Werkstoffcharakter von Polyurethanschäumen
Polyurethanschaum besteht aus einer geschäumten Polymerstruktur mit offenen oder geschlossenen Zellen. Je nach Rezeptur und Verarbeitung entstehen weiche, halbharte oder harte Schäume. Für technische Anwendungen sind vor allem Rohdichte, Druckverhalten, Rückstellvermögen, Temperaturbeständigkeit und die Zellstruktur relevant. Diese Eigenschaften bestimmen, ob der Schaum eher als Kernmaterial, Polster, Dichtmaterial oder formgebender Füllstoff eingesetzt wird.
Einsatz im Bereich Rohstoffe und Verbundaufbauten
In der Kunststoffverarbeitung wird Polyurethanschaum dort verwendet, wo geringes Gewicht mit Volumenaufbau kombiniert werden soll. Typische Kontexte sind Sandwichkonstruktionen, isolierende Einlagen, energieabsorbierende Schichten oder ausgeformte Kerne für komplexe Geometrien. In Bauteilen mit Decklagen aus anderen Kunststoffen oder Faserverbunden übernimmt der Schaum meist die Funktion des Kerns und nicht die der eigentlichen Verstärkung. Dadurch unterscheidet sich seine Rolle deutlich von Gelegen, Matten oder Geweben.
Ausprägungen nach Struktur und Verarbeitungsform
Polyurethanschäume lassen sich unter anderem nach Zellstruktur, Härte und Lieferform unterscheiden. Geschlossenzellige Schäume werden eingesetzt, wenn geringe Wasseraufnahme oder höhere Formstabilität gefordert ist. Offenzellige Schäume eignen sich eher für Akustik, Filterwirkung oder elastische Anwendungen. Im industriellen Umfeld kommen Blockware, Platten, Formteile oder direkt ausgeschäumte Systeme vor, abhängig davon, ob der Werkstoff zugeschnitten, kaschiert oder unmittelbar im Bauteil erzeugt wird.
Abgrenzung zu Glas sowie Cellulose und Kunstfasern
Innerhalb der Hierarchie unter "Prepregs Verstärkungsmittel aus:" ist Polyurethanschaum anders einzuordnen als Glas oder Cellulose und Kunstfasern. Glas- und Faserwerkstoffe dienen primär der mechanischen Verstärkung von Harzsystemen und übernehmen Zug- oder Biegekräfte in der Verbundstruktur. Polyurethanschaum wirkt dagegen meist als kernbildender oder funktionaler Werkstoff mit geringem Gewicht und definierter Dicke. Er ergänzt Verbundaufbauten, ersetzt aber die klassische Faserverstärkung in der Regel nicht.