Details zum Schneiden Materialkunde Expandiertes Polystyrol (EPS

Details zum Schneiden
Materialkunde
Expandiertes Polystyrol (EPS)
EPS ist weiß und vor allem unter dem Namen Styropor® bekannt.
Dies ist jedoch eigentlich das für BASF eingetragene
Warenzeichen und somit ein Handelsname.
Expandiertes Polystyrol wird mit Wasserdampf aufgeschäumt und
muss vor dem Schneiden ausreichend abgelagert und trocken
sein. Styropor® ist in unterschiedlichen Qualitäten lieferbar.
- Baustyropor: Bezeichnung P15 - P30 mit 15 - 30 kg/m³. Ist
meist sehr grobporig geschäumt und enthält manchmal Recyclingmaterial. Styropor® mit
Recyclingmaterial kann zwar mit Heißdraht-Schneidemaschinen bearbeitet werden, ist jedoch als
Schaumstoffkern für Tragflächen absolut unbrauchbar. Viele Baumärkte führen hochwertiges P15Baustyropor. Wegen seines geringen Gewichts wird dieses Material meist bei Modellflugzeugen in der
F3A- und F3A-X-Szene verwendet. Da P15-Styropor recht grobporig geschäumt ist, franst es meist
im Endleistenbereich aus. Das heißt, die Endleiste ist recht wellig und sieht nicht besonders schön
aus. Trotzdem kommt bei den meisten Wettbewerbspiloten nur P15-Styropor zur Anwendung. Um
eine ordentliche Verbindung mit der Beplankung zu gewährleisten, muss in einer Vakuumpresse oder
im Foliensack verklebt werden.
- Fassadenstyropor: Qualitäten 18 - 25 kg/m³. Kann in der Regel gut verarbeitet werden, da es
aufgrund des Materialschwundes bereits abgelagert ist.
- Modellbaustyropor: Raumgewicht um ca. 20 kg/m³. Sehr feinporig geschäumtes Material, das
üblicherweise für die Herstellung von Modellen für die Gusstechnik, für Designmodelle und im
Flugmodellbau eingesetzt wird. Gut geeignet für Tragflächenkerne, da durch die feinporige Struktur
bereits geringe Harzmengen einen guten Verbund mit dem Beschichtungsmaterial ergeben.
Modellbaustyropor verwenden hauptsächlich professionelle Hersteller von Schaumstofftragflächen.
Der geschnittene Styroporkern sieht sehr gut aus und vermittelt das Gefühl von Präzisionsarbeit.
Wegen der größeren Härte gegenüber Baustyropor eignet sich das Material ausgezeichnet für dünn
profilierte Seglerflächen.
Extrudiertes Polystyrol (XPS)
XPS ist unter verschiedenen Handelsnamen bekannt z.B.
Styrodur®, Styrofoam® und wird in verschiedenen Farben von
zahlreichen Unternehmen hergestellt, wie z.B. Dow Chemicals
oder BASF. Extrudiertes Polystyrol wird mit Treibgas in Extrudern
aufgeschäumt und besitzt im Gegensatz zum expandierten
Polystyrol eine weitgehend geschlossene Zellstruktur. Es wird mit
Raumgewichten zwischen 25 kg/m³ und 50 kg/m³ hergestellt.
XPS zeichnet sich durch relativ hohe Druckfestigkeit im Vergleich
zu expandierten Materialien aus. Es wird in unterschiedlichen Ausführungen und Dichten hergestellt
und ist meist farbig. Besonders gut sind sie geeignet zur Herstellung plastischer Buchstaben und
Logos sowie im Modellbau.
Bekannte Markennamen sind zum Beispiel:
- Roofmate®: Extruderschaum mit Schäumhaut, Farbe blau, (DOW) Raumgewicht ca. 35 - 40
kg/m³, glatte Schnittfläche. Wegen der Schäumhaut neigen die Teile zum Verziehen. Besonders in
England und Amerika erfeut sich der „blue foam" großer Beliebtheit. Wegen der relativ großen
Oberflächenhärte und guten mechanischen Bearbeitbarkeit eignet sich das Material gut zum Bau von
Urmodellen.
- Styrofoam®: Extruderschaum ohne Schäumhaut, Farbe blau, (DOW) Raumgewicht ca. 28 - 30
kg/m³. Da relativ geringes Gewicht und gute Oberflächenqualität, eignet sich Styrofoam®
ausgezeichnet als Schaumstoff für den Tragflächenbau. Relativ starke Qualitätsschwankungen bei
dünnem Plattenmaterial. Weitere ausführliche Informationen finden Sie hier.
- Styrodur®: Extruderschaum mit Schäumhaut, Farbe grün (BASF) Raumgewicht ca. 35 - 40 kg/m³.
Eigenschaften gleich wie Roofmate®. Mit der STEP-FOUR-Styroporschneidemaschine geschnitten,
eignet sich Styrodur® sehr gut zum Bau von dünnen Tragflächen ohne Holm oder zur Fertigung von
Rumpf- und Tragflächen-Urmodellen.
- Fina-X®: Extruderschaum in unterschiedlichen Qualitäten (AIREX) von ca. 28 kg/m³ bis 35 kg/m³,
mit und ohne Schäumhaut. Gut geeignet bei relativ gleichbleibender Qualität.
- Styrodur® und Styrofoam® sind schwer entflammbar nach DIN 4102, Baustoffklasse B1.
Styrodur®, der grün eingefärbte XPS Hartschaum von BASF, ist frei von FCKW.
Gängige Plattenmaße: 1250 mm x 600 mm (Stärken: 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120mm)
Expandiertes Polypropylen (EPP)
EPP wird aus Rohöl gewonnen, es ist leicht und trotzdem stabil und nahezu beliebig verformbar. EPP
ist von -40° bis +110° C temperaturbeständig und weitgehend beständig gegen Chemikalien, kann
also mit lösungsmittelhaltigen Lacksystemen behandelt werden.
EPP lässt sich mit Heizdraht-Schneideanlagen bearbeiten (Schneidestrom ca. 2,6A, Vorschub ca.
190mm) und wird ein wenig heißer als Styropor geschnitten. Stellt man die Temperatur so ein, dass
das Material beim Schneiden Fäden zieht, wie es bei Styropor üblich ist, verklebt es leicht. So kann
es passieren, dass beim Abnehmen der Negativschalen die Endleiste oder andere dünn auslaufende
Bauteile beschädigt werden.
EPP kann auch mit Messer, Säge, Raspel und Feile bearbeitet werden. Verklebt wird es mit
handelsüblichem Superkleber, UHU-Schnellfest oder ähnlichen 2K-Klebstoffen. Um die Haftung von
Folien und Klebebändern zu erhöhen, sollte man die zu beklebenden Teile mit Sprühkleber
einsprühen, trocknen lassen und anschließend die Klebebänder oder Folien aufbringen.
Produkte aus EPP: Behälter, Schockabsorber in den KFZ-Stoßfängern, medizinische Liegen, Kissen
und Körperstützen, Modellbau (es können fast unzerstörbare Flugmodell gebaut werden z.B.: Zagi
Nurflügel, Park- und Slowflyer)
- Formate: 1500x1000x120mm bis 1800x1200x150mm
- Raumgewicht: 15 bis 60kg/m³
- Farben: Weiß und Schwarz
Schnittgeschwindigkeit und Schneidestrom
Folgende Schnittgeschwindigkeiten und Schneideströme haben sich mit dem Standardschneidedraht
bewährt und können als Richtwerte angesehen werden:
Material
Schnittgeschwindigkeit
Schneidestrom
Expandiertes Polystyrol 12 - 18 kg/m³
300 - 500 mm/min
2,3 - 2,5 A
Expandiertes Polystyrol 20 - 25kg/m³
200 - 300 mm/min
2,5 - 2,7A
Extrudiertes Polystyrol 25 - 40kg/m³
175 - 300 mm/min
2,6 - 2,8A
Diese Daten basieren auf den Einsatz eines Hochleistungswiderstandsdrahtes mit 0,4mm
Durchmesser.
Verarbeitungstipps
Verkleben von EPS und XPS
Teile aus EPS und XPS können Sie miteinander verkleben, ebenso wie mit anderen Materialien, wie
z.B. Acrylglas. Der verwendete Klebstoff muss lösungsmittelfrei sein.
2 Komponentenkleber, Kömmerling Chemische Fabrik KG Pirmasens: Packungseinheit: ca. 1
kg Klebstoff + Härter; Verbrauch ca. 500 - 750 g/m² bei geraden Oberflächen, entsprechend mehr
beim Ausfüllen von Hohlräumen bzw. ovalen Flächen. Verwendung für groß- und kleinflächige
Verklebungen von Styropor PS 15, PS 30 sowie Styrodur miteinander und auf Metalle, Beton, Stein,
Kunststoffe, Glas. Anpressdruck durch Handkraft, bei großen Flächen durch Gewichtskraft der Teile
genügt Anfangshaftung nach 90 min erreicht, Aushärtung nach ca. 24 h bei dünner Schichtdicke, bei
großer Schichtdicke in Hohlräumen usw. ca 48 Stunden Klebergemisch innerhalb von 2h zu
verarbeiten Kleber wird glashart, ausgehärteter Kleber kann aus Styropor nur heraus gebrochen
werden, ausgehärteter Klebstoff kann nur mit hohem Kraftaufwand zerstört werden.
PUR-Leim im Dosiersystem von Würth, Künzelsau: Einkomponenten-Polyurethankleber, der
durch Feuchtigkeit, z.B. Luftfeuchtigkeit aushärtet. Aushärtungszeit etwa 20 Min.
Styroporkleber der Firma Bickers in Essen: Dieser Kleber wird mittels NiedertemperaturKlebepistole aufgetragen.
UHU por: Schnellanziehender Spezialklebstoff zum Verkleben von Polystyrol-Hartschaum (z.B.
Styropor®) auch in Verbindung mit anderen Materialien. Klebstoff wird zweiseitig (Kontaktverklebung)
aufgetragen. Nach 5 - 20 Minuten Ablüftezeit erfolgt Soforthaftung. Der Klebefilm ist farblos und
wasserfest. Auch für Farbfotos und Fensterbilder (problemlose Entfernung mit Waschbenzin) gut
geeignet.
Weitere geeignete Klebstoffe: Holzleim, Fliesenkleber, Silikon, Epoxidharz
Befestigung von Dekorationselementen aus EPS und XPS
Zum Befestigen oder Verbinden von Dekorationselementen eignen sich hervorragend
Kunststoffdübel, erhältlich aus dem Baumarkt. Sie halten sicher vor allem bei
Abhängungen von Hallendecken.
Oberflächenbearbeitung
Mechanische Bearbeitung: wie Schleifen und Schmirgeln zur Glättung der Oberflächen.
Chemische Bearbeitung: durch die gezielte Benetzung mit Lösungsmitteln lassen sich wirkungsvolle
Struktureffekte erzielen.
Beschichtung
Dekorative Farbanstriche mit matter Oberfläche erreichen Sie mit wasserlöslichen Acrylfarben. Mit
Farben wie "Creanox Rostfarben" und Steinfarben (Rockstone) lassen sich verblüffende Effekte
erzielen, z.B. rostige Schrauben aus Styropor® und Steinlandschaften.
Wetterfeste Oberflächen erreicht man durch Verputzen mit Spritz- und Rollputz, durch Beschichtung
mit Polyurethan oder Epoxidharz, sowie durch Spezialharz mit Quarzsandbeschichtung oder durch
unsere Beschichtungen Safecoat und Elasticoat. Diese Beschichtungen sind auch bestens geeignet,
um das Styropor® gegen mechanische Einflüsse zu schützen.
Fragen und Antworten zum EPS und XPS
(unter besonderer Betrachtung von Styropor)
Kann man Styroporreste recyceln ?
Die Styroporindustrie verfolgt seit langem das Ziel, Ressourcen zu schonen und befürwortet
Abfallvermeidung und -verwertung sowie umweltgerechte Entsorgung als tragende Elemente einer
fortschrittlichen Abfall- bzw. Kreislaufwirtschaft.
WERKSTOFFRECYCLING Für die stoffliche Verwertung ist eine Aufbereitung des Verschnittes oder
der gebrauchten Schaumstoffteile nötig, wozu sie in Mühlen auf eine bestimmte Partikelgröße
zerkleinert werden. Bei der Dämmstoffproduktion wird dieses Recyclat in bestimmten Mengen mit
vorgeschäumter Neuware vermischt bei der Block- und Formteilherstellung wiederverwendet.

Verwertung bei der Schaumstoffproduktion
Rückstände aus der Dämmstoffproduktion infolge Blockbesäumung, Zuschnitten oder Randprofilen
werden in den Produktionsstätten wieder eingesetzt, so dass hier ein Stoffkreislauf vorliegt und
kein Abfall entsteht. In gleicher Weise wird sauberer Baustellenverschnitt und Bruch
wiederverwertet.

Verwertung im Bauwesen Gemahlenes Styropor dient als Zuschlagstoff für StyroporLeichtbeton, Dämmputze und Leichtputze sowie in der Tonindustrie.

Verwertung als Bodenverbesserer
Styropor-Flocken aus gemahlenen Schaumstoffabfällen und gebrauchten Verpackungen werden mit
Korngrößen zwischen 1 bis 30 mm seit über 30 Jahren als Bodenhilfsstoff für die Bodenverbesserung
eingesetzt. Styropor-Flocken sind geruchlos, chemisch neutral und pflanzenverträglich.
Einsatzgebiete sind: Pflanzerdesubstrat, - Kompostierung, - Bodenlockerung, - Dränung.
Wir empfehlen Ihnen zur Verminderung Ihres Abfallvolumens einen Shredder!
Wie wird Styropor brandschutztechnisch eingegliedert?
Für die Verwendbarkeit von Hartschaumdämmstoffen gelten, wie für alle Bauprodukte, die
allgemeinen baurechtlichen Vorschriften. Hinsichtlich ihres Brandverhaltens werden sie nach
DIN 4102, Teil 1, beurteilt und gemäß der Bauregelliste A gekennzeichnet.
Styropor ist ein Polystyrol-Hartschaum mit Brandschutzausrüstung, der in die Baustoffklasse B1,
schwerentflammbar, eingestuft und nicht als brennend abtropfend zu bewerten ist.
Wie verhält sich Styropor im Brandfall?
Entzündlichkeit, Flammenausbreitung: Schaumstoffe aus Styropor beginnen bei einer
Temperatur über 100 °C langsam zu erweichen und dabei zu schrumpfen. Bei weiterer Erwärmung
schmelzen sie. Aus der Schmelze entwickeln sich bei längerer Wärmeeinwirkung gasförmige,
brennbare Zersetzungsprodukte, die unter Brandbedingungen bei einer Temperatur oberhalb 350 °C
entzündbare Gase bilden.
Ist keine Zündquelle vorhanden, entzünden sich die thermischen Zersetzungsprodukte erst bei einer
Temperatur zwischen 450 und 500 °C. Bis zu dieser Temperatur ist Styropor nicht selbstentzündlich,
es kann auch nicht zum Glimmbrand kommen.
Schaumstoff aus Styropor SE schrumpft bei kurzer Einwirkung einer Zündflamme, z.B. eines
Zündholzes, von der Zündquelle weg, ohne entflammt zu werden. erst bei längerer Einwirkung einer
Zündquelle auf geschmolzenes Material kann eine Entflammung eintreten, jedoch ist die
Ausbreitungsgeschwindigkeit unter dieser Einwirkung gering und das Ausbreitungsmaß der Flammen
auf der Oberfläche des Schaumstoffs begrenzt. Sobald der Kontakt mit der Fremdflamme
unterbrochen wird, ist weder Weiterbrennen bzw. Nachbrennen noch ein Nachglimmen zu
beobachten. Nur unter dem unmittelbaren Einfluss anderer brennbarer Stoffe mit brandsicherheitlich
ungünstigerem Verhalten verbrennt auch schwerentflammbares Styropor vollständig.
Wärmeentwicklung: Zu den brandschutztechnischen Kriterien gehört auch die Wärmeentwicklung.
Polystyrol hat einen Heizwert von Hu = 11,0 kWh/kg (39,6 MJ/kg). Wegen ihrer geringen Masse
tragen Dämmstoffe aus Styropor-Hartschaum meist nur wenig zur Wärmeentwicklung im Brandfall
bei. Beispiel: 80 mm dicke Dachdämmplatten des Güteschutztyps PS 20 SE können maximal eine
Wärme von 17,6 kWh/m2 (63,4 MJ/m2) entwickeln.
Emissionen bei Brandbeteiligung von Styropor: Die biologischen Untersuchungen der akuten
Inhalationstoxizität ergaben, dass die von Styropor entwickelten Brand- und Schwelgase toxisch
wirken können, wie dies bei der Zersetzung aller organischen Stoffe der Fall ist. Bei diesen
Untersuchungen war die schädliche Wirkung allein auf Kohlenmonoxid im Brandgas zurückzuführen.
Außerdem wurde nachgewiesen, dass das relative Risiko der Vergiftung durch Brand- oder
Schwelgase, die sich bei der Brandbeteiligung von Styropor bilden können, im Vergleich zu jenen von
thermischen Zersetzungsprodukten der vergleichsweise untersuchten und seit langem angewendeten
cellulosischen Baustoffe, wie z.B. Holzfaserplatte und Kork gering ist.
Gasförmige Zersetzungsprodukte beim Verschwelen oder Verbrennen von Styropor im
Vergleich zu Bezugsbaustoffen
Probenart
Bestandteile der Brandgase
Brandgaszusammensetzung in ppm bei einer
Prüftemperatur von
300 °C
400 °C
500 °C
600 °C
10+*
50+*
500+*
1000**
50
100
500
50
andere Aromaten
Spuren
20
20
10
Bromwasserstoff
10
15
13
11
Kohlenmonoxid
400*
6000**
12000**
15000**
-
-
-
300
14000**
24000**
59000**
69000**
Aromaten
Spuren
300
300
1000
Kohlenmonoxid
1000*
3000**
15000**
29000**
Aromaten
Spuren
200
1000
1000
Kohlenmonoxid
Monostyrol
Styropor
Fichtenholz
Aromaten
Holzfaserdämmplatte
expandierter
Kork
Kohlenmonoxid
Versuchsbedingungen nach DIN 53436,
Luftzufuhr 100 l/h,
Probengröße in mm: 300x15x10
ppm = Volumenteile pro 1 Million Teile
(parts per million)
+
pyrolytische Zersetzung
* Glimmbrand
** Flammenbrand
- nicht gemessen
Weitere Informationen finden Sie unter www.styropor.de; www.basf.de;