TPE-Typ richtig auswählen: Leitfaden für Konstrukteure
Die Auswahl eines thermoplastischen Elastomer-Typs läuft auf vier Entscheidungen hinaus, in dieser Reihenfolge: das Verarbeitungsverfahren, die vom Bauteil geforderte Härte, das vom Einsatzumfeld verlangte Basispolymer und die Frage, ob ein gefülltes oder ungefülltes Compound zu Kosten- und Oberflächenzielen passt. Die Härte ist der Wert, mit dem die meisten beginnen - und der Wert, der für sich allein am wenigsten aussagt. Dieser Leitfaden geht die vier Entscheidungen anhand veröffentlichter Daten aus dem 49 Typen umfassenden FARRPRENE Katalog durch.
Das Wichtigste in Kürze
- Zuerst das Verfahren festlegen. Der Schmelzflussindex trennt Spritzguss- und Extrusionstypen um etwa das Zehnfache; ein Typ für das eine Verfahren enttäuscht im anderen.
- Härte sagt nichts über Festigkeit. Über die 46 Shore-A-Typen dieses Katalogs beträgt die Korrelation zwischen Härte und Zugfestigkeit nur 0,57.
- SEBS und SBS sind nicht austauschbar. SBS ist günstiger und lässt sich problemlos verarbeiten; SEBS widersteht UV-Licht, Wärme und Oxidation deutlich besser.
- Die Dichte verrät den Füllstoffanteil - und damit Kosten pro Bauteil, Maßstabilität und Farbwiedergabe.
- Zwei Typen gleicher Härte können sich im Schmelzflussindex um das Zehnfache und mehr unterscheiden. Der Typencode zählt ebenso viel wie der Härtewert.
Entscheidung 1: Welches Verfahren verarbeitet das Bauteil?
Diese Frage steht am Anfang, weil sie sofort rund die Hälfte des Katalogs ausschließt. Der Spritzguss braucht ein Compound, das frei genug fließt, um die Kavität zu füllen, bevor die Schmelze einfriert. Die Extrusion verlangt das Gegenteil: genügend Schmelzefestigkeit, damit das Profil seine Form zwischen Düse und Kühlstrecke hält.
Der Unterschied ist in den Daten sichtbar. Die Spritzgusstypen dieses Katalogs haben einen Median-Schmelzflussindex von 73 g/10 min bei 230°C/2,16 kg; die Extrusionstypen liegen bei 7,5. Das ist nahezu eine Zehnfach-Trennung - und der Grund, warum der Typencode das Verfahren im ersten Buchstaben trägt: I für Spritzguss (injection), E für Extrusion, IE für ein Compound, das für beide qualifiziert ist.
| Verfahren | Typen | MFI-Bereich 230°C | Median |
|---|---|---|---|
| Spritzguss | 27 | 7,2 - 367 g/10 min | 73 |
| Extrusion | 21 | 0,6 - 32 g/10 min | 7,5 |
| Beide | 1 (FARRPRENE IEU150A) | 25 g/10 min | 25 |
Wer ein hohes, unabgestütztes Profil extrudiert, greift zum steiferen Ende des Extrusionsbereichs - FARRPRENE EU401A mit 0,6 g/10 min oder FARRPRENE EF753AV mit 0,93. Wer ein dünnwandiges Spritzgusswerkzeug mit langen Fließwegen füllt, braucht das andere Extrem: FARRPRENE IF900A mit 367 g/10 min oder FARRPRENE IF700A mit 347.
Entscheidung 2: Welche Härte braucht das Bauteil?
Die Shore-A-Härte ist ein Näherungswert dafür, wie sich das Bauteil anfühlt und unter Last verhält. Die praktischen Bereiche:
| Bereich | Haptik | Typische Bauteile |
|---|---|---|
| 15 - 30 Shore A | Gelartig, gibt unter Daumendruck nach | Dämpfungspads, Vibrationsdämpfung, weiche Einlagen |
| 35 - 50 Shore A | Weich-gummiartig | Kompressionsdichtungen, weiche Umspritzungen, flexible Verschlüsse |
| 55 - 70 Shore A | Fest, aber nachgiebig | Griffzonen, Dichtprofile, Dichtungen, Knickschutz |
| 75 - 90 Shore A | Fest, tragfähig | Buchsen, Pedalauflagen, flexible Strukturteile |
| Shore D | Hart | Harte Profile, Strukturblenden, halbstarre Abschnitte |
Eine Warnung, die immer wieder übersehen wird: Shore A und Shore D sind unterschiedliche Skalen und nicht vergleichbar. Ein Compound mit 40 Shore D ist erheblich härter als eines mit 90 Shore A. Siehe die Shore-D-Typen, wenn das Bauteil Steifigkeit statt Flexibilität braucht.
Entscheidung 3: SEBS oder SBS?
Diese Entscheidung wird Konstrukteuren am seltensten gestellt - und verursacht am wahrscheinlichsten einen Feldausfall. SBS - Styrol-Butadien-Styrol - behält ungesättigte Doppelbindungen in seinem Butadien-Mittelblock. Die Hydrierung dieser Bindungen macht aus SBS das SEBS, Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol. Ihr Entfernen verbessert die Beständigkeit gegen UV-Licht, Wärme und Oxidation wesentlich.
Fünf Typen dieses Katalogs sind SBS-basiert, erkennbar am S-Suffix: FARRPRENE IF658AS, FARRPRENE IF701AS, FARRPRENE IF750AS, FARRPRENE IF800AS und FARRPRENE IF901AS. Sie sind wirtschaftlich und gut zu verarbeiten. Für ein Bauteil, das Sonnenlicht, warme Umgebung oder eine lange Lebensdauer sieht, ist ein SEBS-Typ der bessere Ausgangspunkt.
Entscheidung 4: Gefüllt oder ungefüllt?
Die Dichte verrät es. Ungefüllte Compounds dieses Katalogs liegen zwischen 0,88 und 0,90. Gefüllte Compounds reichen von 0,94 bis 1,27 - je höher der Wert, desto mehr Mineralfüllstoff ist enthalten.
Ungefüllte Typen - das U an zweiter Stelle, geliefert transluzent - bieten die sauberste Farbwiedergabe und mehr Bauteile pro Kilogramm. Gefüllte Typen, geliefert in Natur, bringen Maßstabilität und eine bessere Kostenposition pro Bauteil. Wer auf eine Kundenreferenz farblich abstimmt, beginnt mit einem ungefüllten Typ wie FARRPRENE IU450A oder FARRPRENE EU502A.
Alles zusammengeführt
Ein Praxisbeispiel: Gesucht ist eine Soft-Touch-Umspritzung auf einem Polypropylen-Griff, Spritzguss, 55 Shore A, Innenanwendung, Farbe nach Markenvorgabe.
- Verfahren: Spritzguss, also die Typen mit I-Präfix.
- Härte: 55 Shore A.
- Umgebung: innen - SEBS ist damit unkritisch, aber wegen der Alterungsreserve trotzdem die Wahl.
- Farbe: abgestimmt, also ungefüllt und transluzent.
Das führt zu FARRPRENE IU550A: 55 Shore A, Spritzguss, ungefüllt, transluzent, 6 MPa Zugfestigkeit, UV- und wärmestabilisiert. Vergleichen Sie den Typ mit dem gesamten Sortiment in der Typen-Vergleichstabelle.
Alle genannten Werte sind typische Durchschnittswerte aus einer begrenzten Stichprobe, keine verbindliche Spezifikation. Fordern Sie das unterschriebene Datenblatt mit aktuellen Werten an.
Hinweis zum Geltungsbereich. Die Empfehlungen auf dieser Seite stützen sich auf veröffentlichte mechanische Kennwerte - Härte, Zugfestigkeit, Reißdehnung, Schmelzflussindex, Dichte, Basispolymer und Stabilisierung. Lebensmittelkontakt, Hautkontakt, Biokompatibilität, Flammschutz, halogenfreie Rezeptur und elektrische Eigenschaften sind im öffentlichen Katalog nicht charakterisiert und erfordern ein separat qualifiziertes Compound mit entsprechender Prüfung. Kontaktieren Sie uns, um einen Typ dafür zu qualifizieren.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die wichtigste Eigenschaft bei der TPE-Auswahl?
Das vorgesehene Verfahren, weil es den Großteil des Katalogs sofort ausschließt. Ein für die Extrusion formuliertes Compound hat rund ein Zehntel des Schmelzflussindex eines Spritzgusstyps; im falschen Verfahren entstehen entweder unvollständige Füllungen oder ein Profil, das seine Form nicht hält. Die Härte ist die zweite Entscheidung, nicht die erste.
Kann ich einen TPE-Typ bei gleicher Härte durch einen anderen ersetzen?
Nicht ohne Risiko. In diesem Katalog teilen sich sieben Typen die Härte 45 Shore A, während ihr Schmelzflussindex bei 230°C von 1,5 bis 148 g/10 min reicht - etwa Faktor 99. Sie sind für unterschiedliche Verfahren und Werkzeuge formuliert. Verfahren und Fließverhalten müssen passen, nicht nur der Härtewert.
Woran erkenne ich, ob ein TPE-Typ gefüllt ist?
An der Dichte. Ungefüllte SEBS-Compounds liegen bei etwa 0,88 bis 0,90. Alles deutlich darüber enthält Mineralfüllstoff, und je höher der Wert, desto größer der Anteil. Im FARRPRENE Typencode sagt es der zweite Buchstabe direkt: U für ungefüllt, F für gefüllt.
Bedeutet eine höhere Zugfestigkeit einen härteren Typ?
Nein. Über die 46 Shore-A-Typen beträgt die Korrelation zwischen Härte und Zugfestigkeit nur 0,57 - ein schwacher Zusammenhang. Ein Beispiel: Zwei Typen mit 90 Shore A unterscheiden sich in der Zugfestigkeit um mehr als das Dreifache. Härte beschreibt den Eindringwiderstand, nicht die Festigkeit.
Welcher TPE-Typ ersetzt vulkanisierten Gummi?
Zuerst Härte und Verfahren abgleichen, dann das Einsatzumfeld prüfen. TPE eliminiert den Vulkanisationsschritt, erlaubt Mahlgut-Rückführung und verkürzt Zykluszeiten. Vulkanisierter Gummi bleibt bei dauerhaft hoher Temperatur und langfristig hoher Kompression im Vorteil - vor der Umstellung einer Primärdichtung also gegen den realen Lastzyklus prüfen.
Weiterführende Leitfäden
- Schmelzflussindex bei TPE: Spritzguss- vs. Extrusionstypen
- Shore-Härte bei TPE: Auswahlleitfaden
- SBS oder SEBS: Welches Basispolymer Ihr Bauteil braucht
- Gefüllte vs. ungefüllte TPE: Was die Dichte verrät
- Shore A vs. Shore D: Harte TPE-Typen verstehen
- Warum Härte nicht Festigkeit bedeutet: Zugfestigkeit bei TPE
- UV- und wärmestabilisierte TPE-Typen
- TPE-Auswahl für das Umspritzen (2K-Spritzguss)
- TPE für die Profilextrusion: Typenauswahl
Über das FARRPRENE Sortiment
FARRPRENE ist das Sortiment thermoplastischer Elastomer-Compounds (TPE) der Farr Polychem FZCO, eines Kunststoff-Compoundeurs in der Jebel Ali Free Zone, Dubai, Vereinigte Arabische Emirate, mit Lieferung in die VAE, die MENA-Region und nach Europa. Das Sortiment umfasst Spritzguss- und Extrusionstypen von weichen, gelartigen Shore-A-Compounds bis zu harten Shore-D-Compounds, ungefüllt-transluzent oder gefüllt-natur, farblich einstellbar nach Kundenreferenz; kostenlose Muster und technische Datenblätter auf Anfrage. Zum vollständigen Katalog, zur Vergleichstabelle aller Typen oder direkt ein Muster anfordern.
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