Technisch Werken

Wat zijn de voordelen van kunststoffen in de werktuigbouwkunde?

In de werktuigbouwkunde wordt van oudsher veel gebruik gemaakt van metalen. Metalen hebben veel gunstige eigenschappen waardoor ze een breed toepassingsgebied hebben in de bouw van machines en staalconstructies. De laatste jaren krijgen metalen echter geduchte concurrentie. Halverwege de twintigste eeuw werd gebruik gemaakt van bakeliet. Dit is een eenvoudige kunststof. Sinds het gebruik van bakeliet zijn er echter zeer veel verschillende kunststoffen ontwikkeld en toegepast. De kunststoffen zijn sterk in opkomst binnen de werktuigbouwkunde. Niet alleen binnen de werktuigbouwkunde worden kunststoffen meer gebruikt. Er zijn zeer veel producten waarin tegenwoordig gebruik wordt gemaakt van kunststoffen. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan computerbehuizingen, mobiele telefoons (GSM), rekenmachines, bekers, borden, bestek en talloze speelgoed artikelen.

Wat zijn van voordelen van kunststoffen?
Er zijn verschillende kunststoffen ontwikkeld de laatste jaren. Metalen worden gelegeerd om de eigenschappen te verbeteren. Bij kunststoffen zijn er ook verschillende samenstellingen waardoor kunststoffen breed kunnen worden toegepast in de werktuigbouwkunde. Een aantal belangrijke voordelen die kunststoffen hebben ten opzichte van de werktuigbouwkunde zijn als volgt:

Kunststoffen zijn goedkoop
Kunststoffen zijn ten opzichte metalen goedkoop en kunnen over het algemeen eenvoudig worden verwerkt. Producten die van kunststoffen worden vervaardigd zijn daarom goedkoper dan vergelijkbare producten die van metalen zijn vervaardigd.

Kunststoffen isoleren
Metalen geleiden elektriciteit in meer en mindere mate. Kunststoffen werken isolerend. Hierdoor kunnen kunststoffen goed worden toegepast voor de behuizing van machines en de bescherming van elektriciteitskabels. Met het gebruik van kunststoffen kan worden voorkomen dat bepaalde delen van een machine onder spanning komen te staan.

Kunststoffen hebben een laag gewicht
De meeste metalen hebben een hoge soortelijke massa. Dit houdt in dat veel metalen ten opzichte van bijvoorbeeld hout en kunststof zwaar zijn. Wanneer een m3 kunststof wordt gewogen en een m3 aluminium dan is kunststof over het algemeen veel lichter. Dit zorgt er voor dat het gebruik van kunststof het gewicht van een product kan reduceren.  Het gebruik van metalen zorgt er vaak voor dat een product juist zwaarder wordt. Bij machines waarbij gewicht een belangrijke rol speelt wordt vaak gekeken naar de mogelijkheid om kunststoffen toe te passen. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan de jachtbouw, vliegtuigindustrie, de ruimtevaart en ook voortuigen als brommers, scooters en auto’s.

Kunststoffen roesten niet
Op edelmetalen na heeft elke metaalsoort zijn eigen oxidatieproces. Dit zorgt er voor dat de aanblik van het metaal verandert. Daarnaast kan de oxidatie in de vorm van roest bij Ferro-legeringen en ferrometalen er voor zorgen dat de mechanische kwaliteit achteruit gaat. Kunststoffen roesten niet. Ze zijn behoorlijk goed bestand tegen weersinvloeden. Er moet echter wel rekening gehouden worden met bepaalde temperaturen en de uitwerking van zonlicht (UV straling). Hierdoor kan de kwaliteit van kunststoffen wel worden verminderd. Kunststoffen kunnen daarnaast vaak beter tegen zuren dan metalen. Daarom worden kunststoffen gebruikt voor de verpakking van accuzuur en andere zuren.

Kunststoffen zijn geschikt voor de verpakking van voedingsmiddelen
In tegenstelling tot metalen zijn kunststoffen uitermate geschikt voor de verpakking van voedingsmiddelen. Veel verpakkingen lijken op het eerste oog uit papier te bestaan zoals bijvoorbeeld een melkpak of een yoghurtpak, er is echter op het papier of karton een dun laagje kunststof aangebracht om er voor te zorgen dat het papier niet week wordt. Ook in de machinebouw wordt in de voedingsmiddelenindustrie veel gebruik gemaakt van kunststoffen. Hierdoor komt geen giftige oxidatie van metalen in de voeding terecht.

Kunststoffen zijn breed toepasbaar
De vormen die met kunststoffen kunnen worden gemaakt zijn vrijwel onbeperkt. Dit heeft te maken met de eenvoudige manier waarop kunststoffen kunnen worden verwerkt. Kunststoffen kunnen worden gegoten, gespoten en geperst. Daarnaast kan men kunststoffen ook extruderen en laten smelten om ze vervolgens doormiddel van lucht op te blazen tot dun plastic voor bijvoorbeeld plastic zakken. Doormiddel van een specifiek lasproces kunnen  thermoplastische kunststoffen zelfs aan elkaar gelast worden. Thermoplastische kunststoffen zijn kunststoffen die doormiddel van hitte zacht en vloeibaar worden. Thermohardende kunststoffen bestaan uit uitgeharde kunststoffen. Deze kunnen niet opnieuw weer week worden gemaakt om ze te vervormen. Thermohardende kunststoffen worden vaak doormiddel van persen en gieten in de juiste vorm gebracht. Naast het gemak waarmee kunststoffen in de gewenste vorm kunnen worden gebracht is het ook mogelijk om kunststoffen de gewenste kleur te geven. Ook hierin zijn de mogelijkheden onbeperkt.

Kunststoffen worden steeds meer toegepast in de werktuigbouwkunde
Door bovenstaande eigenschappen worden kunststoffen breed toegepast in de techniek. In de toekomst zullen kunststoffen metalen nog meer gaan vervangen. Kunststoffen worden van steeds betere kwaliteit. Ook de terughoudendheid om kunststoffen te gebruiken in plaats van metalen neemt af. De mechanische eigenschappen van kunststoffen zijn soms net zo goed als metalen en daarnaast is het soortelijk gewicht ook nog lager. Op dit moment worden kunststoffen in toenemende mate gebruikt bij de fabricage van auto’s. Hoewel het gemiddelde percentage gewicht van kunststof in een auto ongeveer 10 procent is van het totaalgewicht zal kunststof door het gebruik van elektrische motoren worden vergroot. Dit heeft te maken met het feit dat het gewicht van auto’s steeds belangrijker wordt wanneer er wordt gekeken naar de zuinigheid van auto’s.

Deel dit artikel!

Als senior intercedent bij een groot technisch uitzendbureau is Pieter Geertsma verantwoordelijk voor het bemiddelen van personeel in het marktsegment werktuigbouwkunde. Daarnaast is hij landelijk aanspreekpunt voor vragen over dit marktsegment en de ontwikkelingen die daarin plaatsvinden. Door intensieve samenwerking met interne en externe collega’s heeft hij een goed beeld van de totale technische markt. Hierdoor krijgt hij naast nieuws over techniek, innovaties en arbeidsmarkt ook actuele vacatures binnen.

Getagd met , , , , , , ,
Geplaatst in Techniek
Like ons op Facebook!