Bakelit CNC-Bearbeitung

Bakelit war der erste Kunststoff, der industriell hergestellt wurde. Sein chemischer Name lautet Phenolharz (Phenolformaldehydharz). Bakelit zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit, gute elektrische Isolationsfähigkeit, Wärme- und Korrosionsbeständigkeit aus. Daher wird es häufig in der Elektroindustrie verwendet – z. B. für Schalter, Lampenfassungen, Kopfhörer, Telefongehäuse und Instrumententeile. Die Einführung von Bakelit war ein Meilenstein für die industrielle Entwicklung und gilt als Beginn des Kunststoffzeitalters.

Mechanische Eigenschaften

Phenolharz (Bakelit) ist ein harter, spröder, duroplastischer Werkstoff.

Zu seinen typischen Eigenschaften gehören:

• Nicht hygroskopisch (wasserabweisend)
• Nicht leitfähig (elektrischer Isolator)
• Wärmebeständig
• Hohe Festigkeit und Formstabilität

Bakelit wird aus Phenolharzpulver hergestellt, das mit Sägemehl, Asbest oder Ton vermischt und anschließend unter hohem Druck und hoher Temperatur gepresst wird. Die Oberfläche ist hart, das Material ist spröde und brüchig, beim Klopfen entsteht ein holzähnlicher Klang, und es ist meist dunkelbraun oder schwarz und undurchsichtig. Es erweicht nicht in heißem Wasser und bleibt auch bei hohen Temperaturen isolierend und formstabil.

Form- und Verarbeitungseigenschaften

• Gute Formbarkeit, jedoch größere Schwindung und Richtungsabhängigkeit als bei Aminoplasten. → Enthält flüchtige Feuchtigkeit, daher Vorwärmen vor dem Formen empfohlen.
• Formtemperatur beeinflusst die Fließfähigkeit stark – über 160 °C nimmt die Fließfähigkeit deutlich ab.
• Aushärtungsgeschwindigkeit ist geringer als bei Aminoplasten; die Reaktionswärme beim Härten ist hoch, was bei dicken Wandstärken zu Überhitzung und ungleichmäßigem Härten führen kann.

Chemische Reaktions- und Härtungstypen

• Wenn das Formaldehyd/Phenol-Verhältnis < 1 ist → entsteht thermoplastisches Phenolharz (lineares Harz), das durch Zugabe von Härter (z. B. Hexamethylentetramin) bei 150 °C aushärtet. Dieses Pulver ist als Bakelit-Pulver bekannt.
• Wenn das Formaldehyd/Phenol-Verhältnis > 1 ist → entsteht zunächst das A-Stadium (lösliches Harz), das durch Wärme in das B-Stadium (halbvernetztes Harz) übergeht und schließlich das C-Stadium (unlöslich, un­schmelzbar) bildet – das eigentliche Duroplast-Phenolharz.
• Die Aushärtung kann bei Raumtemperatur oder unter Hitze erfolgen. Für Raumtemperaturhärtung können nichttoxische Härter (z. B. NL) verwendet werden; Benzolsulfonchlorid oder Petroleumsulfonsäure sind ebenfalls möglich, aber giftiger und reizend.

Anwendungen

• Elektrische und elektronische Isolierteile
• Schalter, Steckdosen, Lampenfassungen
• Telefongehäuse, Messgeräte, Sicherungskästen
• Hitzebeständige Griffe und Gehäuseteile