Die Eigenschaften von massivem Polycarbonat haben dazu geführt, dass es in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird. Die leicht zu bearbeitenden, aber extrem widerstandsfähigen Polycarbonatplatten werden im Bauwesen, in der Automobilindustrie, in der Industrie, im Geräte- und Maschinenbau und sogar in der Innenausstattung verwendet. Dank seiner mechanischen und thermischen Eigenschaften ist es ein ideales Material für die Herstellung komplexer Formen, ohne dass die Gefahr von Rissen oder Verformungen besteht. Wie Plexiglas lässt sich Polycarbonat schneiden, fräsen, bohren und bis zu einem gewissen Grad auch biegen. Das Biegen von massivem Polycarbonat ist jedoch ein Prozess, der mit professionellen Werkzeugen und in einer streng kontrollierten Umgebung durchgeführt werden sollte. Wenn Sie Polycarbonat selbst in einer Heimwerkstatt biegen, besteht die Gefahr, dass Mikrorisse an der Biegelinie entstehen, das Material vergilbt oder sogar vollständig beschädigt wird.
Beginnen wir jedoch mit den Grundlagen, d. h. mit den grundlegenden Techniken zum Biegen von Polycarbonat und der Frage, ob Polycarbonatplatten Biegen ohne professionelle Vorbereitung überhaupt möglich ist.
Eigenschaften von Polycarbonat und ein kurzer Vergleich mit anderen Kunststoffen
Polycarbonat ist ein thermoplastisches Polymer, das sich durch eine sehr hohe Schlagzähigkeit auszeichnet. Sie ist wesentlich höher als die von Acrylglas. Die Schlagzähigkeit von festem Polycarbonat ist etwa 25 Mal höher als die von gewöhnlichem Glas (während die von Plexiglas "nur" um ein Mehrfaches höher ist). Ein großer Vorteil von Polycarbonat ist auch seine Beständigkeit gegenüber niedrigen und hohen Temperaturen. In unserem Angebot finden Sie massives farbloses extrudiertes Polycarbonat. Die Höchsttemperatur, bei der dieses Material verwendet werden kann, beträgt bis zu 120 Grad Celsius. Das Heißbiegen von Polycarbonatplatten erfordert daher eine etwas höhere Temperatur als das Biegen von Plexiglas. Erwähnenswert ist auch, dass nicht alle Polycarbonatplatten UV-beständig sind. Polycarbonat selbst ist nicht UV-stabilisiert wie zum Beispiel klares Acryl. Im Gegensatz dazu ist das in unserem Sortiment erhältliche massive Polycarbonat beidseitig mit einer speziellen UV-Schutzschicht beschichtet.
Im Vergleich zu anderen Materialien wie Plexiglas (PMMA) oder PVC zeichnet sich Vollpolycarbonat durch eine deutlich höhere Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beschädigungen und Hitze aus. Plexiglas bietet zwar eine ähnliche Transparenz, ist aber etwas weniger widerstandsfähig und etwas kratzempfindlicher.
Kann man Polycarbonat biegen?
Es gibt zwei grundlegende Techniken zum Polycarbonatplatten Biegen: das Heißbiegen und das Kaltbiegen. Beide Methoden der Bearbeitung dieses Materials erfordern sehr gute Kenntnisse des Materials sowie eine professionelle Ausrüstung. Wir raten davon ab, Polycarbonat zu Hause ohne entsprechende Vorbereitung warm oder kalt zu biegen.
Heißbiegen von Polycarbonatplatten
Aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften von Polycarbonat können Platten aus diesem Kunststoff heiß gebogen werden. Dazu werden Kunststoffbiegemaschinen verwendet, die mit Infrarotheizungen oder Thermodraht ausgestattet sind. Mit einer solchen Vorrichtung kann die Biegelinie des Kunststoffs auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden. Das Biegen von Polycarbonatplatten erfordert, ebenso wie das Biegen von Plexiglas, eine sehr genaue Steuerung von Temperatur, Zeit, Biegeradius und Druckkraft. Nur wenn alle diese Parameter perfekt aufeinander abgestimmt sind, können perfekte Ergebnisse ohne Materialverschlechterung erzielt werden.
Bei welcher Temperatur lässt sich Polycarbonat biegen?
Die Polycarbonatbiegen Temperatur liegt bei etwa 130℃, während die Glasübergangstemperatur bei etwa 150℃ liegt. Oberhalb dieser Schwelle kann die Polycarbonatplatte heiß gebogen werden. Der Mindestbiegeradius für diese Technologie beträgt das Dreifache der Plattendicke. Der Biegeradius wird hauptsächlich von der Breite der Heizfläche des Geräts beeinflusst.
Kaltbiegen von massivem Polycarbonat
Massive Polycarbonatplatten können bis zu einem gewissen Grad auch kalt gebogen werden. Hierfür werden professionelle Abkantpressen verwendet, die es ermöglichen, die Kunststoffplatte zu fixieren und dann entlang einer bestimmten Linie in einem bestimmten Winkel zu biegen. Es ist jedoch wichtig, dass der Mindestbiegeradius der Polycarbonatplatte eingehalten wird. Eine Überschreitung dieser Parameter führt zur Bildung von Mikrorissen an der Biegelinie. Mit der Zeit werden diese Mikrorisse größer und führen schließlich zu einer Degradation und dauerhaften Beschädigung der Platte. In einem solchen Fall besteht die einzige Möglichkeit darin, die gesamte Platte durch ein neues Bauteil zu ersetzen. Der standardmäßige Mindestkaltbiegeradius für Polycarbonat beträgt 175 x die Plattendicke in mm.
Wie sieht das an konkreten Beispielen aus?
- 2 mm Polycarbonat - der Mindestbiegeradius beträgt 350 mm / 35 cm.
- 3 mm Polycarbonat - der Mindestbiegeradius beträgt 525 mm / 52,5 cm.
- 4 mm Polycarbonat - der Mindestbiegeradius beträgt 700 mm / 70 cm.
- 5 mm Polycarbonat - der Mindestbiegeradius beträgt 875 mm / 87,5 cm.
- 6 mm Polycarbonat - der Mindestbiegeradius beträgt 1050 mm / 100,5 cm.
- 8 mm Polycarbonat - der Mindestbiegeradius beträgt 1400 mm / 140 cm.
- 10 mm Polycarbonat - der Mindestbiegeradius beträgt 1750 mm / 175 cm.
Der Einsatz professioneller Maschinen und anderer industrieller Ausrüstungen ermöglicht es, den Biegeprozess bis zu einem gewissen Grad zu automatisieren, wodurch seine Präzision und Wiederholbarkeit erhöht und gleichzeitig das Fehlerrisiko verringert wird. Die Automatisierung ist besonders wertvoll bei der Serienfertigung, wo Konsistenz und Prozesseffizienz entscheidend sind.
Thermoformen von Polycarbonat – eine Alternative zum Biegen von Kunststoffen
Massives Polycarbonat gehört zur Gruppe der Thermoplaste. Das bedeutet, dass es unter Einwirkung hoher Temperaturen thermisch verformt werden kann. Es ist zu beachten, dass das Formen von Polycarbonat unter hoher Temperatur und hohem Druck ein komplexer, industrieller Prozess ist, der nicht zu Hause durchgeführt werden kann. Bei diesem Verfahren kommen spezielle Öfen, Vakuumpressen und maßgeschneiderte Formen zum Einsatz, mit denen eine bestimmte Form in das Material eingeprägt wird. Beim Thermoformen werden u. a. Verpackungen, Karosserieteile, Verkleidungen, verschiedene Arten von Gehäusen, Abdeckungen usw. hergestellt.
Vereinfacht ausgedrückt, besteht das Thermoformverfahren aus drei Teilen. In der ersten Phase werden die Kunststoffplatten auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Der Kunststoff wird dadurch formbar und kann in der zweiten Phase unter Druck in einer geeigneten Form geformt werden. Schließlich muss das Bauteil abgekühlt werden, um seine neue Form zu festigen. Dies ist natürlich eine sehr vereinfachte Beschreibung. In der Praxis ist das Thermoformen ein komplexes technologisches Verfahren, das vor allem im industriellen Maßstab eingesetzt wird.
Was sind die Risiken, die mit Polycarbonatplatten biegen verbunden sind?
Unsachgemäßes Biegen von Polycarbonat kann zu einer Reihe von Mängeln und zum Verlust der für hochwertige Polycarbonatplatten charakteristischen Eigenschaften führen.
Das häufigste Ergebnis eines schlecht ausgeführten Biegeprozesses von Polycarbonatplatten ist die Bildung von sogenannten Mikroporen oder Mikrorissen. Wie wir bereits erwähnt haben, neigen Mikrorisse dazu, mit der Zeit größer zu werden. Dieser Prozess wird unter anderem durch die Einwirkung von UV-Strahlung beschleunigt.
Mikrorisse in Kunststoffen sind jedoch nicht das einzige Risiko, das mit dem Biegeprozess verbunden ist. Bei Polycarbonat kann die Biegelinie auch weiß werden. Dies hängt meist mit einer zu niedrigen Temperatur oder einer zu kurzen Erwärmungszeit der Platte zusammen.
Ein weiteres Problem, das infolge von Fehlern beim Biegen von Polycarbonat auftreten kann, sind Blasen und so genannter Nebel im Inneren des Materials. Ihr Auftreten ist auf eine zu hohe Luftfeuchtigkeit im Arbeitsbereich zurückzuführen. Sie wirken sich direkt auf die Transparenz der Platte aus.
Aufgrund der Komplexität der Parameter des Kunststoffbiegeprozesses lohnt es sich auf jeden Fall, diese Aufgabe an einen Fachbetrieb auszulagern. In diesem Fall liegt die Verantwortung für die einwandfreie Ausführung des Prozesses beim Auftragnehmer. Es besteht auch keine Gefahr, dass die Polycarbonatplatten beschädigt werden.