Hochwertige Produkte aus Duroplast (Bakelit®),
mit freundlicher Genehmigung des Autors Dr. Ulrich Viebahn
Kunststoffe im Automobil
Viele Kunststoffe im Auto werden nicht gerade als hochwertig wahrgenommen.
• sie verkratzen leicht oder werden matt
• sie laden sich elektrostatisch auf und ziehen Schmutzschleier an
• sie verfärben sich stellenweise ins bräunliche
• sie verspröden
• sie nehmen Wasser auf
• sie zerbröseln im Licht
• sie benötigen eine teure Oberflächenbehandlung
• sie erfordern mechanische Stützung, da sie sich unter Last leicht verformen
• bei Hitze werden sie weich bis zum Schmelzen, verfärben sich und brennen schließlich
• sie enthalten giftige Zusätze, die eine Alterung aufhalten sollen
Das ist kein Wunder, wenn man sich die Molekülstruktur dieser Kunststoffe betrachtet.
Es sind regellos verknäulte Molekülketten, die an den Berührungspunkten durch elektrische Kräfte
zusammengehalten werden. Erwärmt man die Molekülketten, gehen sie auseinander und die elektrischen Kräfte halten sie
nur noch sehr locker zusammen: Der Kunststoff wird weich wie Honig.
Beispiel: PVC, Plexiglas.
Ergänzend dazu gibt es auch die teilkristallinen Kunststoffe, bei denen Molekülketten in kurzen
Abschnitten eng parallel liegen. Hier sind die elektrischen Kräfte höher und der Kunststoff
schmilzt erst bei höheren Temperaturen.
Beispiel: Polyamid
In den Molekülketten gibt es funktionale Atome oder Gruppen; dadurch unterscheiden sich z.B.
Ethylen von Vinylchlorid oder Styrol oder Propylen. Die chemische Bindung in den Molekülen
sind allerdings nicht immer stabil. Sie reagieren im Laufe der Zeit auf UV-Strahlen oder mit
interessierten Eindringlingen: Sauerstoff, Wasser.
Duroplaste (Bakelit®), ein alter hochwertiger Werkstoff findet neue Aufmerksamkeit
Die Klasse der Duroplaste, oder, (weil der Ausdruck irreführend ist, englisch: thermosets),
hat die all diese Nachteile der Thermoplaste nicht. Deren Moleküle haben, im Gegensatz zu den Thermoplasten,
nicht nur 2 Bindungsarme, sondern 3: Dadurch können sie, durch chemische Reaktion, zu engen räumlichen
Gittern/Netzen verbunden werden.
Es gibt Duroplaste aus Amino-, Phenol-, Polyester- und Epoxidharzen. Sie werden z.B. als Granulat in einer Stahlform unter hohem
Druck bei 150 bis 190°C zum Erweichen, und dann zur Reaktion gebracht. Dabei entsteht ein irreversibel harter und
chemisch (fast) unangreifbarer Kunststoff - in einer einzigartigen Kombination von mechanischen, elektrischen, physikalischen
und chemischen Eigenschaften. Er behält seine guten Eigenschaften über Jahrzehnte.
Duroplaste sind:
• kratzfest und behalten ihren Glanz
• farbecht - lichtecht
• beständig gegen Kraftstoffe, Lösungsmittel, Feuchtigkeit
• temperaturbeständig - nicht brennbar
• maßbeständig - infolge geringer Wärmeausdehnung
• sehr gut elektrisch isolierend
Die verschiedenen Duroplaste lassen sich mit allen denkbaren Füllstoffen verstärken: Steinmehl, Gewebe, Glimmer, Glasfasern,
Kohlefasern usw. Hierdurch verbessern sich ihre Festigkeit und Beständigkeit so sehr, dass Duroplaste, anstelle von
Stahl- und Aluminiumteilen, sogar im Motorraum von Automobilen eingesetzt werden können. Für bestimmte Anwendungen gibt es
noch keinen besseren Werkstoff: Zündverteiler, Spulenkörper, Pumpen, Steckverbindungen, Kommutatoren, Lampenfassungen,
Bremskolben, Riemenscheiben, Bremsbeläge, Kupplungsbeläge usw.
Das Pressen ist für Duroplastteile das beste Verfahren. Schneckenspritzgießen und Transfer strapazieren faserige
Füllstoffe. Der Ausdruck "pressen" ist irreführend, denn es wird nicht etwas verdichtet, sondern in einer beheizten Form
wird Kunstharz erweicht und zur Reaktion gebracht. Man führt also eine chemische Reaktion mit gleichzeitigem Stofftransport
und Wärmetransport - immer eine schwierige Disziplin. Der Lohn ist natürlich, dass das Duroplast-Teil hinterher auch ganz
hochwertige Eigenschaften hat. Es lohnt sich also, die Vorgänge in der "Press-Form" zu kennen und zu beherrschen.
Wie oft bei Qualitätserzeugnissen, ist es nicht ganz so einfach, Duroplast-Teile zu erkennen: Man macht die Kugelschreiberprobe.
Man fasst den Kugelschreiber ganz normal und drückt mit der Spitze ziemlich fest und senkrecht auf die Oberfläche. Hinterlässt
die Kugel keinen Eindruck, kann man sicher sein, ein Duroplast-Teil vor sich zu haben.
Über 125 Jahre Viebahn Geschichte
Seit Gründung der Maschinenfabrik Viebahn im Jahr 1881, durch den Urgroßvater
von Herrn Dr. Ulrich Viebahn, waren technologischer Fortschritt und Verfahrenstechnik Eckpfeiler
des Erfolges der Viebahn
Pressen Systeme GmbH.
Auf die ursprüngliche Wartung und Instandhaltung von Dampfmaschinen folgten unter der Ägide von Adolph
Viebahn bald auch die Produktion von Teigknetern und Mehrfarbentapetendruckmaschinen.
Die nächste Inhabergeneration, unter Heinrich Viebahn, entwarf und produzierte in der ersten Hälfte des 20.
Jahrhunderts Bügelsägen.
1930 konstruierte er die erste hydraulische Kniegelenkpresse zur Herstellung feuerfester Steine, die schon bald in
der Elektroindustrie für das damals neue Bakelit eingesetzt wurde.
Die in den 1970er Jahren entwickelten, direkt wirkenden Vier-Säulen-Pressen, sowohl in Einzel- als auch
Mehrstationenausführung, wurden am Standort Gummersbach von Viebahn Pressen Systeme gefertigt.
Kolbenspritzgießmaschinen und robotergesteuerte Fertigungszellen ergänzten das Produktprogramm.
Mehr als 125 Jahre nach der Unternehmensgründung leitete Dr.- Ing. Ulrich Viebahn das Familienunternehmen bis ins Jahr 2013
erfolgreich in der vierten Generation. Langjährige Erfahrung in Duroplast-, Keramik- und Gummiverarbeitung,
zählte zu den Stärken von Viebahn Pressen Systeme. Dazu kamen lösungsorientiertes, verfahrenstechnisches know-how,
engagierte Mitarbeiter und die Flexibilität eines mittelständischen Unternehmens.