Wat techniek biedt: kunststof

In het verleden schreef ik regelmatig over metalen en bewerkingstechnieken in mijn reeks ‘Metaal in duidelijke taal’. Die reeks krijgt een vervolg. Omdat ik inmiddels niet meer uitsluitend in ‘de metaal’ werk, maar breder actief ben in ‘de techniek’, krijgt dit vervolg een iets ander karakter.

Ik wil jullie meenemen in míjn leerproces. De meeste kunststoffen en non-ferrometalen heb ik sinds mijn technische opleiding namelijk niet meer tot in detail bestudeerd. Hoog tijd dus voor een opfriscursus ☺!

‘Wat techniek allemaal biedt’: kunststof
De basis begint bij twee hoofdgroepen: thermoharders en thermoplasten.
Als je het over kunststoffen hebt, dan start je vrijwel altijd met deze tweedeling. Je kunt ze zien als twee ‘families’ binnen de wereld van kunststof, met compleet verschillend gedrag wanneer je ze verhit. Ook hebben ze elk hun specifieke toepassingen en karakteristieken.

Thermoplasten – de kneedbare familie
Thermoplasten worden zacht of vloeibaar als je ze verhit, en worden weer hard als ze afkoelen. Dit proces kun je eindeloos herhalen zonder dat het materiaal zijn eigenschappen verliest (mits je het niet verbrandt natuurlijk). Denk hierbij aan materialen zoals:

• PE (polyethyleen)
• PP (polypropeen)
• PA (polyamide / nylon)
• POM (polyoxymethyleen)

In de praktijk betekent dit dat thermoplasten goed verspaanbaar zijn en herverwerkt kunnen worden. Je vindt ze terug in alles van tandwielen tot glijlagers en machinebehuizingen.

Kenmerkend voor thermoplasten:

• Makkelijk te verspanen en vormen
• Herbruikbaar (recyclen of opnieuw spuitgieten)
• Vaak taai en slagvast
• Ze kunnen wat ‘werken’ bij temperatuurverschillen

Waar kom je thermoplasten dagelijks tegen?
Denk aan frisdrankflessen (PET), tandpastatubes en shampooflessen (vaak HDPE of LDPE), kunststof boodschappentassen én verpakkingsfolie (PE of PP).

Thermoharders – de onverzettelijke types
Thermoharders zijn net als beton: als ze eenmaal hard zijn geworden, blijven ze dat. Ze worden tijdens het productieproces uitgehard met hitte of een chemische reactie en die structuur is blijvend. Nog een keer verhitten? Dan verbranden ze (ook wel ontleden genoemd), maar smelten doen ze niet.

Voorbeelden van thermoharders zijn:

• Epoxyharsen
• Phenol-formaldehyde (bakeliet)
• Polyurethaan (PUR)

Thermoharders zijn vaak heel vormvast, slijtvast en bestand tegen hoge temperaturen en chemicaliën, maar ze zijn ook brozer en lastiger te bewerken.

Kenmerkend voor thermoharders:

• Harde, vaste structuur na uitharding
• Bestand tegen hoge temperaturen
• Niet recyclebaar via smelten
• Lastig of niet verspaanbaar

En waar zitten thermoharders dan in consumentenproducten?
In stopcontacten en schakelaars (vaak melamine of fenol-formaldehyde), pannenhandvatten en auto-onderdelen zoals dashboards, knoppen en deurhendels.

P.S. Is het je opgevallen dat we het hier nog geen enkele keer over ‘plastic’ hebben gehad, maar steeds over ‘kunststof’?
De Engelse term plastic gebruiken we eigenlijk niet in de Nederlandse (en ook niet in de Duitse!) techniek. Vergelijk het met ‘roest’: een techneut spreekt altijd over corrosie ☺
P.S.P.S. Zie ook onderstaand filmpje over de scheikundige structuur van kunststoffen

==========
Bronnen:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Thermoharder
https://nl.wikipedia.org/wiki/Thermoplast
Jean-Paul Hijl