Polycarbonat (PC)

Physikalische Eigenschaften

Laserbearbeitung

Polycarbonat-Dämpfe enthalten Bisphenol-A (BPA), einen endokrinen Disruptor. Setzt auch Kohlenmonoxid und verschiedene Phenolverbindungen frei. Absaugung ist extrem wichtig und, wenn möglich, nie ohne PSA arbeiten. Ausreichende Belüftung und HEPA+Aktivkohlefiltration zwingend erforderlich. Dämpfe haben einen süßlichen, stechenden Geruch.

CO₂: PC schneidet sehr gut mit CO2-Laser. Die Schnittkante ist mit einem leichten orange-gelben Farbton gefärbt, ein charakteristisches Zeichen für einen guten PC-Schnitt. Die Kante ist leicht geschmolzen und glänzend. Gravur erzeugt eine hellgraue dauerhafte Markierung mit ausgezeichnetem Kontrast. Reines PC ist die Premium-Wahl für lasergeschnittene transparente/beleuchtete Platten. Maximale Dicke für sauberes Schneiden: 10 mm (mit ausreichender Leistung).

Diode: PC ist für sichtbares/nah-IR-Diodenlaserlicht vollständig transparent. Laserdioden (445 nm, 455 nm, 450 nm) durchdringen PC ohne Erwärmung. Nur dunkel gefärbtes, gefülltes PC (schwarz, dunkelgrau) ist signifikant schneidbar. Weißes PC ist teilweise reflektierend und extrem herausfordernd. Dickengrenze ~2 mm mit 10W+ Diode in mehreren Durchgängen. Nicht für die Produktion empfohlen.

Faser: Nicht anwendbar.

CNC- / Fräsbearbeitung

Gut, aber erfordert Aufmerksamkeit: PC ist weicher und flexibler als Acryl. Beim Erhitzen beim CNC-Fräsen verhält es sich wie Kaugummi, bildet klebrigen Grat und schmilzt, wenn der Fräser ungeeignet ist. O-Flute-Einzahnfräser sind unerlässlich. Empfohlene Spanlast: 0,08–0,12 mm/Zahn (aggressiv). Hohe Drehzahl (18.000+ U/min) + Druckluft, um Späne zu entfernen, bevor sie wieder verschweißen. Kühlung ist unerlässlich.

Plotter und Thermoformen

Nachbearbeitung

Schleifen: PC schleift ordentlich, neigt aber zur Gratbildung beim Trockenschleifen. Für mechanische Endbearbeitung: Körnungen 320 → 600 → 1200 mit Nassschleifen zur Wärmeableitung. Flammpolieren funktioniert NICHT bei Polycarbonat – die Oberfläche wird weißlich und undurchsichtig statt glänzend. Für Glanz Dampfpolieren (Dichlormethan, extrem gefährlich) oder Klarlackauftrag verwenden.

Grundierung: erforderlich. Spezieller PC-Primer erforderlich. Standard-Primer haften nicht und viele lösemittelbasierte Farben greifen die PC-Oberfläche an/verursachen Spannungsrisse. Acryl- oder wasserbasierter Kunststoffprimer empfohlen. Bei Lösemittellacken: immer 24h an einer kleinen Ecke vor dem Auftragen testen. PC ist hoch empfindlich für Lösemittel-Spannungsrisse.

Verkleben: Der definitive Klebstoff für PC ist Dichlormethan (DCM), aber DCM ist ein Karzinogen der Klasse 2: darf nur mit vollständiger Absaugung und zugelassenen Sicherheitsprotokollen verwendet werden. Alternative: UV-härtende Acrylharze für Polycarbonat (z. B. Loctite AA 3492). Cyanacrylat funktioniert, verursacht aber Spannungsrisse an den Kanten; für allgemeine Verklebung zweikomponentige Polyurethan- oder MS-Polymerklebstoffe verwenden.

Ablagerung: PC nimmt geringe Mengen Feuchtigkeit auf; für empfindliche Anwendungen bei 120 °C für 2–4 Stunden trocknen (nicht höher, da PC sich verformen kann). Reinigung mit Alkoholen, Ketonen oder Ammoniak vermeiden – alle verursachen Spannungsrisse. Nur mit Wasser + milder Seife reinigen. Mit Handschuhen handhaben, um Fingerabdrücke zu vermeiden.

Mit der Zeit: Hervorragende Schlagfestigkeit, PC ist praktisch unzerbrechlich (200-mal schlagfester als Glas). Allerdings baut PC unter UV-Licht stark ab: Die Oberfläche vergilbt und wird nach 6–12 Monaten im Freien spröde. UV-stabilisierte PC-Qualitäten bieten 3–5 Jahre Außenbeständigkeit. Für Innenanwendungen ist es praktisch ewig haltbar. Nimmt langsam Feuchtigkeit auf: ~0,15 % bei 50 % RF.

Häufige Defekte

• UV-Vergilbung ohne Schutzcoating
• Spannungsrissbildung (oberflächliche Mikrorisse) bei Kontakt mit inkompatiblen Lösungsmitteln
• Bräunliche, vergilbte Laserschnittkanten — nicht für ästhetische Laserbearbeitungen geeignet

Sicherheit

Empfohlene PSA: safety_glasses, mask_p2

BPA wird bei der Laserverarbeitung freigesetzt. BPA ist ein bekannter endokriner Disruptor. Niemals ohne Absaugung verarbeiten. Lösemittelverklebung mit DCM erfordert Absaugung. CNC-Staub ist nicht als giftig eingestuft, aber Feinstpartikel können mechanische Lungenreizung verursachen; mindestens FFP2-Schutz verwenden.

Verfügbarkeit und Formate

Handelsübliche Formate: Platten 1–20mm, Stegplatten, Rohre, Rund- und Flachstäbe

Verwandte Materialien

Quellen

• ISO 7391 — Polycarbonate (PC) moulding and extrusion materials
• Covestro Makrolon — Technical data sheet
• SABIC Lexan — Material safety data sheet