Materialien — EPS, XPS, PUR & EPP im Vergleich

EPS (expandiertes Polystyrol) wird aus Polystyrol-Perlen hergestellt, die mit Dampf aufgeschäumt und zu Blöcken verschweißt werden. Es besteht zu 98 % aus Luft und hat eine erkennbare Perlstruktur. XPS (extrudiertes Polystyrol) wird dagegen im Extrusionsverfahren kontinuierlich hergestellt, wodurch eine geschlossene, homogene Zellstruktur mit glatter Haut entsteht. XPS ist daher druckfester, wasserbeständiger und dimensionsstabiler als EPS, allerdings auch teurer und schwerer. Für CNC-Fräsbearbeitung liefert XPS eine feinere Oberfläche direkt vom Werkzeug.

PUR-Hartschaum (Polyurethan-Hartschaum) ist ein hochvernetzter, geschlossenzelliger Werkstoff, der in einer enormen Dichtebreite von 80 bis 700 kg/m³ verfügbar ist. Seine homogene, porenfreie Struktur ohne Perlgefüge liefert höchste Fräspräzision und exzellente Oberflächenqualität. PUR ist das Premiummaterial im Modellbau und kommt überall dort zum Einsatz, wo enge Toleranzen, mechanische Belastbarkeit und feinste Oberflächen gefordert sind: Gießereimodelle, Urmodelle, Designprototypen, Laminierformen und Lehren.

EPP (expandiertes Polypropylen), auch unter dem Markennamen Neopolen bekannt, ist ein geschäumter Thermoplast mit einer einzigartigen Eigenschaft: Nach Druckbelastung kehrt er nahezu vollständig in seine Ursprungsform zurück (über 95 % Rückstellvermögen). EPP ist in Dichten von 20 bis 200 g/l erhältlich und bietet hervorragende Energieabsorption, Chemikalienbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit bis ca. 130 °C. Typische Einsatzgebiete sind Crash-Absorber in der Automobilindustrie, Mehrweg-Transportverpackungen und Funktionsprototypen.

Für den dauerhaften Außeneinsatz empfehlen wir XPS als Kernmaterial, da es dank geschlossener Zellstruktur kein Wasser aufnimmt (< 0,3 Vol.-%). EPS ist ohne Beschichtung nicht outdoor-geeignet, da Feuchtigkeit in die Zwischenräume der Perlstruktur eindringen kann. PUR-Hartschaum ist ebenfalls geschlossenzellig und witterungsbeständig. In jedem Fall braucht es eine geeignete Oberflächenbeschichtung: Polyurea bietet den besten Schutz gegen UV-Strahlung, Feuchtigkeit und mechanische Beanspruchung und hält im Außenbereich 15–20 Jahre.

PUR-Hartschaum liefert die höchste Fräspräzision. Das homogene, porenfreie Gefüge erlaubt Toleranzen bis ±0,1 mm und eine nahezu makellose Oberfläche direkt vom Werkzeug. XPS folgt an zweiter Stelle mit seiner gleichmäßigen Zellstruktur. EPS zeigt materialbedingt eine Perlstruktur, die bei der Fräsbearbeitung sichtbar bleibt und durch Nacharbeit (Spachtelung, Schleifen) ausgeglichen werden muss. Für Gießereimodelle und Urmodelle mit engsten Maßvorgaben ist PUR daher die erste Wahl.

Die Rohdichte (in kg/m³) gibt das Gewicht pro Kubikzentimeter Material an und ist der zentrale Parameter für die mechanischen Eigenschaften. Höhere Dichte bedeutet: höhere Druckfestigkeit, bessere Fräsoberfläche und engere Toleranzen, aber auch höheres Gewicht und höhere Kosten. EPS liegt typischerweise bei 15–30 kg/m³, XPS bei 30–45 kg/m³ und PUR bei 80–700 kg/m³. Für Anschauungsmodelle genügen niedrige Dichten (15–30 kg/m³), für Gießereimodelle sind mindestens 200 kg/m³ erforderlich, für hochbelastete Werkzeugmodelle 400 kg/m³ und mehr.

Ja, alle von uns eingesetzten Materialien sind recyclingfähig. EPS und XPS bestehen aus Polystyrol und können thermisch oder mechanisch recycelt werden. EPS wird in der Praxis häufig zu Regranulat verarbeitet. PUR lässt sich werkstofflich oder rohstofflich verwerten. EPP ist als Thermoplast besonders gut recycelbar und kann eingeschmolzen und wiederverwendet werden. Frässpäne und Verschnitt werden bei uns sortenrein gesammelt und dem Recyclingkreislauf zugeführt.

Standard-EPS ist normalentflammbar (Baustoffklasse B2 nach DIN 4102). Mit Flammschutzzusätzen ist EPS auch als schwerentflammbar (B1) erhältlich. Diese Variante ist für den Bühnen- und Messebau vorgeschrieben. XPS wird in der Regel in B1-Qualität geliefert. PUR-Hartschaum ist je nach Formulierung in B2 oder B1 verfügbar. EPP entspricht der Baustoffklasse B2. Für Anwendungen mit besonderen Brandschutzanforderungen setzen wir B1-zertifiziertes Material ein und können zusätzlich flammhemmende Beschichtungen (Bühnenlackierung B1) aufbringen.