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Harzdaten
PEI

Polieterimida (Ultem)

PEI·Hochleistungskunststoffe·Amorph

PEI (Polyetherimid) ist das "Mittelklasse-PEEK": amorph, bernsteintransparent und mit einer der höchsten Dauergebrauchstemperaturen aller transparenten Thermoplaste —Tg von 217°C, HDT von 200°C unverstärkt, Dauergebrauch bei 170°C. Die weltweit dominierende Marke ist Ultem —1982 von GE Plastics entwickelt, heute Teil von SABIC Specialties— mit fast 100 verfügbaren Typen. Solvay hat Extem als High-End-Variante, und biobasierte Alternativen entstehen.

Seine große Stärke ist die einzigartige amorphe Kombination: charakteristische bernsteintransparente Farbe, inhärentes FST (Flame/Smoke/Toxicity) erfüllt FAR 25.853 ohne halogenierte Additive, USP Class VI und ISO 10993 für Medical, Chemikalienbeständigkeit gegen verdünnte Säuren, Kohlenwasserstoffe, Alkohole und außergewöhnliche Maßhaltigkeit (Schwindung 0,5-0,7%, isotrop). Kosten zwischen PEEK darüber ($50-100/kg) und PSU darunter: $25-50/kg für Ultem 1000, bis $80/kg für spezielle Aerospace-Typen.

Hauptanwendungen: Luft- und Raumfahrt-Interieurs (Deckenpaneele, Klimakanäle, Sitze, In-Flight-Entertainment-Paneele —Ultem 2300 mit 30% GF spart 15% Gewicht vs Aluminium), sterilisierbare Medizinprodukte (autoklavierbare chirurgische Instrumente, Hunderte von Zyklen), 5G-Steckverbinder (dielektrische Stabilität bis GHz), Haushaltsofen- und Mikrowellen-Teile, Hochtemperatur-Flex-PCBs. Verarbeiten Sie Ultem oder PEI? Teilen Sie Ihre Erfahrung in den Kommentaren.

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 StrukturAmorph
Spezifisches Gewicht (Dichte)1,28:1
L/D-Verhältnis18 – 24
Verdichtungsverhältnis2 – 3
Tonnage-Faktor4,63 – 6,18kN/cm²
Temperaturleitfähigkeit0,1432mm²/s
Max. Scherrate40.0001/s
Schwindung0,6 – 0,8%
Mahlgut⚠ Vorsicht
Wärmeformbeständigkeit (HDT) @ 1,82 MPa191°C
Glasübergang (Tg) @ 10°C/min217°C
Vicat-Erweichung @ 50N220°C

Trocknung

Trocknungstemperatur149 – 160°C
Trocknungszeit3 – 6h
Empfohlene Restfeuchte0,02%
Empfohlener TrocknertypTrockenmittel
Taupunkt-40°C

Temperaturen

Massetemperatur (Melt)338 – 416°C
Düse343 – 399°C
Vorne343 – 399°C
Mitte338 – 399°C
Hinten332 – 399°C
Entformung85 – 185°C
Werkzeug (Kühlung)68 – 174°C
Einzugszone35 – 79°C

Verarbeitung

Staudruck3,4 – 6,9bar
Schneckendrehzahl10 – 100RPM
EinspritzgeschwindigkeitHoch
Zylinderauslastung40 – 60%
Einspritzdruck700 – 1.500Pbar
Nachdruck175 – 1.200Pbar
Restmassepolster6,4 – 12,7mm

Werkzeug

Angusskanal-Durchmesser3,05 – 6,1mm
Anschnitt-Durchmesser0,76 – 1,52mm
Anschnittfläche0,46 – 1,82mm²
Wandstärke0,51 – 3,81mm

Entlüftung

Tiefe (Vent Depth)0,0203 – 0,0508mm
Steg (Vent Land)0,508 – 1,52mm
Breite (Vent / Clearance)3,81 – 12,7mm
Entlastung (Relief Channel)0,2032 – 0,4064mm

Häufig gestellte Fragen

**PEI** (Polyetherimid) ist ein aromatischer amorpher Thermoplast mit einer chemischen Struktur aus alternierenden **Ethergruppen** (-O-) und **Imidgruppen** (zyklische N-CO-N-Ringe). Die Imidringe geben ihm die charakteristische **bernsteintransluzente Farbe** —sie absorbieren sichtbares Licht im Blau-Violett-Bereich. Das starre Rückgrat verleiht ihm: **Tg 217°C** (die höchste unter transparenten amorphen Handelsware), **HDT 200°C** unverstärkt, **Dauergebrauch 170°C**, **inhärentes V-0**, **breite Chemikalienbeständigkeit**. Es ist einer der wenigen amorphen Kunststoffe, die sich PEEK in Temperatur nähern.
- **Ultem 1000**: Standard, bernsteintransparent, allgemeine Balance — am häufigsten verwendet. - **Ultem 1010**: Variante mit etwas höherer Tg und besserer thermischer Leistung, **Industrie-FDM-3D-Druck-Favorit**. - **Ultem 2300**: 30% Glasfaser, opak, **Aerospace-Steifigkeit** (Sitze, Paneele). - **Ultem 9085**: **aerospace-spezifischer FDM-Typ** (3D-Druck), erfüllt FAR 25.853 + FAA, gelistet für In-Flight-Innenkomponenten. - **Ultem 9075/9080**: FST-optimiert für Flugzeugluftkanäle. - **Solvay Extem**: High-Performance-Variante mit Tg bis 267°C, höhere Kosten. Für Nicht-FDM-Prozesse (Spritzguss, Bearbeitung, Extrusion) sind 1000, 1010 und 2300 am häufigsten verwendet.
- **Trocknung**: 150°C × 4 h im Trockenlufttrockner mit Taupunkt <-30°C. Verstärkt: 6 h. Endfeuchte <0,02% obligatorisch (sonst Blasen, Schlieren, niedrige Eigenschaften). - **Masse**: 350-410°C (Ultem 1000 Standard: 380-400°C; 9085 Aerospace: 400-420°C). - **Werkzeug**: **135-180°C obligatorisch** —bei Formgebung mit kaltem Werkzeug (<120°C) hat das Teil hohe Eigenspannung und kann Monate später spontan rissig werden. - **Verweilzeit**: <10-15 min. PEI ist thermisch stabil, aber Pigmente können sich bei dauerhaft >382°C verfärben. - **Einspritzgeschwindigkeit**: mittel-hoch. Shear Thinning hilft beim Füllen.
Erfüllt **FAR 25.853** (Federal Aviation Regulation) **ohne halogenierte Additive**: - **Flame**: inhärentes V-0, breitet keine Flamme aus. - **Smoke**: extrem geringe Rauchemission bei Verbrennung —kritisch bei Flugzeugevakuierung. - **Toxicity**: Verbrennungsgase als niedrig in HCN, HCl, CO klassifiziert im Vergleich zu anderen FR-Kunststoffen. - **Heat release rate**: niedrige OSU-Wärmefreisetzung (<65 kW/m²·min, erforderlich durch FAR 25.853 Appendix F Part IV). Ergebnis: **ein Ultem-Deckenpaneel, -Trennwand, -Luftkanal oder -Sitz erfüllt FAA- und EASA-Vorschriften** ohne Nachbearbeitung. **15% leichter als Aluminium**, keine Korrosionsprobleme.
**Ja, außergewöhnlich**. Viele Ultem-Typen erfüllen: - **USP Class VI** (United States Pharmacopeia, chronische Implant-Toxizitätstests). - **ISO 10993** (Biokompatibilität für Medizinprodukte). - **Wiederholte Sterilisation ohne Degradation**: Gamma, EtO, Dampfautoklav 134°C —Hunderte von Zyklen. Anwendungen: **wiederverwendbare chirurgische Instrumente** (Skalpellgriffe, Retraktoren, modulare Kits), **Sterilisationsschalen** als Stahlersatz, **Dentalgeräte**, **In-vitro-Analysator-Komponenten** chemisch sterilisiert. Für Permanentimplantate ist **PEEK** wegen seines knochenähnlichen Moduls weiterhin bevorzugt, aber PEI dominiert das **Wiederverwendbare**.
**Schwindung 0,5-0,7%, isotrop**, eine der vorhersehbarsten Hochleistungskunststoffe. Gründe: - Es ist **amorph** (keine Kristallisation) → keine kristalline Richtungsabhängigkeit. - **Keine signifikante Nachschwindung**, wenn der Prozess korrekt war (keine Eigenspannung). Mit 30% GF (Ultem 2300): Schwindung sinkt auf 0,2-0,5%, aber leichte **Anisotropie tritt auf** durch Faserorientierung. Vorhersagbarkeit ist entscheidend für Teile wie **Fine-Pitch-Steckverbinder** oder **transparente optische Komponenten**, bei denen Mikrometer-Toleranzen wichtig sind.
- **PEEK** ([Polyetheretherketon](/de/desktop/datos-de-resina/peek)) **gewinnt bei**: maximale Dauertemperatur (260°C vs 170°C), universelle Chemikalienbeständigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Biokompatibilität für **Permanentimplantate**. Es ist teilkristallin. - **PEI/Ultem gewinnt bei**: Kosten (50-70% günstiger), **Bernstein-Transparenz**, einfachere Verarbeitung (amorph, keine Kristallinitätskontrolle nötig), **bessere inhärente FST** für Aerospace-Interieurs, **Maßhaltigkeit** (keine Nachschwindung). **Regel 2026**: für Aerospace-Interieurs, wiederverwendbare Medical oder transparente Hochtemperatur-Komponenten → **PEI Ultem**. Für strukturelle Aerospace, implantierbar-medizinisch, Öl & Gas Downhole → **PEEK**.
**Ja, gut für ein amorphes**, aber mit spezifischen Einschränkungen: - **Beständig**: verdünnte Säuren (H₂SO₄ 10%, HCl), verdünnte Basen, Alkohole (Ethanol, Isopropanol), aliphatische Kohlenwasserstoffe, Schmieröle, Kraftstoffe (Jet A, Benzin), heißes Wasser und Dampf. - **Nicht beständig**: **chlorierte Lösungsmittel** (Methylenchlorid, Chloroform —lösen es auf), **Ketone** (Aceton, MEK), **konzentrierte Basen** (50% NaOH heiß), Amine, Hydrazin. **Kritisches Design-Thema**: PEI ist anfällig für **Spannungsrissbildung in Lösungsmitteln** bei Eigenspannung aus dem Spritzguss. Deshalb sind heißes Werkzeug (135-180°C) und Post-Mold-Annealing wichtig für Teile, die im Einsatz mit Lösungsmitteln in Kontakt kommen.
**Ja, mechanisch** —kann post-industriell bis 25-50% Regrind ohne signifikanten Verlust recycelt werden. **Es ist thermisch stabil**, widersteht mehreren Extruderdurchgängen. **Einschränkungen**: für Medical und strukturelles Aerospace ist Regrind aus Rückverfolgbarkeitsgründen nicht erlaubt. Für industrielle Anwendungen (elektrische Isolatoren, technische Teile) werden 25%+ Regrind akzeptiert. Die **chemische Komplexität** des PEI-Rückgrats macht chemisches Recycling (Depolymerisation) weniger praktisch als bei einfachen Polyestern wie PET.
**Blasen und Silberstreifen durch unzureichende Trocknungsfeuchtigkeit**. PEI ist **hygroskopisch** —kann in Umgebungsluft in 24h 0,25% Feuchtigkeit aufnehmen. Bei Verarbeitung mit Feuchtigkeit >0,02% sind **Defekte garantiert**. Symptome: Silberstreifen, Mikroblasen, **Farbverschiebung** (dunkler oder milchig). Lösung: Trocknung 150°C × 4-6h obligatorisch ohne Abkürzungen, Trockenlufttrockner mit Taupunkt <-30°C, **Säcke nicht länger als 1 Stunde vor dem Laden öffnen**. Zweites häufiges Problem: **Spannungsrissbildung im Service**, wenn das Teil Mold-Eigenspannung + Lösungsmittelkontakt hat —Lösung ist heißes Werkzeug (160°C+) und/oder 1-2h Annealing bei Tg+10°C.

Quellen

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