Kunststoffteile mit Flammschutz – Normen, Materialien und Fertigungslösungen

PPS | Hochtemperatur-FFF-Verfahren | Einsatz: Medienführung in Maschinen und Anlagen

Warum Flammschutz in Kunststoffen unverzichtbar ist

Kunststoffe sind aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie sind leicht, vielseitig und wirtschaftlich herstellbar. Doch ein zentrales Risiko bleibt: Kunststoff brennt. Gerade in sicherheitskritischen Branchen wie Schienenfahrzeugen, Luftfahrt, Automobilindustrie oder Medizintechnik ist der Einsatz von Flammschutz-Kunststoffen unverzichtbar. Normen wie DIN EN 45545-2, UL94V0 oder FAR 25.853 definieren die Anforderungen an Materialien, die im Brandfall nicht nur schwer entflammbar sind, sondern auch eine geringe Rauch- und Toxizitätsentwicklung aufweisen müssen.

Wichtige Normen und Prüfverfahren

DIN EN 45545-2

Die EN 45545-2 (häufig auch als DIN EN 45545 2 oder DIN EN 45545-2 bezeichnet) ist die zentrale europäische Norm für den Brandschutz im Schienenverkehr. Sie definiert, welche Kunststoffe im Innenraum von Zügen verwendet werden dürfen, um die Sicherheit von Passagieren zu gewährleisten.

UL94 V0

UL steht für Underwriters Laboratories, eine unabhängige Organisation zur Prüfung und Zertifizierung von Produkten in Bezug auf Sicherheit und Normkonformität. Die UL94-Prüfung klassifiziert Kunststoffe nach ihrem Brandverhalten. UL94V0 Materialien gelten als besonders sicher: Sie erlöschen nach Entzündung selbstständig innerhalb weniger Sekunden und bilden keine brennenden Tropfen. Für viele Anwendungen ist ein UL94V0 Kunststoff Standard. Darüber hinaus gibt es weitere Klassifizierungen. Hier ein kurzer Überblick:

Klasse	Prüfverfahren	Beschreibung (Kriterien)
HB	Horizontal Burning	Horizontale Probe, brennt langsam (<40 mm/min); niedrigste Anforderung
V-2	Vertical Burning	Vertikale Probe, Flammdauer ≤30 s, brennende Tropfen erlaubt
V-1	Vertical Burning	Wie V-2, aber keine/durch Tropfen keine Entzündung
V-0	Vertical Burning	Wie V-1, aber kritisch: Flammdauer ≤10 s/pro Probe, keine Tropfen, keine Entzündung
5VA / 5VB	Severe Burning	Sehr strenger vertikaler Test, höchste Sicherheit 5VB: Probe kann Loch bekommen

FAR 25.853

In der Luftfahrt gibt die FAR 25.853 die Kriterien für brennbare Materialien in Flugzeugkabinen vor. Auch hier spielt die Minimierung von Flammenausbreitung und Rauchgasentwicklung eine entscheidende Rolle. Innerhalb der FAR 25.853 gibt es unterschiedliche Prüfklassen und Klassifizierungen, abhängig von Art, Einbauort und Funktion des Kunststoffs im Flugzeug. Die Einhaltung wird über spezifische Brandprüfungen mit definierten Grenzwerten nachgewiesen.

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Materialien mit Flammschutz

Die Auswahl der richtigen Materialien ist entscheidend für die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bauteilen. Hier eine Übersicht bewährter Kunststoffe mit Flammschutz:

PA6: Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, weit verbreitet im Maschinenbau und in technischen Anwendungen.
PA66: Höhere Wärmebeständigkeit und Festigkeit als PA6, häufig in der Elektrotechnik eingesetzt.
PC: Schlagzähes Polycarbonat mit 10 % Glasfaseranteil, ideal für Gehäuse und strukturstarke Anwendungen.
PPS (inhärent flammgeschützt): Bietet sehr gute chemische Beständigkeit, wird in Elektronik und Automobiltechnik eingesetzt.
PEEK (inhärent flammgeschützt): High-Performance-Kunststoff mit exzellentem Flammschutz, extrem temperaturbeständig, häufig in Luft- und Raumfahrt.
PPE: Geringe Wasseraufnahme und gute elektrische Isoliereigenschaften.
PEI: Hochleistungskunststoff mit hervorragender Flammwidrigkeit, geeignet für anspruchsvolle Anwendungen im Bereich Elektronik und Medizintechnik.

Darüber hinaus sind weitere Polymere verfügbar und mit entsprechenden Füll- und Verstärkungsstoffen wie beispielsweise Glasfasern oder Kohlefasern erhältlich.

Inhärent flammgeschützte Kunststoffe vs. Additiv-Flammschutz

Inhärent flammgeschützte Kunststoffe

Bestimmte Hochleistungskunststoffe wie PPS oder PEEK sind inhärent flammgeschützt. Das bedeutet, dass ihre Molekülstruktur von Natur aus schwer entflammbar ist. Gründe dafür sind:

Hoher Anteil aromatischer Strukturen in der Polymerbasis
Stabile chemische Bindungen, die bei Hitze nicht leicht zerfallen
Bildung einer schützenden Kohleschicht (Char-Layer), die das Fortschreiten der Flamme verhindert

Diese Materialien erfüllen in vielen Fällen ohne Zusatzstoffe bereits höchste Anforderungen wie UL94V0 oder FAR 25.853.

Brennbare Kunststoffe und Flammschutz-Additive

Andere Standardkunststoffe wie PA6 oder PC sind ohne Zusatzstoffe leicht entflammbar. Hier werden Flammschutzmittel zugesetzt, um die Brennbarkeit zu reduzieren. Typische Wirkmechanismen sind:

Gasphasen-Mechanismus: Additive setzen beim Erhitzen nicht brennbare Gase frei (z. B. Stickstoff, Wasser), die die Flamme ersticken.
Kondensations-Mechanismus: Flammschutzmittel fördern die Bildung einer stabilen Kohleschicht auf der Materialoberfläche, die Sauerstoffzufuhr verhindert.
Radikalfänger: Bestimmte Zusätze unterbrechen die Kettenreaktion der Verbrennung, indem sie reaktive Radikale neutralisieren.

Damit lässt sich auch bei Standardkunststoffen wie PA6 flammgeschützt oder PA66 flammgeschützt ein Brandverhalten nach UL94V0 erreichen.

Fertigungsverfahren: Fräsen, Drehen und 3D-Druck

Wir bieten die komplette Bandbreite an Fertigungsverfahren für nicht brennbare Kunststoffteile:

CNC-Fräsen und Drehen: Für präzise Bauteile aus geprüften Flammschutzmaterialien.
3D-Druck Flammschutz: Besonders interessant für Prototypen oder Kleinserien. Dank modernster Verfahren ist heute auch der 3D-Druck UL94V0 Kunststoff möglich – ideal für die schnelle Umsetzung von Konzepten.
LFAM-Technologie: Großformatige 3D-Druckteile im Bauraum von 2500 x 1700 x 950 mm mit flammgeschützten Kunststoffen und Compounds.

Anwendungsfelder

Schienenfahrzeuge: Komponenten nach DIN EN 45545-2
Elektronik: Gehäuse aus UL94V0 Kunststoff
Luftfahrt: Teile gemäß FAR 25.853
Maschinenbau: Einsatz von V0 Flammschutz-Kunststoffen für erhöhte Sicherheit

Ihr Partner für sichere Kunststoffteile

Ob Fräsen, Drehen oder 3D-Druck – wir fertigen Kunststoffteile mit Flammschutz exakt nach den Anforderungen Ihrer Branche. Durch die Einhaltung von EN 45545-2, UL94V0 und FAR 25.853 bieten wir Lösungen, die höchste Sicherheitsstandards erfüllen.

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