POM-Kunststoff: Wichtigste Vorteile und Anwendungsbereiche

POM ist ein steifer, reibungsarmer technischer Kunststoff, der speziell für präzise bearbeitete und geformte Teile entwickelt wurde.

POM

Was ist POM? 

Polyoxymethylen (POM), auch Acetal oder Polyacetal genannt, ist ein steifer, reibungsarmer technischer Kunststoff, der langfristig seine Formstabilität beibehält. Er ist verschleißfest, lässt sich sauber bearbeiten und wird häufig für Zahnräder, Buchsen, Lager und andere Bauteile verwendet, die eine zuverlässige, reproduzierbare Leistung erfordern.

POM gibt es in zwei Haupttypen: 

  • POM-H (Homopolymer-Acetal): Diese Sorte, oft als Delrin bezeichnet, bietet eine höhere Steifigkeit, Zugfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. Erfahren Sie mehr darüber, wie Delrin in einigen Anwendungen Metall ersetzen kann. 
  • POM-C (Acetal-Copolymer): Etwas geringere Festigkeit, dafür aber bessere Chemikalienbeständigkeit und höhere Hitzebeständigkeit bei der Verarbeitung. Es weist zudem keine Porosität in der Mittellinie auf, was es zu einer besseren Wahl für dickere Querschnitte machen kann. 

In der Praxis verwenden Ingenieure den Begriff „Acetal“ oft für POM-C und „Delrin“ für POM-H, obwohl beide technisch gesehen Acetale sind. 

POM-Glossar

  • POM (Polyoxymethylen): Die Polymerfamilie
  • Acetal: Eine gebräuchliche Sammelbezeichnung für POM-Werkstoffe
  • POM-H: Acetal-Homopolymer
  • POM-C: Acetal-Copolymer
  • Delrin: Ein Markenname für POM-H

Möglichkeiten bei Protolabs im Bereich POM

Protolabs bietet POM sowohl für die CNC-Bearbeitung als auch für den Spritzguss an und verfügt dabei über folgende Möglichkeiten:

POM für den Spritzguss

Der Spritzguss eignet sich ideal für die Serienfertigung von POM-Teilen, insbesondere wenn hohe Wiederholgenauigkeit und gleichbleibende Geometrie erforderlich sind. Protolabs bietet sowohl spritzgegossenes Acetal als auch spritzgegossenes Delrin an, je nach der jeweils benötigten Homopolymer- oder Copolymer-Sorte.

Fähigkeit Details
Ideal für Endprodukte in großen Stückzahlen, komplexe Geometrien und wiederholbare Fertigung.
Toleranz In der Regel ~0,003–0,005 Zoll/Zoll, abhängig von Geometrie, Werkstoffgüte und Schrumpfverhalten.
Schrumpfung Typischerweise etwa 1,5–2,5 %, abhängig von der Güteklasse und der Fließrichtung. Eine gleichmäßige Wandstärke und ein angemessener Entformungsschrägwinkel tragen zur Aufrechterhaltung der Maßgenauigkeit bei.
Wandstärke Mindestens 0,040 Zoll (1,0 mm) werden empfohlen, um Verziehen oder Einsinken zu verringern.
Oberflächenbeschaffenheit Im Allgemeinen glatt, aber die endgültige Oberflächenbeschaffenheit hängt von der Formqualität und der Teilegeometrie ab.
Datenblätter Celcon M90 (Acetal-Copolymer), Delrin 500P (Acetal-Homopolymer), Delrin 520 MP, Delrin 577, RTP 800 GB 10 (10% Glasperlen), RTP 800 GB 20 (20% Glasperlen) 

POM für die CNC-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung ist eine hervorragende Wahl für Prototypen mit kurzen Durchlaufzeiten und POM-Teile in kleinen Stückzahlen; dabei stehen sowohl Acetal als auch Delrin zur Verfügung.

Fähigkeit  Details 
Ideal für Prototypen, Kleinserienfertigung und Teile, die enge Toleranzen oder größere Querschnitte erfordern.
Toleranz  Entspricht, sofern nicht anders angegeben, der Norm ISO 2768 (mittlere Qualität).
Farbauswahl Naturfarben und schwarz. Das naturfarbene Acetal-Copolymer erfüllt die Anforderungen der FDA, USDA, NSF und 3A Sanitary, während die schwarze Copolymer-Sorte ebenfalls als FDA-konform gelistet ist.
Oberflächenbeschaffenheit In der Regel gefräst und matt, je nach Werkzeugweg und Geschwindigkeit.
Datenblätter Tecaform (Acetal-Copolymer), Tecaform SD (ESD Acetal-Copolymer), Delrin 150 (Acetal-Homopolymer), Delrin 570 (20% Glasfaseranteil) 

Fertigung mit POM 

POM ist ein vielseitiger Werkstoff, dessen Verhalten sich jedoch je nach Fertigungsverfahren leicht unterscheidet. Von der Schrumpfung beim Spritzgießen bis hin zu Überlegungen zur Aufspannung bei der CNC-Bearbeitung – wenn Sie diese Grundlagen von vornherein verstehen, können Sie sicherstellen, dass Sie die gewünschte Leistung erzielen. 

CNC-Bearbeitung mit POM 

Die CNC-Bearbeitung eignet sich hervorragend für schnell gefertigte Prototypen und POM-Teile in Kleinserien, bei denen enge Toleranzen und eine saubere Bearbeitung oberste Priorität haben. Sie ist eine gängige Wahl für Zahnräder, Buchsen und Verschleißstreifen, da sich das Material sauber bearbeiten lässt und seine Form gut beibehält. 

Konstruktionsrichtlinien

  • Wählen Sie POM-C für dickere Teile, bei denen bei Homopolymer-Rohmaterial Porosität entlang der Mittellinie ein Problem darstellen kann 
  • Wählen Sie POM-H, wenn Steifigkeit, Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit am wichtigsten sind 
  • Stützen Sie dünne Strukturen während der Bearbeitung ab, um ein Durchbiegen zu verhindern, insbesondere bei längeren Teilen 
  • POM lässt sich sauber bearbeiten, doch scharfe Werkzeuge tragen dazu bei, Wärmeentwicklung zu vermeiden und die Oberflächengüte zu erhalten 

Spritzguss mit POM 

Beim Übergang vom Prototyp zur Serienfertigung ist der Spritzguss oft die effizienteste Methode zur Herstellung von POM-Bauteilen. Er gewährleistet eine gleichbleibende Geometrie und Wiederholgenauigkeit, doch eine gute Bauteilkonstruktion ist wichtig, um die Schrumpfung zu kontrollieren und optische Mängel zu vermeiden. 

Konstruktionsrichtlinien

  • Halten Sie eine gleichmäßige Wandstärke ein, um den relativ hohen Schwund von POM auszugleichen 
  • Verwenden Sie Entformungsschrägen (≥1°), um ein sauberes Entformen der Teile zu gewährleisten 
  • Vermeiden Sie dicke Abschnitte, da diese aufgrund des Schwunds zu Einfallstellen führen können 
  • Fügen Sie Verrundungen hinzu, um den Fließverhalten zu verbessern und Spannungskonzentrationen zu verringern 

Vor- und Nachteile von POM 

POM hat klare Stärken und einige Kompromisse. Hier zeigt es in der Regel gute Leistungen, und hier könnte ein anderes Material besser geeignet sein. 

Vorteile 

  • Steif und formstabil: POM hält enge Toleranzen ein und behält seine Form über lange Zeit bei, weshalb es bei Präzisionsteilen so häufig zum Einsatz kommt.
  • Geringe Reibung und gute Verschleißfestigkeit: Es eignet sich gut für Gleitlagerungen wie Zahnräder, Lager und Buchsen, oft ohne dass eine zusätzliche Schmierung erforderlich ist.
  • Feuchtigkeitsbeständig: Standard-Typen ohne Füllstoffe nehmen nur sehr wenig Wasser auf (etwa 0,20–0,25 % über 24 Stunden), was zur Formstabilität der Bauteile beiträgt.
  • Gute Eignung für wiederholte Bewegungen: Insbesondere Homopolymer-Typen bieten eine hervorragende Ermüdungsbeständigkeit für Schnappverbindungen, Federn und bewegliche Bauteile.
  • Saubere Bearbeitung: POM ist einer der am einfachsten zu bearbeitenden technischen Kunststoffe, da es sich sauber zerspanen lässt, enge Toleranzen einhält und glatte Oberflächen erzeugt.

Nachteile

  • Eingeschränkte chemische Beständigkeit in rauen Umgebungen: POM verträgt zwar Kraftstoffe und viele Lösungsmittel gut, ist jedoch nicht ideal für starke Säuren oder oxidierende Chemikalien geeignet.
  • Nicht ideal für längere UV-Belastung: Standardtypen können im Außenbereich ohne Stabilisierung zerfallen. Bessere Materialoptionen finden Sie in unserem Leitfaden zu UV-beständigen Kunststoffen. 
  • Kann beim Formen schrumpfen: Spritzgegossenes POM schrumpft stärker als manche anderen Kunststoffe, daher müssen die Bauteilkonstruktion und die Fließrichtung berücksichtigt werden. 
  • Mäßige Temperaturgrenzen: Es eignet sich gut für viele technische Anwendungen, verträgt jedoch keine anhaltend hohen Temperaturen wie beispielsweise Materialien wie PEEK. 
  • Schwer mit Klebstoffen zu verkleben: Mechanische Befestigungen, Presspassungen oder Schweißverfahren sind oft zuverlässiger als die Verklebung mit Klebstoffen. 

HDPE im Vergleich zu anderen Thermoplasten

HDPE weist viele Eigenschaften auf, die es mit anderen Thermoplasten gemeinsam hat, doch jede dieser Eigenschaften bringt ihre eigenen Vor- und Nachteile mit sich. Hier finden Sie einen direkten Vergleich, wie gängige Alternativen in Bezug auf Flexibilität, Haltbarkeit, Chemikalienbeständigkeit und weitere Aspekte abschneiden: 

 

Material Steifigkeit  Verschleißfestigkeit  Feuchtigkeitsbeständigkeit  Max. Betriebstemperatur  Typische Anwendungsbereiche  Vorteile Nachteile
POM (Acetal / Delrin)  Hoch Ausgezeichnet  Ausgezeichnet ~185–195°F Zahnräder, Buchsen, Lager Steif, reibungsarm, formstabil
 Säureempfindlich, schwer zu verkleben
Nylon (PA 6/66) Mäßig  Gut Mangelhaft ~200–220°F Zahnräder, Rollen, Bauteile Fest, hitzebeständig, ermüdungsbeständig
 Nimmt Feuchtigkeit auf
PEEK Sehr hoch
 Ausgezeichnet

Ausgezeichnet

 ~480–500°F

Luft- und Raumfahrtkonstruktionen, medizinische Geräte

 Extreme Hitze- und Chemikalienbeständigkeit
 Hohe Kosten 
PTFE Niedrig Gut Ausgezeichnet ~500°F Dichtungen, Auskleidungen, Gleitteile
 Extrem reibungsarm, chemikalienbeständig
 Geringe Steifigkeit, schwer zu bearbeiten
HDPE Niedrig–Mäßig
 Mäßig Ausgezeichnet ~175–180°F Behälter, Gehäuse, Lebensmitteltechnik
 Leicht, kostengünstig, chemikalienbeständig
 Flexibel, weniger präzise
PP (Polypropylen)  Mäßig Mäßig Ausgezeichnet ~210°F Chemikalienbehälter, flexible Scharniere Chemikalienbeständig, ermüdungsbeständig Geringere Steifigkeit als POM

Alle Werte sind typische Werte und dienen ausschließlich zu Vergleichszwecken. Bitte beachten Sie unsere Materialseite und die jeweiligen Datenblätter für sortenspezifische Angaben, bevor Sie eine Materialauswahl treffen. 

Material-Highlights 

  • LDPE: Flexibler, aber weniger steif und weniger formstabil als HDPE 
  • PP (Polypropylen): Bessere Ermüdungsbeständigkeit, ähnliches chemisches Profil, steifer
  • Acetal (POM): Höhere Steifigkeit und Formstabilität, jedoch teurer
  • Nylon (PA): Höhere Festigkeit und Wärmebeständigkeit, nimmt jedoch mehr Feuchtigkeit auf
  • ABS: Einfacher zu bearbeiten und zu veredeln als HDPE, jedoch weniger chemikalienbeständig und nicht ideal für den Einsatz im Freien

Anwendungsbereiche 

POM wird branchenübergreifend für Bauteile eingesetzt, bei denen Präzision, geringe Reibung und zuverlässige mechanische Eigenschaften gefragt sind:

  • Medizintechnik: Komponenten für die Arzneimittelabgabe, Inhalatorteile und Griffe 
  • Automobilindustrie: Türschlossmechanismen, Teile für Hebevorrichtungen, Zahnräder und Komponenten für Kraftstoffsysteme 
  • Industrie: Förderbandführungen, Ventilsitze, Buchsen, Verschleißstreifen und Pumpenkomponenten  

Angebot anfordern 

POM hat klare Stärken und einige Kompromisse. Möchten Sie POM-Teile bearbeiten oder spritzen? Laden Sie Ihre CAD-Datei hoch, um sofort ein Angebot und Feedback zu Ihrem Entwurf zu erhalten.