Unter den aufkommenden Trends sind hier einige der fortschrittlicheren Materialien aufgeführt:
Natürlich gibt es neben den oben genannten Szenarien noch anspruchsvollere Bedingungen, wie zum Beispiel:
Extrem kalte Umgebungen– Neben den Anforderungen an geringes Gewicht, hohe Steifigkeit und hohe Festigkeit müssen die Materialien auch niedrigen Temperaturen standhalten.
Wüstenumgebungen– Materialien müssen hohen Temperaturen und UV-Strahlung standhalten.Feuchtgebietsökosysteme– Materialien müssen Feuchtigkeit und thermischer Alterung widerstehen.Medizinische und sanitäre Anwendungen– Materialien müssen möglicherweise in direkten Kontakt mit Desinfektionsmitteln und anderen ätzenden Substanzen kommen.Darüber hinaus gibt es nicht nur unterschiedliche Szenarien, sondern in den letzten Jahren haben sich auch neue Trends entwickelt, wie beispielsweise das zunehmende Streben nachextreme DünnwandigkeitUndextreme Leichtbauweise.Daher reicht es möglicherweise nicht aus, sich ausschließlich auf herkömmliche Materialien zu verlassen, seien es Metalle, Kunststoffe oder die Kombination aus Metall und Kunststoff, um diese Anforderungen zu erfüllen.Tatsächlich ist es bei der Betrachtung der wichtigsten nationalen und internationalen Hersteller modifizierter Kunststoffe offensichtlich, dass sie gleichzeitig noch fortschrittlichere Materialien entwickeln, um diesen Szenarien und neuen Trends gerecht zu werden.Zum Beispiel:Extrem kalte Umgebungen (-60 °C bis 0 °C)Die Herausforderungen liegen hier in der Materialversprödung, der verringerten Zähigkeit und der Rissbildung an den Schnittstellen.Ohne Berücksichtigung der Kosten umfassen die empfohlenen Materialien:Niedertemperaturmodifiziertes PEI (Polyetherimid)Eigenschaften: Behält 90 % Schlagfestigkeit bei -100 °C, ist PA6 in der Frostrissbeständigkeit überlegen und hat unveränderte elektrische Isolationseigenschaften.Besonders geeignet für: Drohnengehäuse von Polar Research, Batteriefachhalterungen.Kohlefaserverstärktes PEEK (CF/PEEK)Eigenschaften: Bei -50 °C verringert sich die Biegefestigkeit nur um 5 %, ist beständig gegen Temperaturwechselbeanspruchung und eignet sich für hochbelastete Niedertemperaturkomponenten (z. B. Fahrwerke in extrem kalten Umgebungen).Wüstenumgebungen mit hohen Temperaturen (60 °C+)Herausforderungen sind hier Materialerweichung, UV-Alterung sowie Sand- und Staubverschleiß.Ohne Berücksichtigung der Kosten umfassen die empfohlenen Materialien:PI (Polyimid) NanokompositeEigenschaften: Langfristige Temperaturbeständigkeit bis 260 °C, UV-Beschichtung blockiert 98 % der UV-Strahlen, Schlagfestigkeit gegen Sandpartikel (Härte bis H-Niveau).Hauptsächlich verwendet in: Drohnengehäusen für Wüsteninspektionen, Halterungen für Solarmodule.Keramikgefülltes PPS (PPS-CF30)Eigenschaften: Behält 85 % der Festigkeit bei 180 °C, beständig gegen Alterung durch trockene Hitze, wird für Motorkühlgitter verwendet.Metallisiertes ASA (ASA + Beschichtung aus Aluminium-Magnesium-Legierung)Eigenschaften: Reflektiert Wärme an der Oberfläche und senkt so die Innentemperatur, ideal für Gehäuse elektronischer Geräte in Wüstenumgebungen.Streben nach extrem dünnen WändenDerzeit stehen dünnwandige Materialien vor Herausforderungen wie starker Verformung, unzureichender Steifigkeit und Festigkeit oder einem schlechten Aussehen nach der Verdünnung.Um diese Probleme zu lösen, gibt es eine neue Möglichkeit:Klinge Kunststoff.Blade Plastic ist eine Werkstofffamilie, die dank optimierter Molekularstruktur und spezieller Verstärkungsformulierungen auch in dünnwandiger Ausführung eine hohe Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit aufweist. Es ermöglicht ultradünnwandige Designs, reduziert den Materialverbrauch und das Produktgewicht deutlich und bietet gleichzeitig hervorragende mechanische Eigenschaften. Dadurch eignet es sich für komplexe Belastungsszenarien und gewährleistet gleichzeitig ein ansprechendes Erscheinungsbild.Extremer Leichtbautrend (über 50 % Gewichtsreduzierung im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen)Für noch höhere Anforderungen empfehlen sich folgende Materialien:Mikrozelluläres Stickstoffschaum-PPA (PPA-MF)Eigenschaften: Dichte von 0,6 g/cm³, geschlossenzellige Struktur ist wasserdicht, geeignet für Schwimmkörper von Wasserrettungsdrohnen.
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