HDPE (PE-HD)

Physikalische Eigenschaften

Laserbearbeitung

Obwohl chlor- und stickstofffrei, setzt die unvollständige Verbrennung von Polyethylen aliphatische Kohlenwasserstoffe, Aldehyde und Feinstaub frei. Nicht toxisch im engeren Sinne, aber reizend für die Atemwege. Thermische Bearbeitung erfordert stets Belüftung.

CO₂: Absolut nicht schneidbar oder gravierbar mit CO2-Laser. HDPE verdampft nicht: es schmilzt und vernetzt, wobei geschmolzene Kanten, Plastikausflüsse und dichter Rauch entstehen. Kein empfehlenswertes Verfahren.

Diode: Aus denselben Gründen wie beim CO2-Laser nicht anwendbar: das Material schmilzt ohne zu verdampfen.

Faser: Im Maker-Bereich nicht anwendbar. Faserlasermarkierung ist technisch möglich, liefert jedoch Ergebnisse geringer Qualität.

CNC- / Fräsbearbeitung

Hervorragende CNC-Bearbeitbarkeit. Erzeugt saubere Bandspäne. Die Hauptproblematik ist der niedrige Schmelzpunkt: der Fräser muss schneiden, nicht reiben. Einschneidige (Single-Flute) oder zweischneidige Fräser mit hohem positivem Spanwinkel, hoher Vorschubgeschwindigkeit und moderater Spindeldrehzahl verwenden. Ein Druckluftstoß verhindert Spänestau und lokale Überhitzung. Kein flüssiges Kühlmittel erforderlich.

Plotter und Thermoformen

Nachbearbeitung

Schleifen: Schleifbar, jedoch mit bescheidenen Ergebnissen: die Oberfläche neigt zum Ausfransen. Für eine glatte Oberfläche schnelles Flammpolieren mit einem Brenner oder Erhitzen mit einer Heißluftpistole bevorzugen, wodurch die Oberflächenschicht wieder aufgeschmolzen und Kratzer eingeebnet werden.

Grundierung: erforderlich. Oberfläche notorisch schwer zu lackieren oder zu kleben aufgrund der sehr niedrigen Oberflächenenergie. Erfordert Coronabehandlung, Beflammung oder Polyolefin-Chlorid-Primer (CP-Primer) für Polyolefin-Kunststoffe vor jeglicher Lackierung.

Verkleben: Mit konventionellen Klebstoffen nahezu unmöglich zu kleben. Die extrem niedrige Oberflächenenergie verhindert die Haftung. Die einzige zuverlässige Methode ist das thermische Schweißen mit HDPE-Schweißdraht oder -Kolben oder der Einsatz spezifischer Strukturklebstoffe (Loctite 4861 o. Ä.) auf vorbeflammter Oberfläche.

Mit der Zeit: Außergewöhnliche Beständigkeit gegen Chemikalien, Feuchtigkeit und UV (bei Stabilisierung). Rostet nicht, nimmt kein Wasser auf, beständig gegen konzentrierte Säuren und Basen. Neigt bei hohen Temperaturen zum Kriechen (langsame Verformung unter konstanter Last).

Häufige Defekte

• Span-Schmelzen und Ankleben am Fräser bei zu niedrigem Vorschub (typische weißliche Brandmarken)
• Maßliches Kriechen in Strukturteilen unter Dauerlast bei erhöhter Umgebungstemperatur

Sicherheit

Empfohlene PSA: eye_protection

Ungiftiges und inertes Material in fester Form. Keine nennenswerten Risiken bei der mechanischen Bearbeitung mit ausreichender Belüftung zur Spanabfuhr. Niemals mit Laser bearbeiten.

Verfügbarkeit und Formate

Handelsübliche Formate: Platten 3–100mm, Rund- und Vierkantstäbe, Thermoformplatten, Schneidebretter und Paneele

Verwandte Materialien

Quellen

• ISO 1872-1 — Plastics polyethylene (PE) moulding and extrusion materials
• ASTM D4976 — Standard Specification for Polyethylene Plastics Molding and Extrusion Materials
• Datasheet tecnico HDPE/PE300 Rocholl GmbH