Was ist Delrin (POM-H): Ein umfassender Leitfaden

Wenn Sie in der Fertigung, im Engineering oder im Produktdesign mit Kunststoffen arbeiten, haben Sie vielleicht schon von Delrin gehört. Und Sie fragen sich vielleicht: Was ist Delrin-Kunststoff? Oder: Welche Art von Kunststoff ist Delrin?

Beantworten wir diese Fragen – einschließlich der Frage, wo Sie Delrin einsetzen können und mit welchen Verfahren sich Delrin-Teile herstellen lassen. Lesen Sie weiter!

Was ist Delrin-Kunststoff?

Delrin ist ein fester Kunststoff, der leicht gleitet, formstabil bleibt und nicht schnell verschleißt. Sie können damit sehr präzise Teile herstellen, denn er ist zäh, funktioniert bei extremen Temperaturen (-40 bis 120 ℃) und ist sogar fester als ABS-Kunststoff.

Woraus besteht Delrin?

Delrin, auch POM-H (Homopolymer-Acetal) genannt, gehört zur POM-Kunststofffamilie.

Die andere Art ist POM-C (Copolymer-Acetal). Der deutsche Chemiker Hermann Staudinger entdeckte ihn erstmals 1920, und DuPont begann 1956 mit der kommerziellen Herstellung.

Delrin wird hergestellt, indem Kohlenwasserstoffe in kleinere Bestandteile zerlegt werden. Diese Bestandteile werden mit anderen Chemikalien gemischt, um durch ein Verfahren namens Polymerisation Kunststoff zu erzeugen. Delrin ist tatsächlich eine spezielle Art von Acetalharz, die ursprünglich von DuPont entwickelt wurde.

Wie werden Delrin-Teile hergestellt?

Die meisten Delrin-Teile werden im Spritzgussverfahren oder durch CNC-Bearbeitunghergestellt, aber auch 3D-Druck ist eine Option. Jedes dieser Verfahren hat seine eigenen Vorteile.

Das sollten Sie über die einzelnen Verfahren wissen:

Spritzguss von Delrin

Spritzguss ist ein schnelles und effizientes Verfahren zur Serienfertigung von Teilen. Dabei werden Kunststoffgranulate geschmolzen und der flüssige Kunststoff unter hohem Druck in eine Form gespritzt.

Anschließend kühlt der Kunststoff ab und härtet zur endgültigen Form aus. Dieses Verfahren eignet sich hervorragend für Teile mit glatten Oberflächen.

Delrin lässt sich gut auf Standard-Spritzgussmaschinen verarbeiten, aber für beste Ergebnisse beachten Sie diese Tipps:

• Verwenden Sie den niedrigstmöglichen Staudruck und halten Sie den Nachdruck je nach Delrin-Typ zwischen 60 und 110 MPa.
• Stellen Sie die Materialtemperatur auf 215 ± 5 ℃ ein (oder 205 ± 5 ℃ bei zäheren Sorten).
• Halten Sie die Formtemperatur zwischen 80 und 100 ℃, bei hochpräzisen Teilen jedoch bis zu 120 ℃.
• Trocknen Sie das Material vor dem Spritzgießen, wenn es zu viel Feuchtigkeit aufgenommen hat (mehr als 0,2 %).

CNC-Bearbeitung von Delrin

Bei der CNC-Bearbeitung wird Material von einem massiven Block abgetragen, um individuelle Teile herzustellen. Dieses Verfahren eignet sich perfekt für kleine und mittlere Serien sowie für die Herstellung hochpräziser Teile.

Delrin lässt sich leicht bearbeiten und bleibt formstabil, sodass Sie enge Toleranzen von ±0.005 mm erreichen können, ohne dass sich das Material verzieht. Da Delrin jedoch bei hohen Temperaturen (über 90 ℃) erweicht, ist eine Kühlung wichtig:

• Kühlmittel auf Luftbasis eignen sich am besten, um die Oberfläche glatt zu halten.
• Verwenden Sie für Delrin immer spezielle Werkzeuge, um Verunreinigungen durch Metalle oder andere Kunststoffe zu vermeiden.
• Eine hohe Schnittgeschwindigkeit und ein langsamer Vorschub liefern die besten Ergebnisse.

3D-Druck von Delrin

Delrin wird zwar meist im Spritzgussverfahren oder durch Zerspanung verarbeitet, lässt sich aber auch im 3D-Druck verarbeiten, obwohl es nicht das einfachste Material dafür ist. Beim 3D-Druck arbeiten Sie in der Regel mit POM-Filamenten und nicht speziell mit der Marke Delrin.

• Verwenden Sie ein beheiztes Bett (zwischen 100 und 130 ℃), damit die erste Schicht haftet.
• Verwenden Sie für eine bessere Haftung eine Plattform auf Zellulose- oder Holzbasis, Klebeband oder Haftmittel.
• Stellen Sie die Drucktemperatur zwischen 210 und 220 ℃ ein und nutzen Sie nach Möglichkeit eine beheizte Kammer, um Verziehen zu reduzieren.
• Drucken Sie in einem gut belüfteten Bereich und halten Sie die Temperatur unter 230 ℃, um die Freisetzung schädlicher Dämpfe zu vermeiden.

Wofür wird Delrin verwendet?

Delrin wird häufig in Autos, Elektronik und anderen Branchen eingesetzt, die starke, hochwertige Teile benötigen. Zu den gängigen Anwendungen gehören:

Mechanische Teile – Zahnräder, Gehäuse, Schrauben, Muttern und Pumpenkomponenten.

Elektrische Teile – Steckverbinder, Abdeckungen und Isolatoren.

Autoteile – Türschlösser und bewegliche Komponenten.

Medizinische Geräte – Insulinpens und Inhalatoren.

Eigenschaften von Delrin

Sie können Delrin-Kunststoff anhand dieser Eigenschaften beurteilen:

Chemische Eigenschaften

• Beständig gegen viele Chemikalien und organische Lösungsmittel, insbesondere unter 70 °C.
• Verfärbt sich nicht leicht.
• Einige neuere Typen weisen eine bessere UV-Beständigkeit auf.

Mechanische Eigenschaften

• Sehr fest (Zugfestigkeit von 10.000 psi bei Raumtemperatur).
• Steif und formstabil (Biegemodul von 410.000 psi).
• Kann sich vor dem Bruch um 10–40 % dehnen.
• Widersteht wiederholter Beanspruchung gut (Ermüdungsfestigkeit von 5.000 psi)
• Geringe Reibung (gleitet reibungslos über Stahl mit einem Reibwert von 0,1–0,3).
• Beständig gegen Verschleiß, Schlag und Verformung über die Zeit.
• Nimmt nur wenig Wasser auf, was es ideal für feuchte oder nasse Bedingungen macht.

Thermische Eigenschaften

• Funktioniert bei Temperaturen von -40 °C bis 90 °C.
• Bleibt bei hohen Temperaturen fest und hält bei 90 °C eine Zugfestigkeit von 2.000 psi.
• Bei -40 °C verliert es nur 20 % seiner Schlagfestigkeit, wird aber nicht zu spröde.
• Verträgt Wasser bis 65 °C ohne Leistungseinbußen.

Elektrische Eigenschaften

• Hervorragender elektrischer Isolator, auch bei Hitze und Feuchtigkeit.
• Geringer Energieverlust, was es zu einem hervorragenden Isolierwerkstoff macht.
• Brennbar, mit einer UL94-Klassifizierung von HB (horizontale Brenngeschwindigkeit).

Vorteile von Delrin für die CNC-Bearbeitung

Delrin-Kunststoff bietet viele Vorteile für die CNC-Bearbeitung, und zwar folgende:

• Fest und zäh, behält seine Form gut
• Verkraftet Stöße und Belastungen ohne Bruch
• Beständig gegen Schäden durch Chemikalien
• Hat eine glatte, glänzende Oberfläche
• Geringe Reibung, was die Bearbeitung erleichtert
• In vielen Fällen sicher für Lebensmittel und Wasser (FDA- und NSF-zugelassen)
• Kann Metallteile aus dem Druckguss ersetzen

Nachteile von Delrin für die CNC-Bearbeitung

Obwohl es viele Vorteile gibt, weist die CNC-Bearbeitung von Delrin-Teilen dennoch einige Nachteile auf, wie die folgenden:

• Schwer zu kleben oder mit anderen Materialien zu verbinden
• Hält Säuren und Basen nicht gut stand
• Kann sich in Sonnenlicht zersetzen und bei hohen Temperaturen Gase freisetzen
• Wird bei sehr kalten Bedingungen spröde

Warum Delrin wählen?

Delrin kann eine hervorragende Wahl für Ihre Teile und Projekte sein. Manchmal sind die Vorteile offensichtlich – wie im Beispiel eines Rennwagens. Andere Male erfordert es mehr Überlegung. Wir helfen Ihnen, Delrin mit anderen Materialien zu vergleichen, damit Sie die beste Wahl treffen können.

Delrin-Kunststoffe im Vergleich zu Metallen

Bei der Wahl zwischen Kunststoff und Metall sollten Sie das Verhältnis zwischen Kosten und Nutzen abwägen. Wenn Sie ein Teil aus Metall hergestellt haben, testen Sie einen technischen Kunststoff wie Delrin mit derselben Form und demselben Design.

Obwohl Kunststoffe und Metalle unterschiedliche Festigkeiten aufweisen, könnte ein Wechsel die Leistung verbessern und die Kosten senken – insbesondere wenn das Metalldesign nicht ideal war.

Gespritzte Kunststoffe ermöglichen komplexere Formen, integrierte Farben und weniger Teile in einer Baugruppe. Dies kann die Fertigung erleichtern und zusätzliche Arbeitsschritte reduzieren, was Zeit und Geld spart.

Manchmal ist die beste Wahl, beides zu kombinieren. Sie können Metallinserts in Kunststoffteile einfügen, um stärkere Gewinde, Verkabelungen, Fluid- oder Gaskanäle oder eine bessere Wärmekontrolle bei niedrigen Kosten zu erzielen.

Delrin-Kunststoffe im Vergleich zu anderen Kunststoffen

Delrin ist fester und haltbarer als viele andere Kunststoffe. Es behält seine Form gut und nimmt nur wenig Feuchtigkeit auf, was es besser macht als Nylon, das bei feuchten Bedingungen aufquellen kann.

Es hat zudem eine reibungsarme Oberfläche, sodass es reibungslos gleitet, ohne zu haften. Dies macht es zu einer hervorragenden Wahl für Zahnräder, Lager und bewegliche Teile, bei denen andere Kunststoffe wie PVS oder ABS schneller verschleißen oder geschmiert werden müssten.

Delrin ist außerdem sehr beständig gegen Chemikalien, einschließlich Kraftstoffe, Öle und Lösungsmittel, während Kunststoffe wie Polycarbonat oder ABS bei Kontakt mit aggressiven Substanzen zersetzt werden können.

Es verträgt höhere Temperaturen als einige gängige Kunststoffe, ist jedoch nicht so hitzebeständig wie PTFE (Teflon) oder PEEK.

Wenn Sie ein Material benötigen, das sich leicht bearbeiten lässt, ist Delrin eine hervorragende Option, da es sauber zerspanbar ist und präzise Formen besser hält als Polyethylen oder Acryl, die zu weich oder spröde sein können.

Wie verhalten sich geometrische Toleranzen bei großen Delrin-Teilen?

Delrin lässt sich leicht verarbeiten und zerspanen und bleibt formstabil, sodass Sie präzise Maße erhalten. Bei großen Bauteilen kann es jedoch zu einem leichten Schrumpf von etwa ±0,05 mm kommen.

Wie wählen Sie das richtige Delrin-Material aus?

Delrin ist in verschiedenen Typen erhältlich – 100, 500, 900 und 1700. Diese Zahlen zeigen, wie leicht das Kunststoff schmilzt und fließt. Typ 100 ist der zähflüssigste, während 1700 am besten fließt. Ihre Wahl hängt davon ab, wie Sie Formen füllen müssen und wofür das Bauteil verwendet wird.

Die folgende Tabelle zeigt verschiedene Delrin-Typen und wofür sie am besten geeignet sind.

Delrin-Typ	Am besten geeignet für
Delrin AF 100 (13 % PTFE-Füllung)	Hält länger als normales Delrin und benötigt keine zusätzliche Schmierung. Ideal für Bauteile, die ohne Fett oder Öl reibungslos gleiten müssen.
Delrin (30 % Glasfaserfüllung)	Fester und verschleißfester als normales Delrin. Ideal für Bauteile unter dauerhaft hoher Belastung.
Delrin AFDE588	Bewältigt hohe Lasten und eignet sich gut für hohe Geschwindigkeiten. Perfekt für Bauteile, die Gewicht tragen müssen, ohne zu brechen.
Delrin 570 (20 % Glasfaserfüllung)	Langlebiger als normales Delrin. Am besten für Bauteile, die zusätzliche Festigkeit und Beständigkeit gegen langfristigen Druck benötigen.
Delrin 150 Homopolymer (schwarz und naturfarben)	Sehr beständig gegen Wasser und Verschleiß. Gut geeignet für Automobil- und Baukomponenten, die lange halten müssen.

Fazit

Delrin ist ein fester, glatter und zuverlässiger Kunststoff, der sich in vielen Branchen bewährt. Sie können ihn zerspanen, formen oder sogar im 3D-Druck verarbeiten, um präzise und langlebige Bauteile herzustellen.

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Häufig gestellte Fragen

Um welchen Kunststoff handelt es sich bei Delrin?

Delrin ist ein technischer Thermoplast, bekannt als Polyoxymethylen (POM). Er wird auch als Acetal, Polyacetal oder Polytrioxan bezeichnet, und Sie wählen ihn wegen seiner Festigkeit und geringen Reibung.

Was ist Delrin 150?

Delrin 150 ist ein fester Allzweckkunststoff aus reinem Delrin (POM-Homopolymer). Er ist sehr langlebig, verschleißfest und nimmt nur sehr wenig Feuchtigkeit auf.

Wie montiert man Delrin-Bauteile am besten?

Delrin-Bauteile lassen sich auf verschiedene Weise verbinden. Für eine einfache Montage und Demontage können Sie selbstschneidende Schrauben, Schnappverbindungen und Presspassungen verwenden. Für eine dauerhafte Verbindung eignen sich Schweißen, Klebstoffe oder Nieten.

Bei einem Prototypen oder einer Kleinserienfertigung können Klebstoffe funktionieren, sind aber möglicherweise nicht stark genug für den langfristigen Einsatz. Für kritische Bauteile empfehlen wir geklebte Verbindungen für eine bessere Leistung.

Reinigen und entfetten Sie die Oberflächen vor der Montage mit Schleifpapier oder Chemikalien, um beste Ergebnisse zu erzielen.

Worin unterscheiden sich Delrin und Acetal?

Delrin (POM-H) ist zäher, verschleißfester und reibungsärmer und eignet sich daher hervorragend für Hochleistungsbauteile. Acetal (POM-C) ist leichter zu verarbeiten und ebenfalls gut für reibungsarme Anwendungen geeignet, aber nicht so fest oder steif wie Delrin.

Welche Oberflächenveredelung ist für Delrin am besten?

Delrin-Bauteile lassen sich je nach Aussehen und Funktion auf zwei Arten veredeln. Bearbeitete Bauteile sind sofort einsatzbereit, können aber sichtbare Bearbeitungsspuren aufweisen, während Kugelstrahlen eine glattere und haltbarere Oberfläche erzeugt.

Für zusätzliche Individualisierung können Sie Heißprägen, Siebdruck, Lackieren, Lasermarkieren, Metallisieren oder Tampondruck hinzufügen.

Wenn Sie Delrin lackieren möchten, können Sie es bei bis zu 160 ℃ einbrennen, während das Metallisieren mit Kupferchrom oder Aluminium die Haltbarkeit und das Aussehen verbessert.

Lasermarkieren funktioniert ebenfalls gut, nachdem die Oberfläche mit einer milden Säurelösung behandelt wurde.

Was kostet die Bearbeitung von Delrin-Bauteilen?

Delrin ist einer der am leichtesten zu bearbeitenden Kunststoffe, was ihn teurer macht als manche anderen – aber die Kosten sind es wert. Er bleibt während der Bearbeitung fest und formstabil, und da er so steif ist, bricht er seltener.