Polycarbonat: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 13. August 2007, 21:51 Uhr

Erst seit Mitte der 50er Jahre wird Polycarbonat großtechnisch hergestellt und unter dem Handelsnamen „Makrolon“ angeboten. Wir kennen diesen hochtransparenten und hitzebeständigen Kunststoff als Hauptbestandteil der CD - schon 1983 gingen 20% der europäischen Produktion in die Herstellung von Tonträgern. Von der jährlichen Weltproduktion (500.000 t) wird mehr als die Hälfte für elektronische und elektrische Geräte verbraucht: Starkstromstecker wie Kameragehäuse, Leuchtstoffröhrensockel wie Blinklampen erfordern einen harten und festen Kunststoff mit guten thermischen und optischen Eigenschaften. Seine hohe Schlagzähigkeit in einem großen Temperaturfeld und seine Witterungsbeständigkeit empfehlen PC auch für den Einsatz am Bau. Dank seiner guten Klebeeigenschaften und einfachen Verarbeitung ist Polycarbonat als Modellbauwerkstoff bestens geeignet.

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Eigenschaften

Mechanisches

Hohe Festigkeit und Härte bei guter Zähigkeit, Kratzunempfindlichlichkeit und Schlagzähigkeit, die Formsteifigkeit bleibt auch bei höheren Temperaturen erhalten.

Dichte

Die Dichte von PC liegt mit 1,20 bis 1,24 g/cm3 relativ hoch. Licht und Witterung: Polycarbonat vergilbt, wenn es lange der Sonneneinstrahlung ausgesetzt wird. Bestimmte Sorten (z. B. Makrolon-Longlife) sind dank der Ausrüstung mit UV-Stabilisatoren dagegen gefeit. Gegen Witterung ist auch Standard- Polycarbonat ausgezeichnet beständig. Die Lichtdurchlässigkeit liegt zwischen 80 und 90 %. Beim Außeneinsatz ist die generell hohe Wärmeausdehnung zu berücksichtigen.

Entflammbarkeit

PC brennt, verlöscht aber, sobald die Zündquelle erlischt. Daher können Massivplatten bis 4 mm Stärke für den Inneneinsatz in der Regel der Brandklasse B1 „schwer entflammbar“ eingeordnet werden (DIN 4102). Gebrauchstemperaturen: Der Einsatzbereich von Polycarbonat ist weit: von –135 °C bis +115 °C leistet es langfristig gute Dienste. Physiologisches Verhalten: PC ist geruchs- und geschmacksfrei, es reizt weder Haut noch Augen. Lebensmittel sollten allerdings nur in Spezialsorten verpackt werden.

Lieferformen

Polycarbonat-Halbzeuge gibt es als Platten, Folien, Stäbe und Rohre; am Bau werden Polycarbonat-Stegplatten eingesetzt. Die meisten PC-Platten werden mit Schutzfolie geliefert.

Verarbeitung

Trennen

Wie Acrylglas ist Polycarbonat relativ kerbempfindlich und läßt sich daher mit dem Cutter oder Acrylmessern anritzen und brechen. Bei größeren Plattenstärken (über etwa 3 mm) ergeben sich unsaubere Bruchkanten. Beim Trennen mit der Kreissäge sollte ein Sägeblatt mit ungeschränkten, konisch hinterschliffenen Zähnen eingesetzt werden, um einen glatten Schnitt ohne ausbröckelnde Kanten zu erhalten. Besser wird der Schnitt, wenn das Sägeblatt relativ weit über das Material hinausragt. Die Teilung des Blatts sollte klein sein (Spanwinkel 0 bis 5° bei hartmetallbestückten Sägeblättern, 5 bis 8° bei HSS-Blättern). Für kompliziertere Formen bedient man sich am besten einer Laubsäge mit gewendeltem Blatt oder einer Dekupiersäge.

Bohren

Um beim Austritt des Bohrers das „Ausmuscheln“ zu vermeiden, sollten Spiralbohrer mit niedrigem Spanwinkel (3 bis 5°) verwendet werden. Schnittgeschwindigkeit und -vorschub sind richtig gewählt, wenn die Späne glatt und zusammenhängend abfließen. Vorsicht: Polycarbonat verträgt keine Bohremulsionen oder -öle!

Umformen

Da Polycarbonate relativ hitzebeständig sind, sind hohe Umformtemperaturen von 150 bis 210 °C erforderlich. Je höher die Umformtemperatur, desto geringer das Rückstellbestreben. Werkstücke aus Polycarbonat müssen vor dem Umformen getrocknet werden, da sonst Blasen auftreten. Getrocknet wird bei etwa 120 °C für 8 bis 12 Stunden, wobei das Werkstück am besten auf der Kante steht. Soll Spannungsrißbildung sicher ausgeschlossen werden, ist es ratsam, die Teile nach dem Umformen zu tempern. Dazu werden die Formteile bei Temperaturen zwischen 135 und 140 °C eine bis anderthalb Stunden im Ofen gelagert. Dann in etwa einer halben Stunde unter 100 °C abkühlen lassen; die Entnahmetemperatur sollte maximal 80 °C betragen.

Kleben

Als polarer und lösungsmittellöslicher Kunststoff ist PC sehr gut zu kleben:

PC mit PC

Beim Kleben mit Lösungsmitteln wie Dichlormethan bleiben die Nähte von PC-PC-Verbindungen praktisch unsichtbar. Mit dem Pinsel entlang der Klebefuge aufgetragen, kriecht das Lösungsmittel in die Fuge und „verschweißt“ die Fügeteile. Diese Verklebungstechnik ist wegen der hohen Flüchtigkeit von Dichlormethan jedoch nur für kleinflächige Verbindungen geeignet. Stabile Verbindungen dickerer PC-Platten können mit Silikonkautschuk-Klebstoffen erzielt werden.

PC mit löslichen Kunststoffen

Soll Polycarbonat mit anderen Kunststoffen verklebt werden, kann ein für beide Stoffe wirksames Lösungsmittel zum Einsatz kommen (Dichlormethan eignet sich z. B. gut für Acrylglas oder Polystyrol).

PC mit unlöslichen Kunststoffen und anderen Materialien

Ruderer L530 verbindet Polycarbonat gut mit anderen nichtlöslichen Kunststoffen oder anderen Materialien. Auch Silikonkautschuk ist gut geeignet, um PC mit Metallen, Stein, Keramik oder Hartkunststoffen zu verbinden.

Oberflächenbehandlung

Aufgerauhte und matte Schnittflächen erhalten durch Schleifen und anschließendes Polieren wieder eine hochglänzende und durchsichtige Oberfläche. Naßschleifen empfiehlt sich, wenn Wärmespannungen vermieden werden sollen. Polycarbonat nur mit feiner Körnung bearbeiten. PC sollte nicht in der Fläche poliert werden, da in polierten Bereichen der Materialabtrag sichtbar bleibt.

Quelle: modulor