AMETEK SMP haben sich durchgesetzt: 316L-, 304L-, 430L- und 410L-Legierungen.Alle wurden speziell in präzisen Größenbereichen entwickelt, um sich optimal mit Polymeradditiven zu kombinieren.
Seit 50 Jahren werden von AMETEK SMP hochwertige Metallpulver hergestellt.Fortschrittliche Anlagen, einschließlich Hochdruck-Wasserzerstäubungstechnologie, ermöglichen es dem Unternehmen, ein hohes Maß an Individualisierung anzubieten.Ingenieure und Metallurgen von AMETEK SMP arbeiten mit Kunden zusammen, um Produktempfehlungen und Materialauswahl zu beraten.Kunden können die genaue Legierung, Partikelgröße und Form auswählen, um ein hochpräzises Ergebnis zu gewährleisten, das den anspruchsvollsten Qualitätsanforderungen der Lebensmittel-, Pharma-, Verteidigungs- und Automobilbranche gerecht wird.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24.09.2022