PUR-Fachbegriffe:
Definitionen und Abgrenzungen

Auf dieser Seite erklären wir die Begriffe, die bei der Planung von Polyurethan-Formteilen am häufigsten fallen. Wir grenzen sie auch gegeneinander ab, denn gerade Integralschaum, Kompaktschaum und Spritzguss werden oft verwechselt. Die Definitionen beschreiben die Begriffe so, wie sie in der PUR-Verarbeitung verwendet werden.

Polyurethan (PUR, PU)

Polyurethan ist ein Kunststoff, der durch die chemische Reaktion von zwei flüssigen Komponenten entsteht: einem Polyol und einem Isocyanat. Je nach Rezeptur und Verfahren entstehen weiche, elastische Schaumstoffe, harte Strukturbauteile oder kompakte, dichte Formteile. Die Abkürzungen PUR und PU bezeichnen denselben Werkstoff.

Abgrenzung: Anders als Thermoplaste wie Polyethylen oder Polypropylen wird Polyurethan nicht als Granulat aufgeschmolzen. Das Bauteil entsteht erst durch die chemische Reaktion im Werkzeug.

PUR-Formteil

Ein PUR-Formteil ist ein Bauteil, das in einem geschlossenen Werkzeug aus Polyurethan geformt wird und seine endgültige Form direkt aus dem Werkzeug erhält. Es wird nicht aus einem Block oder einer Platte geschnitten.

Integralschaum

Integralschaum ist ein Schaumstoff mit einer kompakten, porenarmen Außenhaut und einem zelligen Kern, die in einem einzigen Arbeitsgang im geschlossenen Werkzeug entstehen. Die Dichte nimmt von der Oberfläche zum Kern hin ab. Außenhaut und Kern bestehen aus demselben Material und sind nicht miteinander verklebt.

Abgrenzung zu Kompaktschaum: Kompaktschaum hat keinen ausgeprägten zelligen Kern, sondern eine nahezu gleichmäßig hohe Dichte.
Abgrenzung zu Blockschaum: Blockschaum wird in großen Blöcken geschäumt und anschließend zugeschnitten. Er hat keine Außenhaut.

Integral-Weichschaum

Integral-Weichschaum ist ein Integralschaum mit weichem, elastischem Kern und geschlossener Außenhaut. Er gibt unter Belastung flächig nach und kehrt danach in seine Ausgangsform zurück. Typische Anwendungen sind Polster, Liegeflächen und Kopfstützen sowie Lagerungspolster für OP-Anwendungen.
→ Verfahrensseite Integral-Weichschaum und Halbhart

Viskoelastischer Integralschaum (ISV)

Viskoelastischer Integralschaum ist ein Integral-Weichschaum mit viskoelastischen, also stark dämpfenden Eigenschaften. Er wird für Polster eingesetzt, die Druck flächig verteilen sollen. Ajas verwendet dafür die Abkürzung ISV. Seinen Einsatz findet dieses Material insbesondere in der Medizintechnik (Lagerungspolster für OP-Tische).

Integral-Halbhartschaum

Integral-Halbhartschaum ist ein Integralschaum mit mittelhartem Kern, der mehr Stützwirkung bietet als Weichschaum und unter Dauerlast weitestgehend formstabil bleibt. Typische Anwendungen sind Sitzeinheiten, Armlehnen, Rückhaltesysteme und Bodenmatten.

Integral-Hartschaum

Integral-Hartschaum ist ein Integralschaum mit hartem Kern und dichter Randzone, der durch seinen sandwichartigen Aufbau eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht erreicht. Typische Anwendungen sind Gehäuse, Verkleidungen und Konsolen.
→ Verfahrensseite Integral-Hartschaum

Abgrenzung zu PUR-Hartschaum für Dämmung: Dämmplatten aus PUR- oder PIR-Hartschaum sind geschlossenzellige Schäume ohne kompakte Außenhaut. Sie dienen der Wärmedämmung und werden nicht als Formteil gefertigt.

Kompaktschaum

Kompaktschaum ist hochverdichtetes Polyurethan ohne ausgeprägten zelligen Kern, das harte, zähe Formteile mit glatter oder strukturierter Oberfläche ergibt. Es eignet sich für dünnwandige Bauteile mit komplexer Geometrie.
→ Verfahrensseite Kompaktschaum / R-Kompakt

R-Kompakt

R-Kompakt ist ein Kompaktschaum, der mit einem Mineralzusatz verstärkt ist. Das „R“ steht für reinforced (verstärkt). Bei Ajas wird dafür der Mineralzusatz Tremin eingesetzt. Die Verstärkung macht die Teile sehr hart (76 bis 80 Shore D) und formstabil.

RIM (Reaction Injection Moulding, Reaktionsspritzguss)

RIM ist ein Verfahren, bei dem zwei flüssige Komponenten unter hohem Druck in einem Mischkopf vermischt und in ein geschlossenes Werkzeug eingespritzt werden, wo sie zu Polyurethan ausreagieren. Es ergibt kompakte, zäh-elastische Bauteile mit geringer Wandstärke.
→ Verfahrensseite PUR-RIM

Abgrenzung zu thermoplastischem Spritzguss: Beim Spritzguss wird Kunststoffgranulat aufgeschmolzen und mit sehr hohem Druck in ein Werkzeug gepresst, wo es abkühlt und erstarrt. Beim RIM-Verfahren reagieren flüssige Komponenten chemisch im Werkzeug. Der Werkzeuginnendruck ist deutlich niedriger, deshalb können die Werkzeuge einfacher und günstiger ausgeführt werden.

R-RIM (Reinforced Reaction Injection Moulding)

R-RIM ist ein RIM-Verfahren, bei dem dem Polyurethan-System Verstärkungsstoffe wie Fasern oder mineralische Zusätze beigemischt werden. Die Bauteile sind steifer und wärmeformbeständiger als unverstärkte RIM-Teile. Ajas setzt dafür den Mineralzusatz Tremin mit einem Anteil von 17 Prozent ein.
→ Verfahrensseite PUR-R-RIM

Abgrenzung zu S-RIM: Bei S-RIM (Structural RIM) werden Fasermatten in das Werkzeug eingelegt und mit Polyurethan durchtränkt. Bei R-RIM sind die Verstärkungsstoffe bereits im flüssigen System enthalten. Ajas bietet S-RIM nicht an.

Shore-Härte (Shore A, Shore D)

Die Shore-Härte ist ein Maß für die Härte von Elastomeren und Kunststoffen. Sie wird mit einem Prüfgerät (Durometer) gemessen, das einen genormten Eindringkörper in das Material drückt. Shore A wird für weiche bis mittelharte Materialien verwendet, Shore D für harte. Die Skalen reichen jeweils von 0 bis 100, sind aber nicht direkt ineinander umrechenbar. Die Prüfung ist in DIN ISO 48-4 genormt.

Rohdichte

Die Rohdichte ist die Masse eines Materials bezogen auf sein Volumen einschließlich der Poren, angegeben in g/cm³ oder kg/m³. Bei Schaumstoffen ist sie ein zentraler Kennwert, weil sie Gewicht, Härte und Festigkeit eines Formteils bestimmt. Bei Integralschaum wird häufig die mittlere Rohdichte über das gesamte Bauteil angegeben.

E-Modul (Elastizitätsmodul)

Der E-Modul beschreibt, wie stark sich ein Material unter Last elastisch verformt. Ein hoher E-Modul bedeutet ein steifes Material. Bei den PUR-Systemen von Ajas erreichen Kompaktschaum (2.000 MPa) und R-Kompakt (3.450 MPa) die höchsten Werte.

Softtooling (Epoxidharzwerkzeug)

Softtooling bezeichnet die Herstellung von Formwerkzeugen durch Abformung eines Urmodells mit einem Gemisch aus Epoxidharz und Aluminiumgranulat. Das Werkzeug ist schneller und günstiger verfügbar als ein gefrästes Metallwerkzeug und bildet auch händisch gestaltete Oberflächen detailgetreu ab. Es eignet sich vor allem für Prototypen sowie Klein- und Mittelserien.

Abgrenzung zu Aluminiumwerkzeugen: Aluminiumwerkzeuge werden aus dem Vollen gefräst, setzen einen CAD-Datensatz voraus und halten deutlich mehr Entformungen aus. Sie lohnen sich bei höheren Stückzahlen.

Urmodell

Ein Urmodell ist das physische Vorbild eines Bauteils, von dem ein Werkzeug abgeformt wird. Es kann gefräst, im 3D-Druck hergestellt oder von Hand modelliert sein.

Reverse Engineering

Reverse Engineering bezeichnet die Erzeugung eines digitalen Datensatzes aus einem vorhandenen physischen Bauteil, meist per 3D-Scanning. Es wird eingesetzt, wenn keine Zeichnung oder kein CAD-Datensatz mehr vorliegt, zum Beispiel bei der Nachfertigung älterer Ersatzteile.

Einleger / Umschäumen

Einleger sind Teile aus anderen Werkstoffen, zum Beispiel Holz, Stahl, Verbundwerkstoffe oder Gurtmaterial, die vor dem Schäumen in das Werkzeug gelegt und vom Polyurethan ganz oder teilweise umschlossen werden. Sie dienen als Träger, Befestigungspunkt oder Versteifung.

Mischkopf / Misch- und Dosieranlage

Eine Misch- und Dosieranlage fördert die beiden flüssigen PUR-Komponenten im festgelegten Mengenverhältnis zum Mischkopf. Dort werden sie unmittelbar vor dem Eintrag in das Werkzeug vermischt. Die Anlage bestimmt, welche Schussgewichte und Ausbringungsmengen möglich sind.

Abgrenzung im Überblick

Begriff	Ist …	Ist nicht …
Integralschaum	Formteil mit Außenhaut und Zellkern aus einem Arbeitsgang	zugeschnittener Blockschaum mit Bezug
Kompaktschaum	durchgehend hochverdichtetes PUR-Formteil	Integralschaum mit Zellkern
PUR-RIM	Reaktionsspritzguss aus flüssigen Komponenten	thermoplastischer Spritzguss aus Granulat
PUR-R-RIM	RIM mit beigemischten Verstärkungsstoffen	S-RIM mit eingelegten Fasermatten
Integral-Hartschaum	steifes Strukturbauteil mit kompakter Randzone	PUR-/PIR-Dämmplatte
PUR-Formteil	im Werkzeug geformtes Bauteil	PE-Schaum, der aus Platten gestanzt oder tiefgezogen wird

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen PUR und PU?
Keiner. Beide Abkürzungen bezeichnen Polyurethan.

Was ist der Unterschied zwischen Integralschaum und Kompaktschaum?
Integralschaum hat eine kompakte Außenhaut und einen zelligen, leichteren Kern. Kompaktschaum ist durchgehend dicht und hat keinen ausgeprägten Zellkern.

Ist RIM dasselbe wie Spritzguss?
Nein. Beim RIM-Verfahren reagieren zwei flüssige Komponenten im Werkzeug zu Polyurethan. Beim Spritzguss wird ein Thermoplast-Granulat aufgeschmolzen und unter hohem Druck eingespritzt.

Wann wird Shore A und wann Shore D angegeben?
Shore A für weiche bis mittelharte Materialien wie Weich- und Halbhartschaum, Shore D für harte Materialien wie Hartschaum, RIM oder R-RIM.

Was ist Softtooling?
Ein Werkzeug, das durch Abformung eines Urmodells mit Epoxidharz und Aluminiumgranulat entsteht. Es ist günstiger und schneller als ein gefrästes Werkzeug und eignet sich für kleinere Serien.

Stand und Verantwortung

Fachlich geprüft von: Steffen Dorscht
Herausgeber: Ajas GmbH, Buchholz-Mendt