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Harzdaten
PA6

Poliamida 6 (Nylon)

PA6·Polyamide·Teilkristallin

Polyamid 6 (PA6) ist der vielseitigste technische Kunststoff für mechanische Teile: Zahnräder, Lager, Buchsen, Befestigungen und alles, was sich bewegt, reibt oder Last trägt. Hervorragende Verschleißfestigkeit, natürliche Selbstschmierung, überlegene Zähigkeit und vernünftige Kosten machen es zum Standardmaterial, wenn ein Teil Millionen von Zyklen ohne Bruch überstehen muss — von der Automobilindustrie über Haushaltsgeräte bis hin zu technischen Textilien und Industriehardware.

Aber es hat eine Achillesferse: Es nimmt Wasser aus der Luft auf (bis zu 2–3% bei Sättigung), und das verändert seine Eigenschaften und Abmessungen. Feuchtigkeit macht es zäher, aber weniger steif; schlechte Trocknung baut es bei der Spritzgießung katastrophal durch Hydrolyse ab. Hier haben wir die Referenzbereiche aus dem PDS zusammengestellt, plus die Fragen, die in der Fertigung immer wieder auftauchen: wie man es trocknet, wann PA6 vs. PA66 sinnvoll ist, wann man auf POM wechselt, was Glasfaser (PA6-GF) bewirkt und warum neue Zahnräder 24 h knarren, bis sie sich akklimatisiert haben.

Teile deine Erfahrung in den Kommentaren — die Bereiche variieren je nach Hersteller, Typ (unverstärkt, GF, geschmiert, FR) und Umgebungsfeuchtigkeit, und die kollektive Diskussion ist das, was uns in der Werkstatt aus der Klemme hilft.

Die in diesen Datentabellen angegebenen Bereiche wurden vom MVPS-Team aus verschiedenen Parameterblättern und der Fachliteratur zusammengestellt und integrieren die unteren und oberen Grenzwerte für jeden Materialtyp.

Diese Informationen müssen bei der Entwicklung von Spritzgießprozessen sorgfältig geprüft werden. Die endgültigen Bereiche und Verarbeitungstoleranzen liegen in der Verantwortung des zuständigen Ingenieurs.

Diese Bereiche werden nicht zur Festlegung spezifischer Prozesstoleranzen empfohlen. MVPS empfiehlt stets, das Datenblatt des Herstellers anzufordern und zu konsultieren.

Allgemeine Eigenschaften

Chemische StrukturTeilkristallin
Spezifisches Gewicht (Dichte)1,13:1
L/D-Verhältnis18 – 22:1
Verdichtungsverhältnis2 – 2,5:1
Tonnage-Faktor6,18 – 7,72kN/cm²
Temperaturleitfähigkeit0,151mm²/s
Max. Scherrate60.0001/s
Schwindung0,5 – 1,5%
Mahlgut30%
Wärmeformbeständigkeit (HDT) @ 1,82 MPa140°C
Glasübergang (Tg) @ 10°C/min60°C
Vicat-Erweichung @ 50N180°C

Trocknung

Trocknungstemperatur74 – 99°C
Trocknungszeit6 – 16h
Empfohlene Restfeuchte0,2%
Empfohlener TrocknertypTrockenmittel
Taupunkt-40°C

Temperaturen

Massetemperatur (Melt)232 – 288°C
Düse232 – 288°C
Vorne227 – 282°C
Mitte216 – 277°C
Hinten204 – 260°C
Entformung96 – 102°C
Werkzeug (Kühlung)79 – 91°C
Einzugszone10 – 49°C

Verarbeitung

Staudruck3,4 – 6,9bar
Schneckendrehzahl50 – 80RPM
EinspritzgeschwindigkeitNiedrig – Mittel
Zylinderauslastung20 – 70%
Einspritzdruck750 – 1.250Pbar
Nachdruck188 – 1.000Pbar
Restmassepolster3,2 – 6,4mm

Werkzeug

Angusskanal-Durchmesser3,05 – 6,1mm
Anschnitt-Durchmesser0,76 – 1,52mm
Anschnittfläche0,46 – 1,82mm²
Wandstärke0,76 – 4,57mm

Entlüftung

Tiefe (Vent Depth)0,0203 – 0,0406mm
Steg (Vent Land)0,508 – 1,02mm
Breite (Vent / Clearance)3,05 – 10,2mm
Entlastung (Relief Channel)0,127 – 0,254mm

Häufig gestellte Fragen

PA6 ist ein teilkristalliner technischer Thermoplast, der durch ringöffnende Polymerisation von Caprolactam (einem zyklischen 6-Kohlenstoff-Monomer) gewonnen wird. Ergebnis: lineare Kette mit Amidgruppen (–CO–NH–), die Wasserstoffbrücken zwischen den Ketten bilden — diese Brücken sind die Quelle seiner Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und… seiner Affinität zu Wasser. Dichte ~1,13 g/cm³ (1,35 mit 30% Glasfaser).
Die Amidgruppen ziehen Wassermoleküle an und binden sich mit ihnen. Im Gleichgewicht bei 50% rF nimmt es ~3% auf; bei 100% rF bis zu 9–10% seines Gewichts. Feuchtigkeit weichmacht das Material: Ein trockenes Teil ist starr und spröde, ein konditioniertes Teil ist zäh und duktil. Auswirkungen: (1) das Teil wächst dimensional um ~0,6% pro 1% absorbierte Feuchtigkeit, (2) die Steifigkeit sinkt um 30–50% beim Übergang von trocken zu konditioniert, (3) die Schlagzähigkeit steigt deutlich. Konstruieren Sie unter Berücksichtigung des konditionierten Zustands (im Gleichgewicht mit der Einsatzumgebung), nicht des trockenen Frischspritzguss-Zustands.
Bei Spritztemperaturen von 230–260°C reagiert die absorbierte Feuchtigkeit (>0,2%) durch Hydrolyse mit der Polymerkette, bricht sie auf und senkt das Molekulargewicht. Ergebnis: 30% Verlust an Zugfestigkeit, 15–20% an Schlagzähigkeit, Silver Streaks, Blasen und spröde Teile. Immer mit Trockenmittel: 80°C für 4–6 h, Taupunkt ≤–30°C, Zielfeuchtigkeit ≤0,2%. Wenn das Material ready to mold in versiegelten Beuteln mit Trockenmittel kam und Sie es gerade für den Gebrauch geöffnet haben, können Sie das Trocknen für eine kurze Schicht überspringen; wenn es >2 h in der Fertigung offen ist, ist Trocknen Pflicht.
PA66 gewinnt bei: Einsatztemperatur (HDT ~255°C vs 220°C bei PA6), Steifigkeit, Kriechbeständigkeit unter Dauerlast, besserer Maßhaltigkeit (nimmt weniger Feuchtigkeit auf), Anwendungen unter der Motorhaube. PA6 gewinnt bei: Schlagzähigkeit und Zähigkeit (besonders bei niedriger Temperatur), einfacherer Verarbeitung (schmilzt bei 220°C vs 260°C), besserer Oberflächengüte, Kosten (~15–20% billiger). Faustregel: Zahnräder und Lager bei hoher Temperatur → PA66. Mechanische Teile bei Raumtemperatur mit Schlägen → PA6. Technische Textilien (Seil, Stoff) → PA6 fast immer.
Hängt von der Umgebung ab: POM gewinnt bei Maßhaltigkeit (nimmt <0,2% vs 3% bei PA6 auf), Präzision, Trockenlauf (Selbstschmierung bei niedriger Geschwindigkeit), breiterer Chemikalienbeständigkeit. PA6 gewinnt bei Schlagzähigkeit, Verschleißfestigkeit unter hoher Last, höherer Dauergebrauchstemperatur (90 vs 80°C), Kosten. Faustregel: Wenn das Zahnrad in trockener Umgebung bei niedriger Geschwindigkeit lebt → POM. Wenn es hohe Lasten, Stöße oder variable Feuchtigkeit sieht → PA6 (besonders PA6-GF). Für Submillimeter-Präzision → POM. Für große Industriezahnräder → PA6.
Typische Beladung: 15%, 25%, 30%, 50% Gewichtsanteil. Pro 10% GF: ~30% mehr Steifigkeit, ~40% mehr Zugfestigkeit, ~25% weniger Schwindung (von 1,5–2% auf 0,3–0,8%), bessere Maßhaltigkeit unter Feuchtigkeit. Nachteile: verliert Zähigkeit, greift Schneckenflanken an (L/D erhöhen und bimetallische Schnecke erwägen), Oberfläche mit sichtbaren Fasern, wenn das Werkzeug nicht heiß genug ist (>80°C). Für Strukturteile (Gehäuse, Halterungen, Brackets) → 30% GF ist der Sweet Spot. Für Präzisionszahnräder → GF + internes Schmiermittel (PTFE, MoS₂) erwägen.
Typische Schwindung 1,5–2% unverstärkt, 0,3–0,8% mit 30% GF. Aber es gibt einen zusätzlichen Prozess: nach dem Spritzguss nimmt das Teil Umgebungsfeuchtigkeit auf und wächst dimensional um 0,5–1% in den ersten 48–72 h, bis es das Gleichgewicht erreicht. Zahnräder knarren, weil sie unterdimensioniert (trocken) aus dem Werkzeug kamen und sich noch nicht an die endgültige Umgebung gewöhnt haben. Deshalb spezifizieren viele OEMs eine Vorkonditionierung: das Teil in 80°C heißem Wasser für 2–4 h tauchen oder 48 h bei 50% rF stehen lassen, bevor es gemessen/verwendet wird.
Das PDS gibt 41–79°C unverstärkt, 80–100°C für PA6-GF an. Heißer (70–80°C unverstärkt, 90–100°C mit GF) = höhere Kristallinität (mehr Steifigkeit und endgültige Maßhaltigkeit), bessere Oberfläche, bessere Detailwiedergabe. Kälter = kürzerer Zyklus, aber Teil mit unvollständiger Kristallinität, das langsam im Betrieb auskristallisiert (= Maße, die sich mit der Zeit ändern). Für Zahnräder und Präzisionsteile: immer ≥80°C.
Das PDS gibt 25% als Maximum an. Jeder Wiederverarbeitungszyklus degradiert das Molekulargewicht leicht und erhöht die Feuchtigkeitsempfindlichkeit. Für lasttragende Strukturteile (Zahnräder, Brackets) begrenzen viele OEMs auf 10% oder verbieten Mahlgut. Der Trick mit recyceltem PA6: immer vor jedem Zyklus erneut trocknen — Mahlgut absorbiert Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft zwischen den Verarbeitungsschritten schneller als Neuware.
Nicht standardmäßig — reines PA6 vergilbt und verliert Zähigkeit unter UV in nur wenigen Monaten. Für den Außeneinsatz benötigen Sie Typen mit UV-Stabilisatoren (HALS + UV-Antioxidantien) oder das klassische PA6 mit Ruß, das am UV-beständigsten ist, aber die Farbgebung verliert. Für Anwendungen unter der Motorhaube (hohe Temperatur + möglicher indirekter UV) → PA66-GF mit thermischer Stabilisierung. Für Gartengeräte oder Außenelektrosteckverbinder → schwarzes PA6 immer.

Quellen

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