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Materialkunde

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Kunststoffe

Kunststoffe werden immer mehr zum Konstruktionswerkstoff Nummer eins. Auch im Zweiradbereich ist ein zunehmender Einsatz von Kunststoffen aller Art zu beobachten. Hier macht man sich die positiven Eigenschaften und die Vielfältigkeit von Kunststoffen zu Nutze.

 

Kunststoffe können in nahezu allen Forman und Farben hergestellt werden und sie rosten nicht. Die Bedeutung der Kunststoffe wird oft unterschätzt, denn wenn man ein Motorrad betrachtet, fallen zunächst nur augenscheinliche Dinge wie Verkleidungsteile, etc. auf. Wirft man aber einen Blick in das Innere, so stellt man schnell fest, daß die meisten Motoren ohne Kunststoff gar nicht erst starten würden. Kraftstoffschläuche, Zündkabel oder Dichtungen aus Kunststoffen sind für die Funktionsfähigkeit unverzichtbar. Hier werden Elastomerbauteile eingesetzt.

 

Oftmals werden Kunststoffe immer noch als Wegwerfartikel angesehen, jedoch wird schnell deutlich, daß Kunststoff, je nach Kunststoffart, auch gut repariert werden kann.

 

Was ist Kunststoff? Die Bezeichnung Kunststoff steht nicht für ein einziges material, sonder ist der Oberbegriff für viele individuelle Stoffe, die sich in Aufbau, Eigenschaften und Zusammensetzung unterscheiden. Das farbliche Aussehen lässt keine Schlüsse auf den Kunststofftyp zu, da fast alle Kunststoffe beliebig eingefärbt werden können. Kunststoffe sind leicht, beständig gegen viele Chemikalien, häufig wieder verwertbar und zeichnen sich je nach Kunststofftyp durch viele weitere positive Eigenschaften, bspw. leichte Verarbeitungsfähigkeit oder Schlagzähigkeit, aus. Hier liegt der große Vorteil: Kunststoffe lassen sich gezielt in ihren Eigenschaften optimieren und auf den gewünschten Einsatzbereich einstellen.

 

Kunststoffe lassen sich in Thermoplaste, Elastomere und Duroplaste einteilen. Thermoplaste sind Kunststoffe, die durch Wärmeeinwirkung verformbar sind. Durch diese Eigenschaft ist eine fast grenzenlose Formgebung möglich. Charakteristisch für Thermoplaste ist, dass die zwischenmolekularen Kräfte, die den Werkstoff zusammenhalten und bei Erwärmung schwächer und bei Wärmeentzug wieder wirksam und somit wieder fest werden. Im Zweiradbereich findet man Thermoplaste als Verkleidungen, Tanks, Spoiler, etc. . Thermoplaste können geschweißt und geklebt werden.

Elastomere sind bei Raumtemperatur elastisch verformbar und nicht schmelzbar. Im Gegensatz zu thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffen verfügen sie über die Fähigkeit, auch nach großen Verformungen von außen wieder vollständig in ihre alte Form zurückzukehren. Beispiele hierfür sind Schläuche oder Kabelisolierungen. Elastomere können geklebt werden.

Durpolaste sind bei Raumtemperatur sehr hart und fest. Sie sind weder quellbar noch aufschmelzbar. Bei den im Zweiradbereich eingesetzten Duroplasten handelt es sich vor allem um faserverstärkte Kunststoffe wie bspw. kohlenstoffaserversträrkte Kunststoffe (CFK), die vor allem wegen ihres hohen Leichtbaupotentials genutzt werden. Ebenso werden vernetzte Polyurethane (PUR) verwendet, die so eingestellt sind, dass sie duroplastische Eigenschaften aufweisen. Anwendungsbeispiele sind Verkleidungsteile und Kotflügel. Beispiele für PUR sind Sitzbänke, Fahrradsättel oder Dichtungen. Duroplaste können laminiert und geklebt werden.

 

Erkennen von Kunststoffen: Kunststoffe können durch Schweißen, Kleben oder Laminieren repariert werden. Die Grundlage für eine fachgerechte Reparatur ist jedoch das Erkennen den vorliegenden Kunststoffes. Denn nur nach einer zweifelsfreien Zuordnung kann man das geeignete Reparaturverfahren auswählen. Im Normalfall sind alle Kunststoffbauteile an einem Motorrad gekennzeichnet, somit lässt sich ein aufwendiges Prozedere zur Erkennung vermeiden. Sollten Teile jedoch nicht gekennzeichnet wein, gibt es für die Zuordnung ein klares Schema, dem man nachgehen kann. Da alle Kunststoffe unterschiedliche Eigenschaften besitzen, kann man den Werkstoff auf diese Art und Weise erkennen.

 

Neben einer visuellen Prüfung kann die Haptik oder Klang beim Klopfen ein eindeutiges Unterscheidungsmerkmal sein. Außerdem hat man die Möglichkeit, ein kleines Probestück rückseitig abzuschneiden und diese einer Schwimm- oder Brennprobe zu unterziehen. Bei Kunststoffarten die in Wasser schwimmen, handelt es sich in der Regel um Polyolefine Kunststoffe wie Polyethylen oder Polypropylen. Eine Reparatur mittels Kleben ist bei diesen Werkstoffen nur bedingt möglich. Hier bedarf es einer besonderen Oberflächenvorbehandlung. Eine Brennprobe gibt aufgrund der unterschiedlichen Flammen bzw. Rauchbildungen und dem Geruch Aufschluss über den vorliegenden Kunststoff.

 

Das Bruchbild genauer zu betrachten ist eine weitere Möglichkeit, einen Kunststoff zu identifizieren. Einige Kunststoffe neigen zu Sprödbruch oder sind fast unzerbrechlich. Andere, wie z. B. Polyvinylchlorid, kann man eindeutig am Weißbruch erkennen.

 

To be continue …