PET und PETG sind zwar beide thermoplastische Polyester, jedoch nicht austauschbar. PET ist eine breite Materialfamilie, die Produkte in Flaschen-, Folien-, Faser- und Technikqualität umfasst. In der zerspanenden Industrie bezieht sich PET-P oder PETP in der Regel auf teilkristallines PET für technische Anwendungen. PETG hingegen ist ein modifizierter amorpher Copolyester, der für seine Transparenz, Zähigkeit und Thermoverformbarkeit bekannt ist.
Bei der CNC-Bearbeitung wird PET-P in der Regel aufgrund seiner Steifigkeit, Verschleißfestigkeit, Kriechfestigkeit und Formstabilität ausgewählt, wodurch es sich für Präzisionsbauteile, Zahnräder, Buchsen und Führungskomponenten eignet. PETG wird häufiger für transparente Abdeckungen, Sichtfenster, Verkleidungen und leicht belastete Schutzkomponenten verwendet. In diesem Artikel werden die chemische Struktur, die mechanischen Eigenschaften, die physikalischen und thermischen Eigenschaften, die elektrischen Eigenschaften, die chemische Beständigkeit, die CNC-Bearbeitbarkeit sowie die Kriterien für die Materialauswahl verglichen.
Was sind PET und PETG?
PET und PETG gehören zur gleichen Familie thermoplastischer Polyester, unterscheiden sich jedoch in ihrer Struktur und ihren Leistungsmerkmalen. PET ist die Grundstofffamilie, PET-P ist eine gebräuchliche Bezeichnung für teilkristallines PET in technischer Qualität, und PETG ist eine durch Copolymer modifizierte Form von PET.
Was ist PET?
PET steht für Polyethylenterephthalat. Es wird in der Regel durch Polykondensation von Terephthalsäure und Ethylenglykol hergestellt. Je nach Kristallinität, Qualität und Verarbeitungsverfahren kann PET für Flaschen, Folien, Fasern und technische Bauteile verwendet werden. Daher können sich verschiedene PET-Produkte hinsichtlich ihrer Transparenz, Steifigkeit, Hitzebeständigkeit und mechanischen Eigenschaften erheblich unterscheiden.
In diesem Artikel bezieht sich PET in erster Linie auf PET in technischer Qualität, das für Platten, Stäbe und CNC-gefräste Bauteile verwendet wird, und nicht auf herkömmliches PET in Flaschen- oder Folienqualität. Technisches PET zeichnet sich in der Regel durch hohe Steifigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme und gute Dimensionsstabilität aus, wodurch es sich für Bauteile eignet, die präzise Passgenauigkeit oder langfristige Belastbarkeit erfordern.
Was ist PET-P?
PET-P, auch geschrieben als PETP, bezeichnet im Allgemeinen eine teilkristalline, für technische Anwendungen geeignete Form von PET. Es handelt sich dabei nicht um ein eigenständiges Polymer, sondern um eine PET-Variante, die im Hinblick auf verbesserte mechanische Festigkeit, Dimensionsstabilität, Verschleißfestigkeit und Bearbeitbarkeit entwickelt wurde. Es wird üblicherweise in Form von Platten, Stäben und Rohren angeboten.
PET-P wird häufig zu Zahnrädern, Buchsen, Rollen, Führungskomponenten, elektrischen Isolatoren und Präzisionsbauteilen verarbeitet. Aus diesem Grund beziehen sich die in diesem Artikel behandelten mechanischen und zerspanungstechnischen Eigenschaften von PET hauptsächlich auf PET-P.
Was ist PETG?
PETG steht für Glykolmodifiziertes Polyethylenterephthalat. Es wird hergestellt, indem Comonomere wie CHDM in das PET-Polymersystem eingebracht werden, wodurch die Kristallisationsneigung des Materials verringert wird und es überwiegend amorph bleibt.
Diese Struktur verleiht PETG eine hohe Transparenz, gute Zähigkeit und einen breiten Verarbeitungsbereich. Es wird häufig für transparente Schutzvorrichtungen, Sichtfenster, Platten und Gehäuse verwendet. PETG lässt sich auch CNC-fräsen, bohren, schneiden und drehen, obwohl es aufgrund seiner relativ weichen Oberfläche empfindlicher gegenüber Schnittwärme, Kratzern und Spanndruck ist.
PET vs. PETG auf einen Blick
Die folgende Tabelle zeigt die acht Faktoren auf, die für die CNC-Bearbeitung und die Materialauswahl am relevantesten sind.
| Vergleichsfaktor | PET / PET-P | PETG |
|---|---|---|
| Steifigkeit | Hoch; geeignet für tragende Bauteile | Mäßig; geeignet für Teile mit geringer Beanspruchung |
| Schlagzähigkeit | Mäßig | Höher |
| Stabilität der Abmessungen | Gut; geeignet für enge Toleranzen | Mäßig |
| Abriebfestigkeit | Gut | Begrenzt |
| Hitzebeständigkeit | Höher | Niedriger und hitzeempfindlicher |
| Feuchtigkeitsaufnahme | Niedrig | Niedrig |
| CNC-Bearbeitbarkeit | Gut geeignet zum Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden | Lässt sich bearbeiten, allerdings muss die Schnittwärme kontrolliert werden |
| Häufige Probleme bei der Bearbeitung | Grate und Verformungen an dünnen Wänden | Schmelzen, Anhaftung am Werkzeug und Oberflächenkratzer |
Insgesamt eignet sich PET-P besser für präzise, verschleißfeste und tragende Bauteile, während PETG eher für transparente, schlagfeste und leicht belastete Teile geeignet ist.
Chemische Zusammensetzung und Molekülstruktur
PET wird durch Polykondensation von Terephthalsäure (PTA) und Ethylenglykol (EG) hergestellt. Je nach Verarbeitungsbedingungen kann es entweder eine amorphe oder eine teilkristalline Struktur bilden. Das für die CNC-Bearbeitung verwendete PET-P ist in der Regel teilkristallin, was ihm eine höhere Steifigkeit, Verschleißfestigkeit und Formstabilität verleiht.
PETG ist ein modifiziertes Copolyester, das durch Einbau von Comonomeren wie CHDM in die PET-Polymerkette hergestellt wird. Diese Modifikation unterdrückt die Kristallisation, wodurch PETG weitgehend amorph bleibt. Dadurch bietet PETG eine bessere Transparenz und Zähigkeit, allerdings sind seine Steifigkeit, Wärmebeständigkeit und langfristige Dimensionsstabilität im Allgemeinen geringer als die von PET-P.
Mechanische Eigenschaften
Die folgenden Werte dienen zum Vergleich repräsentativer PET-P- und PETG-Werkstoffe in technischer Qualität. Die tatsächlichen Werte können je nach Typ, Dicke, Temperatur und Prüfverfahren variieren.
| Mechanische Eigenschaften | PET / PET-P | PETG |
|---|---|---|
| Streckgrenze | ca. 83 MPa | ca. 50 MPa |
| Zugmodul | ca. 3,17 GPa | ca. 2,03 GPa |
| Biegefestigkeit | ca. 117 MPa | Approx. 68 MPa |
| Biegemodul | Approx. 3.31 GPa | Approx. 2.06 GPa |
| Elongation at break | Approx. 30% | Approx. 180% |
| Notched Izod impact strength | Approx. 27 J/m | Approx. 105 J/m |
| Rockwell hardness | Approx. R125 | Approx. R108 |
Tensile Strength and Rigidity
PET-P typically has higher tensile yield strength and tensile modulus than PETG, making it less likely to bend or lose its shape under load. It is therefore better suited to support components, mounting blocks, precision-fit parts, and components subjected to continuous mechanical loads.
PETG has lower rigidity but greater ductility, making it more appropriate for transparent housings, protective covers, and structural parts that are not required to carry heavy loads.
Flexural Performance
PET-P has a flexural strength of approximately 117 MPa and a flexural modulus of around 3.31 GPa, giving it better resistance to bending. This makes it suitable for long components, thin support plates, and machined parts that must maintain flatness.
PETG has a lower flexural modulus and is more likely to deform under continuous loading or elevated temperatures, making it better suited to light-duty applications.
Impact Resistance and Toughness
PETG generally has a much higher elongation at break and notched impact strength than PET-P. It can absorb more deformation before failure, making it suitable for transparent guards and housings that may be exposed to impact, drops, or vibration.
PET-P emphasizes rigidity and dimensional stability rather than high impact toughness. Thin walls, sharp corners, and notches should therefore be designed carefully to reduce stress concentration.
Hardness, Wear, and Creep
PET-P usually has higher surface hardness than PETG, providing better resistance to indentation and wear. It is commonly selected for gears, bushings, rollers, and guide components.
PET-P also offers better creep resistance, allowing it to retain its dimensions more effectively under continuous loading. PETG is more likely to deform gradually under long-term stress or elevated temperatures.
Physical and Thermal Properties
The following values are representative of engineering-grade PET-P and PETG sheets. Exact values should be confirmed using the supplier’s technical data sheet.
| Eigentum | PET / PET-P | PETG |
|---|---|---|
| Dichte | Approx. 1.41 g/cm³ | Approx. 1.27 g/cm³ |
| 24-hour water absorption | Approx. 0.07% | Approx. 0.20% |
| Heat deflection temperature at 1.8 MPa | Approx. 116°C | Approx. 68°C |
| Coefficient of linear thermal expansion | Approx. 5.9 × 10⁻⁵/°C | Approx. 7.0 × 10⁻⁵/°C |
| Reference service temperature | Up to approx. 110°C | Typically approx. −40 to 60°C |
Density and Moisture Absorption
PET-P is slightly denser than PETG, although both materials have relatively low moisture absorption. The lower water absorption and higher rigidity of PET-P help it maintain dimensional accuracy in changing humidity conditions.
PETG also absorbs much less moisture than materials such as nylon, but it generally provides less dimensional stability than PET-P in applications involving tight tolerances or long-term loading.
Transparency and Appearance
Engineering-grade PET-P is commonly supplied in natural, white, gray, or black. It is primarily selected for mechanical performance, wear resistance, and dimensional stability rather than transparency.
PETG typically offers high transparency and surface gloss, making it suitable for viewing windows, display components, transparent housings, and machine guards. Its surface, however, is more susceptible to scratching.
Heat Resistance
Under equivalent load conditions, PET-P generally has a much higher heat deflection temperature than PETG. It is therefore better able to retain rigidity and dimensional accuracy at elevated temperatures.
PETG is more sensitive to heat. During CNC machining, excessive spindle speed, insufficient feed, or poor chip evacuation can cause softening, tool adhesion, and melted edges.
Thermal Expansion and Dimensional Stability
PET-P generally has a lower coefficient of linear thermal expansion than PETG, resulting in smaller dimensional changes as temperature varies. This makes it better suited to parts requiring tight tolerances, precision fits, and long-term dimensional stability.
PETG is more appropriate when transparency, toughness, or appearance is more important than strict dimensional control.
Electrical Properties
The following values are representative of unreinforced PET-P and PETG grades. Test frequency, thickness, and test method may affect the results.
| Electrical Property | PET / PET-P | PETG |
|---|---|---|
| Dielektrizitätskonstante | Approx. 3.4 | Approx. 2.4 |
| Dielectric strength | Approx. 20 kV/mm | Approx. 16.1 kV/mm |
| Volume resistivity | Approx. 10¹⁸ Ω·cm | Approx. 10¹⁵ Ω·cm |
| Surface resistivity | Approx. 10¹⁶ Ω | Approx. 10¹⁶ Ω/□ |
Both PET-P and PETG have high electrical resistivity and can be used as general electrical insulation materials. PET-P, combined with its better dimensional stability, is suitable for insulation blocks, supports, and precision electrical components. PETG is more suitable for transparent electrical covers and protective panels.
Standard PET-P and PETG are not naturally antistatic or electrically conductive. Applications requiring static control should use grades containing antistatic additives or conductive fillers.
Chemische Beständigkeit
PET-P and PETG do not rust like metals, but exposure to incompatible chemicals may cause swelling, softening, cracking, loss of transparency, or reduced mechanical strength.
| Chemical Medium | PET / PET-P | PETG |
|---|---|---|
| Dilute acids | Gut | Gut |
| Oils and lubricants | Gut | Gut |
| Detergents and soap solutions | Gut | Gut |
| Alcohols | Usually acceptable | Usually acceptable |
| Strong alkalis | Poor; hydrolysis may occur | Limited; swelling or cracking may occur |
| Acetone, toluene, and similar solvents | Not recommended for long-term contact | May cause haze, softening, or swelling |
| Hot water and steam | Limited resistance | Limited resistance |
| Concentrated acids | Use with caution | May cause severe damage |
PET-P and PETG generally resist many oils, weak acids, and common detergents. However, caution is required with strong alkalis, ketones, aromatic solvents, and high-temperature hydrolysis environments. Transparent PETG parts may also become cloudy, develop stress cracks, or lose surface gloss after exposure to incompatible chemicals.
Actual chemical resistance depends on concentration, temperature, exposure time, residual stress, and material grade. Components used in chemical equipment, cleaning systems, or long-term immersion applications should be evaluated using supplier compatibility data and actual-media testing.
PET vs PETG for CNC Machining
Both PET-P and PETG can be CNC machined, but they differ in cutting stability, heat sensitivity, and dimensional control.
PET / PET-P CNC Machining
- Cutting performance: PET-P has high rigidity and good support during cutting, making it suitable for milling, turning, drilling, and precision contour machining.
- Dimensional accuracy: Low thermal expansion and moisture absorption help maintain hole positions, flatness, and fit dimensions.
- Oberflächenbehandlung: Sharp tools and appropriate feed rates can produce a stable, clean machined surface.
- Drilling and threading: PET-P is well suited to drilling, reaming, tapping, and turned threads, with relatively stable hole walls and thread profiles.
- Deformation risk: Thin-wall parts or components with large amounts of material removed may warp as internal stresses are released.
- Typical parts: Gears, bushings, rollers, guides, insulators, and precision structural components.
PETG CNC Machining
- Cutting performance: PETG can be milled, drilled, cut, and turned, but it is softer and more sensitive to frictional heat.
- Dimensional accuracy: Cutting temperature and clamping pressure can have a greater effect on final dimensions.
- Oberflächenbehandlung: Transparent surfaces are susceptible to scratches, clamp marks, tool marks, and localized whitening.
- Drilling and threading: Chips should be removed frequently during drilling to prevent heat buildup. Threads are best used for light-duty fastening.
- Deformation risk: Thin sheets and transparent parts may distort under excessive clamping force.
- Typical parts: Viewing windows, machine guards, transparent panels, instrument housings, and display components.
CNC Machining Tips for PET and PETG
PET / PET-P Machining Tips
- Use sharp carbide tools: Sharp cutting edges reduce cutting force, heat generation, and burr formation.
- Maintain a stable feed rate: A feed rate that is too low increases friction, while an excessive feed may damage edges.
- Remove material in stages: Avoid deep cuts when machining thin-wall or high-precision parts.
- Evacuate chips promptly: Chip buildup in deep holes and slots can cause localized heating and surface damage.
- Control clamping force: Thin plates, slender parts, and precision components should not be over-clamped.
- Leave a finishing allowance: Allow the part to stabilize after rough machining before final finishing.
PETG Machining Tips
- Use sharp, polished tools: This reduces material pulling, tool adhesion, and melted edges.
- Maintain sufficient feed: Avoid allowing the cutting tool to rub repeatedly in the same area.
- Control spindle speed: Excessive speed combined with insufficient feed can soften the material.
- Use compressed air: Compressed air improves cooling and chip evacuation without adding excessive liquid coolant.
- Protect transparent surfaces: Retain the protective film or use soft pads to prevent scratches and clamp marks.
- Use peck drilling: Periodically retract the drill to remove chips and reduce heat buildup.
- Reduce clamping pressure: Thin sheets and transparent covers should be supported with even, low-pressure clamping.
PET or PETG: Which One Should You Choose?
Choose PET / PET-P When You Need
- Höhere Steifigkeit
- Tight dimensional tolerances
- Better wear resistance
- Long-term load-bearing performance
- Higher operating temperatures
- Precision milling, turning, drilling, or tapping
- Gears, bushings, rollers, and guide components
Choose PETG When You Need
- High transparency
- Better impact resistance
- Transparent machine guards or viewing windows
- Good surface appearance
- Secondary heat bending or thermoforming
- Light-duty transparent structural parts
- Components with moderate tolerance requirements
PETG should not replace PET-P solely because of its higher impact toughness, and PET-P cannot satisfy applications that require high transparency. Final material selection should consider mechanical load, operating temperature, dimensional tolerances, friction conditions, chemical exposure, and appearance requirements.
Schlussfolgerung
Although PET-P and PETG belong to the same polyester family, they serve different engineering purposes. PET-P is better suited to precision mechanical parts requiring rigidity, wear resistance, creep resistance, and dimensional stability. PETG is more suitable for transparent, impact-resistant, and lightly loaded components such as guards, panels, and viewing windows.
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