Federn

Jede Vorrichtung, die nach wiederholtem Durchbiegen stets mit vorgegebener Kraft in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt, kann als Feder betrachtet werden. Bei der Gestaltung von Federn bieten unsere technischen Kunststoffe Gewichtseinsparungen, einfache Ausführung von komplexen Formen und eine Reduzierung der Fertigungsschritte. Sie können z.B. zur Herstellung von Spiralfedern, Blattfedern und Scheibenfedern sowie Sicherheitsschnappschlössern verwendet werden.

Bei der Auswahl des geeigneten Kunststoffs für eine Federanwendung sind Eigenschaften wie Belastungsfähigkeit, Dauerstandfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit sowie umgebungsabhängige Merkmale wie Feuchtigkeitsaufnahme und Temperaturbeständigkeit zu berücksichtigen.

Hervorragende langlebige Federn wurden aus Celcon^®- und Hostaform^®-Acetalcopolymeren hergestellt (Polyacetal wird oft als der „Federstahl“ unter den Thermoplasten bezeichnet). Fortron^®, ein lineares Polyphenylensulfid, weist eine ausgezeichnete Dauerstandfestigkeit auf und behält seine Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen auch in Gegenwart von aggressiven Chemikalien. Ungefüllte Typen eignen sich in der Regel besser für kleine Federn, da Glasfasern und inerte Füllstoffe die Durchbiegefähigkeit begrenzen. Durch Verwendung von Schlagzähmodifikatoren lässt sich die Dauerstandfestigkeit erhöhen.

Für einen effektiven Einsatz von Kunststofffedern sollte man nicht versuchen, die Metallfeder einfach nachzubilden; vielmehr sollte das Teiledesign so modifiziert werden, das es federähnliche Merkmale aufweist. Zunächst sind folgende Punkte zu klären:

• Belastung des Federelements
• Form des Federelements
• Vorgesehener Einsatzzyklus
• Betriebsumgebung (die Leistung der Feder ist temperaturabhängig)
• Lebensdauer
• Stückkosten im Vergleich zum Preis herkömmlicher Metallfedern