Duroplast-SpritzgussGroßserie, 800–3500 kN, IATF 16949
Duroplast-UmspritzungInserts, Sensorik, Statoren
PCB-UmspritzungElektronik mediendicht kapseln
BMC-SpritzgussBulk Molding Compound in Serie
MetallsubstitutionDuroplast statt Aluminium-Druckguss
Lösungen & KompetenzenKonstruktion, Werkzeugbau, Serie
Werkstoff-ÜbersichtEigenschaften im Überblick
AnwendungWo Duroplast eingesetzt wird
Wissen & FachwissenGrundlagen und Fachbeiträge
Werkstoff & Fachwissen
Duroplaste, fachsprachlich Duromere genannt, sind Kunststoffe, deren Polymerketten bei der Aushärtung irreversibel zu einem dreidimensionalen Netzwerk vernetzen — danach lassen sie sich weder umformen noch wieder aufschmelzen. Das macht Bauteile aus Duroplast formstabil, elektrisch isolierend, chemikalienbeständig und thermisch hoch belastbar. Als Leichtbauwerkstoffe eignen sich Duroplaste zur Substitution von Metallbauteilen. Baumgarten verarbeitet duroplastische Formmassen seit über 60 Jahren in Großserie.
01 · Begriff
Der Begriff Duroplast und das fachsprachliche Synonym Duromer bezeichnen denselben Werkstoff: eine Untergruppe der Polymere, deren Ketten beim Aushärten über chemische Bindungen zu einem engmaschigen, dreidimensionalen Netzwerk verknüpft werden. Diese Vernetzung ist irreversibel. Was einmal ausgehärtet ist, lässt sich weder umformen noch wieder aufschmelzen; oberhalb der Zersetzungstemperatur zerfällt das Material, statt zu schmelzen.
Verarbeitet werden Duroplaste als Formmassen: Kunstharze, die mit Härtern, Füll- und Farbstoffen versetzt sind. Erst im heißen Werkzeug härtet die Masse zum fertigen Bauteil aus. Das Endprodukt behält sein Zieldesign dauerhaft.
Für Konstrukteure ist ein zweiter Punkt entscheidend: Duroplaste sind Leichtbauwerkstoffe. Pumpendeckel aus duroplastischen Formmassen substituieren heute Aluminium-Bauteile — wann und wie das funktioniert, erklärt unsere Seite Metallsubstitution mit Duroplast.
02 · Rezeptur
Welche Eigenschaften ein Duroplast-Bauteil später hat, entscheidet sich in der Rezeptur: Harz, Härter, Füllstoffe und Additive greifen ineinander.
| Komponente | Aufgabe | Wirkung auf die Eigenschaften |
|---|---|---|
| Harz | bildet die Basis und bestimmt die grundlegenden mechanischen und thermischen Eigenschaften | Epoxidharze: hohe Festigkeit und chemische Beständigkeit. Phenolharze: bekannt für Wärmebeständigkeit und mechanische Eigenschaften. |
| Härter | initiiert die Vernetzungsreaktion, indem er mit dem Harz reagiert | Die Wahl des Härters beeinflusst Aushärtungszeit, Endfestigkeit und Temperaturbeständigkeit. |
| Füllstoffe | verbessern gezielt Eigenschaften oder reduzieren Kosten; Anteile bis zu 80 % sind möglich | Glasfasern erhöhen Zugfestigkeit und Steifigkeit; mineralische Füllstoffe verbessern Wärmeleitfähigkeit und Druckfestigkeit. |
| Weichmacher & Additive | modifizieren das Eigenschaftsprofil im Detail | Etwa Flexibilität oder Schlagzähigkeit; als Weichmacher wirken z. B. geringe thermoplastische Anteile. |
Um diese Möglichkeiten auszuschöpfen, braucht es ein tiefes Verständnis der Zusammenhänge zwischen den Ausgangsmaterialien, den Prozessparametern, den daraus entstehenden Bauteileigenschaften und den Betriebsmitteln samt ihrer Veränderung über die Produktionsdauer. Das verlangt interdisziplinäres Wissen aus Prozessführung, Polymersynthese und Werkstoffmechanik. Vernetzungsreaktionen und ihre Verläufe lassen sich über die Auswahl der Ausgangsmaterialien und individuelle Fertigungsparameter gezielt variieren.
03 · Compoundierung
Duroplastische Formmassen entstehen beim Compoundieren: Harz, Härter und Füllstoffe werden zu einem definierten, verarbeitungsfähigen Material homogenisiert. Drei Verfahren haben sich etabliert.
Kontinuierliches Verfahren: Die Ausgangsmaterialien, oft Pulver oder Granulate, werden durch Wärme und Scherkräfte plastifiziert und homogenisiert. Mit der Zugabe von Härtern oder Katalysatoren beginnt die Vernetzungsreaktion bereits im Extruder. Branchenüblich sind Schneckenextruder; viele rieselfähige Phenol- und Epoxidharzmassen entstehen auf speziellen Maschinen dieser Bauart. Anordnung und Geometrie der Schnecken sind wesentlich für das Ergebnis.
Verarbeitung zwischen rotierenden Walzen, besonders geeignet für Platten und Folien; die Vernetzung startet durch mechanische Beanspruchung und kontrollierte Temperaturführung. In diesem Durchlaufverfahren entstehen üblicherweise SMC-Halbzeuge, die in Rollen an die Verarbeiter geliefert werden. Auch rieselfähige Phenolharzmassen werden gewalzt: Die Walzteppiche werden nach dem Abkühlen vermahlen und in Gebinde abgepackt.
Chargenprozess in Innen- oder Planetenmischern: Die Komponenten werden in der Regel ohne größere Wärmezufuhr homogenisiert, sodass noch keine signifikante Vernetzungsreaktion startet. Auf diesem Weg entsteht zum Beispiel BMC (Bulk Molding Compound).
Irreversibel
Beim Aushärten vernetzen die Makromoleküle dreidimensional — danach lässt sich Duroplast weder schmelzen noch umformen.
04 · Verarbeitung
Die Formgebung übernehmen spezialisierte Urformverfahren: Spritzgießen, Pressen, Spritzpressen (Transfermolding) oder das Wickelverfahren, je nach Anwendung und Bauteilgeometrie. Unterschieden wird nach hohem und geringem Druck. Die Hochdruckverarbeitung findet im geschlossenen Werkzeug statt; bei den Pressverfahren trennt man Nassverfahren (Kalt- und Warmpressen) von Trockenverfahren mit Pressmatten.
Für die Großserie ist das Spritzgießen das Verfahren mit der höchsten Serienleistung — vollautomatisierbar und geometrisch am flexibelsten. Manche Formmassen, meist Phenolharzmaterialien, durchlaufen nach dem Urformen definiert einen Wärmebehandlungsprozess (Tempern). Der korrekte Verarbeitungsprozess trägt wesentlich dazu bei, dass der Werkstoff sein Leistungspotenzial entfaltet.
Alle Verfahren im Detail erklärt die Wissensseite Herstellung und Verarbeitung von Duroplasten; wie wir das Verfahren in der Praxis einsetzen, zeigt Duroplast-Spritzguss in Großserie.
05 · Eigenschaften
Die engmaschige Vernetzung macht Duroplast-Bauteile extrem formstabil und formbeständig, mit hoher Druckfestigkeit. Duroplaste erweichen bei Erwärmung nicht und kriechen kaum — viele Thermoplaste bauen bei höheren Temperaturen mechanisch ab, ein Duroplast-Bauteil nicht. Auch die elektrischen und dielektrischen Eigenschaften bleiben bei hohen Gebrauchstemperaturen erhalten, je nach Formmasse bis etwa 200 °C.
Dazu kommt die Beständigkeit gegen Chemikalien und organische Lösungsmittel: gegen die meisten Fluide im automobilen Umfeld, viele Laugen und andere aggressive Medien, auch im dauerhaften Kontakt. Über Füll- und Inhaltsstoffe lassen sich Duroplaste thermisch leitend oder isolierend auslegen; elektrisch isolieren sie in häuslichen wie in Hochvolt-Anwendungen. Je nach Materialklasse kommen hohe Kriechstromfestigkeit, vorteilhaftes Brandverhalten, Selbstlöschverhalten, Abriebbeständigkeit und Maßstabilität dank geringer Wärmeausdehnungskoeffizienten hinzu.
möglicher Füllstoffanteil — Basis für gezielt eingestellte Eigenschaften
mechanische Kennwerte bleiben nahezu erhalten, wo technische Thermoplaste einbrechen (Fachpresse-Beleg)
Dichte gefüllter Formmassen (PF/EP/BMC) laut Datenblättern — Leichtbau gegenüber Metall
Kriechstromfestigkeit von BMC/UP-Massen nach IEC 60112 — Bestwert der Prüfskala
Zur Ehrlichkeit gehört: Gefüllte Duroplaste sind spröder als Thermoplaste, die Bruchdehnung gefüllter Phenolharz-Formmassen liegt unter 1 %. Dafür bieten sie sehr hohe Designfreiheit — Wanddickensprünge, etwa durch Verbindungselemente auf der Rückseite, und designbedingte Geometriesprünge lassen sich gut umsetzen, kratzunempfindliche Oberflächenblenden machen den Werkstoff auch im sichtbaren Bereich einsetzbar. Alle Eigenschaften mit Kennwert-Bereichen bündelt der Überblick Werkstoff Duroplast.
06 · Konstruktion
Zwei Besonderheiten machen Duroplaste für die Konzeption technischer Bauteile besonders wertvoll — beide sind über Rezeptur und Prozess gezielt einstellbar.
Keine Volumenänderung während der Aushärtung: wichtig überall dort, wo präzise Maßhaltigkeit gefordert ist. Über geeignete Harz-Härter-Kombinationen und spezifische Füllstoffe lässt sich der Schwund minimieren oder ganz eliminieren. Auch Schwingungsverhalten, Härte und Verarbeitbarkeit werden über Rezeptur und Prozessparameter eingestellt.
Zylindrische Formen und Flächen, die orthogonal zur Entformungsrichtung stehen, lassen sich ohne Entformungsschräge realisieren. In der Konzeptionierung technischer Bauteile wird diese Besonderheit oft genutzt. Welche Präzision daraus in Serie entsteht, zeigen unsere beispielhaften Bauteile.
07 · Prozesswissen
Chargenschwankungen lassen sich in der Produktion von Duroplast nicht immer vermeiden. Wer den Werkstoff in Großserie verarbeitet, muss mit ihnen umgehen können.
Die Ursachen beginnen beim Material: kleinere Schwankungen in den Rohstoffen, ungenaue Dosierung oder unzureichende Homogenisierung der Komponenten. Der Compoundeur muss deshalb strenge Regeln einhalten und überwacht werden, damit ein definiertes, leistungsfähiges Duroplastmaterial entsteht. Dazu kommt die Herstellung selbst: Bei rieselfähigen Duroplasten startet der Materialhersteller die chemische Vernetzung bereits beim Compoundieren. Es folgen ein schneller Abbruch der Reaktion, Abkühlen, Vermahlen und das Verpacken des Granulats. Der exakte Vor-Vernetzungsgrad ist danach nicht bekannt — auch das wird in der Verarbeitung als Chargenschwankung wahrgenommen.
Der Verarbeiter führt die Vernetzung beim Spritzgießen oder Transfermolding fort und muss den Prozess laufend anpassen. Schwankungen von Temperatur, Druck oder Aushärtungszeit verändern die Vernetzungsdichte und damit die mechanischen Eigenschaften des Bauteils; schon Veränderungen der Umgebungsatmosphäre wirken sich auf die Verarbeitungseigenschaften aus. Die Bestimmung der Materialeigenschaften wird heute teils mit KI-gestützter Auswertungssoftware präzisiert.
Bei Baumgarten sorgt die Erfahrung aus über 60 Jahren Duroplast-Verarbeitung dafür, dass individuelle Bedingungen erfasst und ausgeglichen werden — Chargenschwankungen sind kein Problem, sondern Teil der Verarbeitungskompetenz. Wie eine adaptive Prozessregelung den Umschaltpunkt in jedem einzelnen Schuss regelt, dokumentiert unser Fachbeitrag Präzision im Duroplast-Spritzguss.
08 · Forschung
Steigende Anforderungen in der Leistungselektronik und die zunehmende Funktionsdichte in Baugruppen, etwa in den Antriebseinheiten von Fahrzeugen, wecken Interesse an funktionalisierten Kunststoffen mit wärmeleitenden, magnetischen oder mechanischen Eigenschaften. Dank des hohen möglichen Füllstoffgehalts von oftmals 80 % lassen sich Duroplaste gezielt daran anpassen. Erforscht wird das unter anderem an der TU Chemnitz, am IKV der RWTH Aachen und am Lehrstuhl für Kunststofftechnik (LKT) der FAU Erlangen-Nürnberg — dort geht es um die systematische Optimierung von Prozessparametern funktionalisierter Duroplast-Compounds, die wichtigsten Einflussgrößen im Spritzgießprozess und mediendichte Systeme durch Umspritzen mit Duroplast.
Gemeinsam mit dem SKZ – Das Kunststoff-Zentrum in Würzburg und der Süd-West-Chemie entwickelt Baumgarten rieselfähige Duroplast-Formmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Ziel ist, petrochemisch basierte Duromere durch biobasierte Duroplaste zu ersetzen — mit zwei Rezepturstrategien: einem Bioanteil von mindestens 95 % oder über 70 % mit optimiertem Eigenschaftsprofil. Gefördert wird das Projekt vom BMEL im Programm „Nachwachsende Rohstoffe“.
Pressemitteilung als PDFMit dem Fraunhofer ICT hat Baumgarten Nachhaltigkeit und Leichtbau mit duromeren Kunststoffen untersucht. Das Projekt lieferte Erkenntnisse zum ressourcenschonenden und CO₂-effizienten Spritzgießen — bis hin zur Rückführung granulierter Angüsse als Füllstoff in den Serienprozess.
Ergebnisse zusammengefasst09 · Anwendungen
In strukturellen Bauteilen wie Abdeckungen, Gehäusen von Steuergeräten und Pumpen oder Bremssystemkomponenten. In der Elektroindustrie stecken Duroplaste in Schaltern, Steckdosen und Isolatoren, weil sie auch bei Hitze und Druck stabile elektrische Isolationswerte bieten. Die stärksten Abnehmerbranchen sind die Automobilindustrie, die Elektrotechnik, die Luft- und Raumfahrt sowie die Bauindustrie.
Mit der Elektrifizierung von Antrieben und deren Steuerung nimmt die Verwendung duroplastischer Kunststoffe deutlich zu: Statorpakete werden mediendicht umhüllt, Leistungselektronik samt Steckerpins wird im One-Shot-Verfahren schonend mit serienerprobten duroplastischen Kunststoffen umspritzt — wie das gelingt, zeigt die Seite Duroplast-Umspritzung.
Alle Einsatzfelder im Überblick: Anwendung Duroplast. Konkrete Bauteile aus unserer Fertigung: beispielhafte Bauteile.
10 · Häufige Fragen
Duroplast (fachsprachlich: Duromer) ist ein Kunststoff, dessen Polymerketten bei der Aushärtung irreversibel zu einem dreidimensionalen Netzwerk vernetzen. Nach der Vernetzung lässt sich das Material weder umformen noch wieder aufschmelzen. Duroplaste sind formstabil, elektrisch isolierend, chemikalienbeständig und thermisch hoch belastbar; als Leichtbauwerkstoffe eignen sie sich zur Substitution von Metallbauteilen.
Es gibt keinen: Duromer ist die fachsprachlich genauere Bezeichnung, Duroplast die gebräuchliche. Beide Begriffe stehen für denselben Werkstoff, einen Kunststoff aus dreidimensional vernetzten Polymerketten, der nach der Aushärtung nicht mehr verformbar ist. Auch das Adjektiv „duroplastisch“ bezieht sich auf diese Werkstoffklasse.
Duroplast erweicht beim Erwärmen nicht und schmilzt nicht auf; das vernetzte Molekülnetzwerk hält das Bauteil in Form. Mit anorganischen Füllstoffen bleibt die Formstabilität kurzzeitig sogar bei mehreren hundert Grad Celsius erhalten. Erst oberhalb der Zersetzungstemperatur zerfällt das Material chemisch, statt zu schmelzen.
Thermoplaste sind unvernetzt: Sie lassen sich wiederholt aufschmelzen und umformen, erweichen dafür unter Temperatur und neigen bei höheren Temperaturen zum Kriechen. Duroplaste vernetzen bei der Verarbeitung irreversibel und bleiben auch bei hohen Gebrauchstemperaturen formstabil. Eine ausführliche Gegenüberstellung bietet unser Thermoplast-Duroplast-Vergleich.
Einige Vorprodukte und Compounds erfordern eine kontrollierte Lagerungstemperatur, damit die Vernetzung nicht vorzeitig fortschreitet. Viele Phenolharzmassen sind unempfindlicher und lassen sich bei Raumtemperatur lagern. In jedem Fall gilt: vor Feuchtigkeit und direkter Sonneneinstrahlung schützen, damit die Verarbeitungseigenschaften erhalten bleiben.
Zuletzt aktualisiert: 10.07.2026
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