PEI steht für Polyetherimid und ist ein amorpher Hochleistungsthermoplast. In der Kunststofftechnik wird PEI genutzt, wenn Bauteile hohe Temperaturen aushalten sollen und gleichzeitig eine gute Steifigkeit, Festigkeit und Dimensionsstabilität gefordert sind. PEI ist bekannt für eine hohe Wärmeformbeständigkeit und gute Eigenschaften in elektrischen Anwendungen, weshalb es häufig für technische Formteile eingesetzt wird, bei denen Standardkunststoffe an ihre Grenzen kommen.
Im Spritzguss braucht PEI ein relativ hohes Temperaturfenster, damit die Schmelze gut fließt und Oberflächen sauber ausgebildet werden. Als amorpher Kunststoff kristallisiert PEI nicht, wodurch Schwindung oft gleichmäßiger ausfällt als bei teilkristallinen Hochleistungskunststoffen. Trotzdem können Restspannungen entstehen, wenn die Abkühlung ungleichmäßig ist oder wenn Geometrie und Prozess zu starke Orientierung erzeugen. Werkzeugtemperatur, Einspritzprofil und Nachdruck beeinflussen deshalb Maßhaltigkeit, Verzug und Oberflächenqualität. Im Werkzeug- und Formenbau ist eine stabile Temperierung wichtig, um reproduzierbare Bedingungen zu schaffen und die Zykluszeit kontrollierbar zu halten.
Typische Anwendungen sind Steckverbindergehäuse, Isolierkörper, Halterungen, Abdeckungen, Sensor- und Gerätekomponenten sowie Bauteile in Bereichen mit erhöhten Temperaturen. PEI wird auch eingesetzt, wenn gute Flammbeständigkeit und elektrische Eigenschaften gefordert sind, wobei die konkrete Ausprägung von der jeweiligen Type abhängt. Für additive Fertigung gibt es Hochtemperaturmaterialien, die ähnlich positioniert sind, der Begriff PEI steht in der Industrie jedoch vor allem für spritzgussfähige Hochleistungstypen und entsprechende Halbzeuge.
Einflussfaktoren auf die Bauteilqualität sind Wanddickenverlauf, Rippen- und Domgeometrien, Anschnittkonzept und Prozessparameter. Gleichmäßige Wanddicken reduzieren lokale Abkühlunterschiede und damit Verzug. Die Position des Anschnitts bestimmt Fließweg und Druckverteilung, was wiederum beeinflusst, wo Fließlinien oder Bindenähte entstehen. Bei PEI können Bindenähte mechanisch relevant sein, wenn Fließfronten zu kalt zusammentreffen. Eine gute Entlüftung und ein Prozessfenster, das ausreichend Wärme und Druck in der Bindenahtzone hält, unterstützen die Verschweißung.
Typische Fehlerbilder sind Verzug durch ungleichmäßige Abkühlung, Einfallstellen bei massiven Bereichen sowie Risse oder Spannungsrisse an Kerbstellen, wenn hohe Restspannungen mit Montagekräften zusammenkommen. Auch Oberflächenstörungen wie matte Streifen oder Schlieren sind möglich, wenn die Temperaturführung nicht stabil ist oder wenn die Schmelze thermisch überlastet wird. In der Planung ist deshalb sinnvoll, Kerbwirkungen zu reduzieren, Übergänge weich zu gestalten und Funktionsbereiche so auszulegen, dass lokale Spannungsspitzen vermieden werden.
Für eine robuste Umsetzung mit PEI lohnt es sich, Konstruktion, Werkzeugtemperierung und Prozessfenster gemeinsam zu betrachten. Wenn Anschnitt, Entlüftung und Wanddickenverlauf stimmig sind, lassen sich mit PEI sehr leistungsfähige Formteile fertigen, die auch bei hoher Temperatur und anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig funktionieren.
