Materialauswahl im Vakuumguss

Unser Leitfaden für die Materialauswahl wird Ihnen einen Überblick über die bei Xometry verwendeten Materialien für Ihre Vakuumgussprojekte gewähren. Die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten jedes Materials werden außerdem im Detail erörtert.
Vacuum cast parts

Die Auswahl eines geeigneten Vakuumgussmaterials ist für die Herstellung hochwertiger Gussteile unerlässlich. Zusätzlich zum Geld könnten Sie Zeit verschwenden, indem Sie die falsche Entscheidung treffen. In diesem Leitfadenbeitrag werden die verschiedenen in dieser Verfahren verwendeten Materialien sowie ihre Anwendungen erörtert.

Um Ihnen die Auswahl zu erleichtern, haben wir eine Liste der zahlreichen bei  Xometry verfügbaren Vakuumguss-Harze zusammengestellt. Gummi und Kunststoffe (ABS, PC, PMMA und PP) sind die gängigsten Materialien.

ABS-Gütematerialien

ABS wird üblicherweise beim Vakuumguss eingesetzt. Es bietet eine gute Balance an Eigenschaften, und ist zudem aufgrund seines niedrigen Schmelzpunktes gut zu verarbeiten. Es zeigt eine gute Zähigkeit, Steifigkeit und Schlagfestigkeit.

ABS hat eine gute Form- und Maßbeständigkeit, was bedeutet, dass sich daraus hergestellte Teile im Laufe der Zeit nicht verziehen oder verformen. Darüber hinaus weist es eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit auf und kann in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt werden. 

Vakuumguss, auch Urethanguss oder Polyurethanguss genannt, ist aufgrund seiner relativ geringen Kosten und schnellen Durchlaufzeit eine beliebte Wahl für die Herstellung von Kleinserien von Teilen. ABS ist aufgrund seiner Kombination von Eigenschaften und seiner einfachen Verarbeitung eine ideale Wahl.

PU8150, ABS-artig

PU8150 ist aufgrund seiner hervorragenden Abriebfestigkeit und Verschleißfestigkeit ein weit verbreitetes Material, was es in vielen verschiedenen Umgebungen nützlich macht. Es ist langlebig und beständig gegen Öl und Chemikalien, wodurch es sich hervorragend für industrielle Umgebungen eignet.

  • Schlüsseleigenschaften: Ausgezeichnete Dimensionsstabilität • Gute Aushärtungseigenschaften • Ausgezeichnete physikalische Eigenschaften
  • Anwendungsgebiete: Es eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungsgebiete, einschließlich der Herstellung von Prototypen, Schläuchen und Dichtungen
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PU8260, ABS-artig

PU8260 ist ein Polyurethan-Elastomer mit hoher Reißfestigkeit und ist abriebfest. Es ist hydrolysestabil und hat einen niedrigen Druckverformungsrest. Die Hauptanwendung für dieses Produkt ist der Vakuumguss. Es hat eine transparente oder hellgelbe Tönung.

  • Schlüsseleigenschaften: Geeignet für Kleinserienproduktion • Schwer Entflammbar • Ausgewogene physikalische Eigenschaften • Hohe Form- und Maßbeständigkeit
  • Anwendungsgebiete: Es ist ideal für Anwendungen, die eine hohe Abriebfestigkeit und geringe Brennbarkeit erfordern
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PU8263, ABS-artig

ABS PU8263 hat eine ausgezeichnete Festigkeit, thermische Stabilität und Abriebfestigkeit. Sein Hauptanwendungsgebiet liegt in der Herstellung von hochfesten Bauteilen im Vakuumguss. Dieses Produkt ist eine Art Harz, das bereits teilweise oxidiert wurde. Die Vernetzungsdichte ist hoch und es behält seine Form gut bei.

  • Schlüsseleigenschaften: Schwer Entflammbar • Hohe physikalische und Dimensionsstabilität • Geeignet für Vakuumguss
  • Anwendungsgebiete: Es ist ideal für die Herstellung von Prototypen, die den UL94 V-0- und 5VA-Spezifikationen entsprechen
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PX100, ABS-artig

PX100 ist aufgrund seiner Zähigkeit, Haltbarkeit und Schlagfestigkeit ein gängiges Material für das Rapid Prototyping. Es besteht aus Isocyanat und Polyol und nimmt nach der Verbindung ein milchig weißes Aussehen an.

  • Schlüsseleigenschaften: Lange Topfzeit • Hervorragende mechanische Eigenschaften • Niedrige Viskosität • Lackierbar
  • Anwendugnsgebiete: Es wird häufig zum Gießen in Silikonformen und zur Herstellung von Kunststoffteilen mit ähnlichen Eigenschaften wie Thermokunststoffe verwendet
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PX215, ABS-artig

PX215 ist eine Mischung aus ABS und unverstärktem Polycarbonat. Starke Haltbarkeit und Maßhaltigkeit sind zwei der zahlreichen Vorteile des Materials. Es wurde UV-stabilisiert, um die Haltbarkeit unter widrigen Bedingungen zu erhöhen. Es wird am häufigsten im Spritzguss und Vakuumguss verwendet.

  • Schlüsseleigenschaften: Ausgezeichnete Fließfähigkeit • Gute Form- und Maßbeständigkeit • Hitzebeständigkeit
  • Anwendungsgebiete: Es wird häufig verwendet, um hochwertige schlagfeste Produkte wie Helmschalen, Radkappen, Kamerakomponenten und I / P-Kernplatten herzustellen
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UP4280, ABS-artig

Das Polyol und UP4280-2 (ISOCYANAT) müssen mit ABS UP4280 verwendet werden. Es hat keine Eigenfarbe, sondern nimmt die Farbe des Polyols an, mit dem es kombiniert wird, und wechselt zu Farben von cremefarben (C / 2), schwarz (K / 2) oder hellbeige (N / 2).

  • Schlüsseleigenschaften: Geeignet für Prototypenbau • Einfach zu verarbeiten • gute mechanische Eigenschaften • Hitzebeständigkeit bis 100°C
  • Anwendungsgebiete: Es hat vergleichbare Eigenschaften wie Thermokunststoffe, wie zum Beispiel gefülltes ABS und Polystyrol, und kann in die Silikonform vakuumgegossen werden, um hochwertige Prototypen zu erstellen
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Vergleichstabelle der Materialien in ABS-Qualität

Materialien Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Biegemodul (MPa) Härte (Shore D)
PU8150, ABS-like 73 16 1.2 – 2 84
PU8260, ABS-like 68 15 2.2 85
PU8263, ABS-like 68 15 2.2 83
PX100, ABS-like 40 20 1.5 74
PX215, ABS-like 58.8 120 2.45 120
UP4280, ABS-like 84 13 2.1 81

PC-Gütematerialien

Polycarbonat (PC) ist ein haltbarer, leichter Kunststoff, der ein breites Anwendungsspektrum hat. Eines der beliebtesten Anwendungsgebiete für PC ist der Vakuumguss.

Beim Vakuumguss wird geschmolzener Kunststoff unter Unterdruck in eine Form eingespritzt/-gesaugt. Dadurch entstehen Vakuumgussteile mit sehr genauen Abmessungen und einem hohen Detailgrad. 

PC ist ideal, weil es eine ausgezeichnete Formbeständigkeit aufweist und leicht in komplexe Formen geformt werden kann. Darüber hinaus sind PC-Teile solide und langlebig, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen Festigkeit und Haltbarkeit erforderlich sind.

PU8098, PC-artig

Polyol (A) und Isocyanat (B) werden in einem Verhältnis von 100 (A): 250 (B) gemischt, um dieses Polyurethanharz PU8098 herzustellen. Das Material kann in 1 Stunde entformt werden und hat eine hohe Schlagfestigkeit.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit • Geringe Dichte • Langlebig
  • Anwendungsgebiete: Es wird hauptsächlich von Herstellern verwendet, um Produkte von höchster Qualität im Vakuumgussverfahren herzustellen
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PX510, PC-artig

Es hat mehrere gute Eigenschaften, die mit denen von thermoplastischen Polymeren vergleichbar sind.

  • Schlüsseleigenschaften: Geringviskos • Geruchsneutral • Einfach zu handhaben • UV-beständig • Hervorragende mechanische Eigenschaften
  • Anwendungsgebiete: Es wird häufig für Vakuumgussprototypen, Modelle und Spielzeug verwendet. Die Herstellung von vollständig transparenten Kunststoffverpackungen, wie z. B. Blisterverpackungen, ist eine weitere wesentliche Anwendung
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UP6160, PC-artig

Das Harz UP6160 hat eine Viskosität von 200 – 300 MPa. Das Material ist eine Kombination aus Polyol und Isocyanat.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Wärmebeständigkeit • Gelbliches Aussehen • Leicht zu lackieren • Hervorragende Verarbeitbarkeit
  • Anwendungsgebiete: Das Material wird hauptsächlich zur Herstellung von Teilen mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und guter Reproduktionsgenauigkeit verwendet
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PX223HT, PC-ABS-artig

Dieses PX223HT-Urethan wird häufig in Vakuumgussprozessen verwendet. Es ist nur in Schwarz erhältlich und hat keine Farbabstufungen. Produkte, die mit diesem Material hergestellt werden, haben eine ausgezeichnete Schlagfestigkeitt und sind aufgrund der niedrigen Viskosität des Materials einfach zu gießen.

  • Schlüsseleigenschaften: Gute Schlagfestigkeit und Fließfähigkeit • Schwarze Farbe • Temperaturbeständig • Hohe Biegewiderstand
  • Anwendungsgebiete: Kleinserienfertigung oder Prototypenbau von hitzebeständigen Teilen sind zwei der häufigsten Anwendungen für das Material
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Vergleichstabelle für PC-Materialien

Materialien Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Biegemodul (MPa) Härte (Shore D)
PX223HT, PC-ABS-like 60 11 2.3 80
PX510, PC-like 40 20 1.5 80
UP6160, PC-like 59 – 69 15 – 16 2.1 – 2.2 81
PU8098, PC-like 70 10 1.6 85

PMMA / Acryl – Materialien

PMMA, auch als Acryl genannt, ist ein transparenter Kunststoff, der häufig beim Vakuumguss verwendet wird. Dieses Material ist stark und bruchsicher, was es ideal für das Vakuumguss macht. Darüber hinaus hat es einen hohen Grad an Klarheit, was es perfekt für Anwendungen macht, bei denen Transparenz gewünscht wird.

PX5210HT, PMMA / Acrylartig

Das Material PX5210HT entsteht durch die Kombination von UPX5210-POLYOL, UPX5210-ISOCYANAT und UPX5210-S-POLYOL. Es hat eine hohe Viskosität von 500-650 MPa. Dieses Material hält Temperaturen von bis zu 105 ° C stand.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Schlagfestigkeit • Klar/transparent • Hitzebeständig • Einfach zu verarbeiten
  • Anwengungsgebiete: Es ist ein durchscheinender Kunststoff, der viele verschiedene Verwendungszwecke hat, von Autofenstern bis hin zu Aquarien
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UPX5210, PMMA / acrylartig

UPX5210 ist ein transparentes Anti-UV-Urethanharz, das hauptsächlich zum Gießen in Silikonformen verwendet wird. Aus diesem Material können Teile mit Wandstärken bis zu 50 mm hergestellt werden. Isocyanat und Polyole werden zu diesem Material kombiniert. Außerdem ist es beständig gegenüber UV-Strahlung.

  • Schlüsseleigenschaften: Geringe Schrumpfungsrate • Leicht zu verarbeiten • Transparent • Beständig gegen UV-Strahlung • Leicht zu polieren
  • Anwendungsgebiete: PMMA ist mit 92% transparenter als Glas oder vergleichbare technische Polymere. Es ist hilfreich bei verschiedenen Anwendungen, einschließlich Rücklichtern, Windschutzscheiben und Flugzeugfenstern
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X522HT, PMMA / acryartig

X522HT ist ein transluzentes Urethanharz, das zur Herstellung hochwertiger transparenter Artikel entwickelt wurde. Es kann im Vakuumgussverfahren in eine Silikonform gegossen werden. Es ist eine ausgezeichnete Option für Gewächshäuser, da es den Durchgang von Licht ermöglicht und als effektive Wärmebarriere fungiert.

  • Schlüsseleigenschaften:Leicht zu verarbeiten • Transparentes Erscheinungsbild • Hitzebeständig bis 100°C
  • Anwendungsgebiete: Es wird häufig bei der Herstellung von Fenster- und Türprofilen, Paneelen usw. verwendet. Auch Aquarien und Meereszentren können mit diesem Material gebaut werden
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Vergleichstabelle für PMMA / Acryl-Materialien

Materialien Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Biegemodul (MPa) Härte (Shore D)
PX5210HT, PMMA / Acrylartig 65 – 70 15 – 20 2 – 2,2 83
UPX5210, PMMA / Acrylartig 65 – 70 15 – 20 2 – 2,2 83
X522HT, PMMA / Acrylartig 75 9 2,1 87

PP-Gütematerialien

Polypropylen (PP) ist ein thermoplastisches Polymer, das in verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt wird. Es unterscheidet sich von anderen Kunststoffen durch seine hohe Hitze- und Chemikalienbeständigkeit. 

Es ist zudem sehr leicht und langlebig, was es zu einem idealen Material für den Vakuumguss macht. Beim Erhitzen dehnt sich PP aus und wird formbar, wodurch es leicht in jede gewünschte Form gebracht werden kann. Dies macht PP zu einer ausgezeichneten Wahl für die Erstellung von Prototypen und komplexen Teilen mit komplizierten Designs. 

Der Vakuumguss ist ein vielseitiges Herstellungsverfahren, mit dem kleine oder große Chargen hochwertiger Teile mit präzisen Maßtoleranzen hergestellt werden können.

8550, PP-artig

8550 entsteht aus der Verbindung von Polyol mit Isocyanat in einem Verhältnis von 1:2. Es hat ein transparentes, schwarz-weißes Erscheinungsbild. Aufgrund seiner exzellenden Längenausdehnungseigenschaften wird das Material oft dazu verwendet um elastische Bauteile zu erzeugen.

  • Schlüsseleigenschaften: Geringes Biegemodul • Starke Längenausdehnung • Vor dem Gebrauch lange lagerbar • Geeignet für den Guss großformatiger Teile
  • Anwendungsgebiete: Es wird häufig bei der Herstellung von Prototypen und Produkten aus PP oder PE verwendet
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PU8570, PP-artig

PU8570, PP-ähnlich besteht aus drei Portionen. In einem Verhältnis von (Polyol 1 + Polyol 2): Isocyanat werden zwei Polyole und ein Isocyanat kombiniert. Dieses Material eignet sich für die Herstellung großer Bauteile und hat eine lange Lebensdauer.

  • Schlüsseleigenschaften: Hoher Biegemodul • Hitzebeständig bis 90°C • Flexibel • Langlebig
  • Applications: Automobilhersteller verwenden dieses Material in großem Umfang für den Vakuumguss von Innen- und Außenbauteilen
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UP5690, PP-artig

UP5690 Polyol, UP5690 Isocyanat und UP5690 C sind die drei Komponenten, aus denen dieses Material PP (UP5690) hergestellt wird. Es ist ein Polyurethanharz, das vakuumgegossen werden kann und häufig zur Herstellung von Bauteilen mit PP / HDPE-ähnlichen Eigenschaften verwendet wird. Die mechanischen Eigenschaften des Produkts ändern sich je nach den Anteilen der verschiedenen Materialien, aus denen es hergestellt wird.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Bruchdehnung • Hohe Schlagfestigkeit • Ausgezeichnete Flexibilität • Einfach zu verarbeiten
  • Anwendungsgebiete: Aufgrund seiner hohen Schlagfestigkeit kann es zur Herstellung von Stoßfängern, Scheiben, Abdeckungen, Schwingungsdämpfern und Ausrüstungskästen verwendet werden
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Vergleichstabelle für PP-Materialien

Materialien Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Biegemodul (MPa) Härte (Shore D)
8550, PP-artig 34 72 0,9 76
PU8570, PP-artig 50 35 1,6 85
UP5690, PP-artig 25 – 35 50 – 90 0,6 – 1,3 75 – 83

Gummiartige Gütematerialien

Gummi ist ein vielseitiges Material, das in verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt wird. Es wird häufig im Vakuumguss verwendet, da es leicht in komplexe Formen geformt werden kann und ein hohes Maß an Flexibilität aufweist. 

Außerdem ist Gummi relativ preiswert und kann mehrfach wiederverwendet werden. Daher ist der Vakuumguss mit Gummi eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit, hochwertige Teile und Produkte herzustellen.

UPX8400, gummiartig

UPX8400 ist ein Polyurethan-Material, das aus drei verschiedenen Komponenten besteht, die speziell für das Vakuumgießen entwickelt wurden. Dieses Produkt hat eine sehr hohe Dehnung und ist leicht zu verarbeiten. Die mechanischen Eigenschaften des Materials werden durch die Anteile der drei kombinierten Komponenten bestimmt.

  • Schlüsseleigenschaften: Ausgezeichnete Aushärtungseigenschaft • Gute Fließfähigkeit • Schwarz / milchig weißes Aussehen
  • Anwendungsgebiete: Es wird häufig zur Herstellung von Prototypen, Modellen oder sog. Mock-Ups verwendet
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T0387, gummiartig

T0387 ist ein transluzentes Polyurethan-Elastomer, das für Vakuumgussanwendungen entworfen und entwickelt wurde. Das Material hat eine Topfzeit von etwa 5 Minuten und 30 Sekunden. Trotz seiner scheinbaren Transparenz werden die mechanischen Eigenschaften des Produkts insgesamt durch die Anteile seiner drei Komponenten (1 Polyol, 1 Isocyanat und 1 Polyol) bestimmt.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Elastizität • Gute Aushärtungseigenschaften • Transparent
  • Anwendungsgebiete: Es ist hilfreich für die Herstellung von Bauteilen, die ein hohes Maß an Elastizität benötigen, da es elastische Eigenschaften aufweist
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Vergleichstabelle für Materialien in Gummiartige Gütematerialien

Materialien Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Härte (Shore A)
UPX8400, gummiartig 17 430 95
T0387, gummiartig 10 – 40 300 60 – 80

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