Polycarbonat Ratgeber

Polycarbonat ist ein extrem schlagzäher, transparenter Hochleistungskunststoff. Unser Plattenmaterial Exolon® (vormals Makrolon) steht dabei für besonders hochwertige Polycarbonat-Massivplatten, die sich durch hohe Lichtdurchlässigkeit, enorme Bruchsicherheit und sehr gute Witterungs- sowie Temperaturbeständigkeit auszeichnen.

Exolon®-Platten werden überall dort eingesetzt, wo Glas an seine Grenzen stößt – z. B. bei Überdachungen, Verglasungen, Maschinenschutz oder Lärmschutz.

Die wichtigsten Vorteile von Exolon® Polycarbonat

Extrem schlagzäh & praktisch unzerbrechlich

Exolon® Massivplatten besitzen eine bis zu 250-fach höhere Schlagzähigkeit als Glas. Selbst bei starken mechanischen Belastungen splittert das Material nicht, sondern bleibt formstabil – ein entscheidender Sicherheitsvorteil.

Hohe Lichtdurchlässigkeit

Je nach Dicke erreicht transparentes Exolon® bis zu 90 % Lichtdurchlässigkeit. Damit ist es ideal für lichtdurchflutete Konstruktionen wie Terrassenüberdachungen, Carports oder Gewächshäuser.

Temperaturbeständig von –100 °C bis +120 °C

Exolon® bleibt auch bei extremen Temperaturen mechanisch stabil. Dadurch eignet sich Polycarbonat sowohl für den Außeneinsatz als auch für industrielle Anwendungen.

UV-Schutz für den Außeneinsatz

Exolon® UV-Platten verfügen über eine coextrudierte UV-Schutzschicht, die dauerhaft mit dem Plattenmaterial verbunden ist. Diese schützt zuverlässig vor Vergilbung und Materialabbau – inklusive 10-Jahres-Garantie auf Witterungsbeständigkeit.

Typische Anwendungsbereiche

• Terrassen- & Carportüberdachungen
• Dachverglasungen & Lichtbänder
• Maschinenschutz & Sicherheitsverglasung
• Lärmschutzwände (Straße & Schiene)
• Gebogene Verglasungen & Sonderkonstruktionen

Bearbeitung & Montage – praxisnah erklärt

Exolon® lässt sich mit Metallbearbeitungswerkzeugen sägen, bohren, fräsen oder laserschneiden. Wichtig ist die Berücksichtigung der thermischen Ausdehnung (≈ 3 mm pro Meter) bei der Montage. Bohrlöcher müssen größer ausgeführt und Platten spannungsfrei gelagert werden.

Reinigung & Pflege

• Reinigung mit Wasser, mildem Reiniger und weichem Tuch
• Keine scheuernden oder alkalischen Mittel
• Exolon® AR ist besonders pflegeleicht und graffitiresistent

Polycarbonat ist ein Synonym für hochwertiges Plattenmaterial und wird sowohl als Massivplatte als auch als Stegplatte hergestellt. Dank seiner hohen Flexibilität eignet sich Polycarbonat für zahlreiche Anwendungen und bleibt dabei auch über einen sehr großen Temperaturbereich hinweg zuverlässig einsetzbar.

Das Material zeichnet sich durch eine sehr gute Transparenz, eine extrem hohe Bruchfestigkeit und Schlagzähigkeit sowie eine hohe Maßhaltigkeit aus. Zusätzlich besitzt Polycarbonat sehr gute elektrische Isoliereigenschaften und erreicht hohe Brandschutzklassifizierungen. Detaillierte Informationen hierzu sind in den jeweiligen technischen Datenblättern zu finden.

Die gleichbleibend hohe Qualität von Polycarbonat basiert auf der Verwendung erstklassiger Rohmaterialien, einem ausgeprägten extrusionstechnischen Know-how sowie einem umfassenden Qualitätsmanagementsystem. Die Fertigung erfolgt nach DIN ISO 9001 und DIN ISO 14001 zertifizierten Produktionsverfahren und gewährleistet eine konstant hohe Produktqualität.

Polycarbonat übertrifft nahezu alle anderen transparenten Materialien in Bezug auf Schlagzähigkeit. Das Material gilt als praktisch unzerbrechlich und bietet ein außergewöhnlich hohes Maß an Sicherheit.

Polycarbonat-Massivplatten besitzen eine bis zu 250-fach höhere Schlagzähigkeit als Glas, wurden nach verschiedenen nationalen und internationalen Normen geprüft und erfüllen selbst strengste sicherheitstechnische Anforderungen.

Spezielle kratzfeste Polycarbonat-Varianten (AR) erreichen bei Plattendicken von 3 bis 12 mm die Klasse B (ABG) sowie VIII/B/M nach ECE R43 und sind damit auch für Anwendungen in der Fahrzeugverglasung geeignet.

Richtwerte und Klassifizierungen zu den jeweiligen Normen und Plattendicken sind in den nachfolgenden Tabellen aufgeführt.

Polycarbonat-Platten erreichen – abhängig von Farbe und Plattendicke – eine Lichtdurchlässigkeit von bis zu 90 %. Detaillierte Werte sind den jeweiligen technischen Datenblättern zu entnehmen. Damit ermöglichen sie eine hohe Lichtausbeute bei gleichzeitig deutlich erhöhter Sicherheit im Vergleich zu Glas.

Gefärbte und lichtstreuende Polycarbonat-Platten reduzieren gezielt Lichtintensität und Hitzeeinstrahlung. Auf diese Weise tragen sie zu einem angenehmen Raumklima und einem ausgewogenen Lichtambiente bei. Besonders opalweiße Ausführungen sorgen für eine gleichmäßige, blendfreie Lichtstreuung, die vom menschlichen Auge als sehr angenehm empfunden wird. Sie eignen sich daher ideal für die Ausleuchtung von Arbeits- und Aufenthaltsbereichen.

UV-geschützte Polycarbonat-Platten absorbieren zuverlässig schädliche ultraviolette Strahlung. Dadurch sind sie besonders für Dachfenster, Überdachungen und Verglasungen geeignet, bei denen UV-empfindliche Materialien oder Exponate vor intensiver Sonneneinstrahlung geschützt werden müssen – etwa in Museen, Einkaufszentren oder Ausstellungsflächen.

Polycarbonat-Platten können in einem sehr breiten Temperaturbereich von –100 °C bis +120 °C eingesetzt werden. Innerhalb dieses Bereichs behalten sie ihre hohe mechanische Stabilität und Funktionssicherheit und eignen sich damit auch für Anwendungen, bei denen andere transparente Kunststoffe bereits an ihre Grenzen stoßen.

Unter normalen Einsatzbedingungen sind Polycarbonat-Platten typischerweise Temperaturen zwischen –15 °C und +60 °C ausgesetzt. Dieser Bereich liegt deutlich innerhalb der materialtypischen Belastungsgrenzen, sodass Polycarbonat auch bei langfristiger Nutzung zuverlässig, formstabil und widerstandsfähig bleibt.

Polycarbonat-Platten erfüllen die strengen europäischen Anforderungen an das Brandverhalten von Bauprodukten. Auch wenn Polycarbonat nicht als klassisches Brandschutzmaterial gilt, zeigt es im Vergleich zu vielen anderen transparenten thermoplastischen Kunststoffen ein deutlich verbessertes Brandverhalten.

Die Flammenausbreitung wird stark reduziert, wodurch sich das Brandgeschehen verlangsamt. Bei Anwendungen wie Dachverglasungen oder Überdachungen besitzt Polycarbonat einen zusätzlichen sicherheitsrelevanten Vorteil:

Im Brandfall beginnt das Material bei Hitze zu schmelzen und kontrolliert aufzureißen. Dadurch können Rauch und Hitze nach außen entweichen, was zu einer deutlichen Entlastung der Tragkonstruktion führt.

Dieser Effekt wirkt wie ein natürlicher Wärme- und Rauchabzug und kann die thermische Belastung von Gebäuden im Brandfall erheblich reduzieren.

Die Brandklassifizierung von Polycarbonat erfolgt gemäß der harmonisierten europäischen Norm EN 13501-1. Abhängig von Plattendicke und Farbe erreichen Polycarbonat-Platten in der Regel die Klassifizierungen B-s1-d0 oder B-s2-d0.

Zu beachten ist, dass das Brandverhalten von Polycarbonat durch Alterung und Bewitterung beeinflusst werden kann. Für sicherheitsrelevante Anwendungen sollten daher stets die aktuellen technischen Datenblätter herangezogen werden.

Polycarbonat-Platten leisten einen wirksamen Beitrag zur Reduzierung von Lärmbelastung. Übermäßiger und dauerhafter Lärm kann die Gesundheit beeinträchtigen, weshalb schalldämmende Materialien insbesondere im öffentlichen, gewerblichen und infrastrukturellen Bereich eine wichtige Rolle spielen.

Die Schalldämmung von Polycarbonat erfolgt überwiegend durch Reflexion der Schallwellen. Zur Bewertung der akustischen Wirksamkeit wird in der Praxis das bewertete Schalldämmmaß Rw herangezogen. Dieses steigt mit zunehmender Plattendicke deutlich an.

Bereits bei Einfachverglasungen lassen sich mit Polycarbonat Schalldämmwerte von bis zu 37 dB erreichen. Durch den Einsatz von Mehrscheiben- oder Sandwichkonstruktionen mit Luftzwischenräumen kann die Schalldämmung weiter erheblich verbessert werden.

Für besonders anspruchsvolle Anwendungen, wie etwa Lärmschutzwände entlang von Straßen und Schienen, eignet sich Polycarbonat in spezieller Ausführung. Solche Systeme erfüllen die relevanten europäischen und nationalen Richtlinien und kombinieren hohe Transparenz mit sehr guter Schalldämmung, Witterungsbeständigkeit und mechanischer Sicherheit.

Die chemische Beständigkeit von Polycarbonat gegenüber verschiedenen Substanzen hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu zählen insbesondere die Konzentration des Mediums, die Temperatur, die Dauer des Kontakts sowie vorhandene Eigenspannungen im Material.

Solche inneren Spannungen entstehen häufig bei der Verarbeitung, etwa durch Bohren, Fräsen, Biegen oder Montieren. Je nach Einwirkung können dabei unterschiedliche Schädigungsmechanismen auftreten, die sich teilweise auch überlagern.

Mögliche Schädigungsarten

Auflösen oder Aufschwellen

Niedrigmolekulare, aromatische, halogenierte oder stark polare Substanzen können in das Material eindringen. Die möglichen Auswirkungen reichen von klebrigen oder aufgeweichten Oberflächen bis hin zur vollständigen Auflösung des Werkstoffs.

Spannungsrisse

Bestimmte Chemikalien können in die Oberfläche von Polycarbonat eindringen und dort vorhandene innere Spannungen freisetzen. Dies führt zur Bildung von mikroskopisch feinen Rissen, die die mechanische Belastbarkeit beeinträchtigen.

Molekülabbau

Einige mechanische Eigenschaften von Polycarbonat hängen direkt vom Molekulargewicht ab. Kommt es durch chemische Reaktionen zu einem Molekülabbau, werden vor allem die Schlagzähigkeit und die elastischen Eigenschaften des Materials reduziert. Die elektrischen Eigenschaften bleiben dabei weitgehend unbeeinflusst, während sich die thermischen Eigenschaften nur geringfügig verändern.

Allgemeine Beständigkeit von Polycarbonat

Polycarbonat ist beständig gegenüber:

• mineralischen Säuren (auch in hohen Konzentrationen)

• neutralen und sauren Salzlösungen

• Oxidations- und Reduktionsmitteln

• gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffen und Alkoholen

  (Ausnahme: Methanol)

• vielen Ölen, Fetten und Wachsen

Polycarbonat wird beschädigt durch:

• Alkalien

• Ammoniak und Amine sowie deren Lösungen

• aromatische und halogenierte Lösemittel

• Aldehyde, Ketone und Ester

• Methanol (Methylalkohol)

Für sicherheitsrelevante oder chemisch belastete Anwendungen empfiehlt es sich, die konkrete Medienbeständigkeit im Einzelfall zu prüfen. Weiterführende Informationen zur chemischen Beständigkeit von Polycarbonat sind auf Anfrage erhältlich.

Zur Bearbeitung von Polycarbonat-Platten können die gängigen Werkzeuge aus der Metallbearbeitung verwendet werden. Besonders empfehlenswert sind hartmetallbestückte Werkzeuge. Entscheidend für ein sauberes Bearbeitungsergebnis sind scharfe Schneiden sowie eine korrekte Werkzeuggeometrie, um Spannungen und Materialschäden zu vermeiden.

Bei der normalen spanenden Bearbeitung von Polycarbonat ist keine Kühlung erforderlich. Sollte es jedoch zu einer lokalen Überhitzung kommen – beispielsweise beim Bohren größerer Materialdicken – empfiehlt sich eine Kühlung mit Wasser oder ölfreier Druckluft. Ölemulsionen oder Schneidöle dürfen nicht verwendet werden, da sie Additive enthalten können, die Polycarbonat angreifen und Spannungsrisse verursachen.

Polycarbonat besitzt einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von ca. 0,065 mm/m·°C, der deutlich höher ist als bei Glas oder Metall. Aus diesem Grund sollten Maßkontrollen stets bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Bei einem typischen Sommer-Winter-Temperaturwechsel von –10 °C bis +35 °C verändert sich ein Meter Polycarbonatplatte um etwa 3 mm in der Länge.

Bitte beachten Sie außerdem, dass es beim erstmaligen Erwärmen über die Glasübergangstemperatur von ca. 145 °C zu einer materialabhängigen Schrumpfung von etwa 3 bis 6 % kommen kann.

Polycarbonat-Platten werden mit einer PE-basierten Schutzfolie geliefert, die die glatten Oberflächen während Transport, Bearbeitung und Montage schützt. Diese Schutzfolie sollte während der spanenden und mechanischen Bearbeitung auf der Platte verbleiben. Die Maskierung besitzt eine Haltbarkeit von etwa 6 Monaten und sollte unmittelbar nach der Montage entfernt werden. Längere Sonneneinstrahlung oder Witterungseinflüsse können dazu führen, dass sich die Folie nur noch schwer ablösen lässt oder Klebstoffrückstände entstehen. Daher sollten Polycarbonat-Platten nicht in direkter Sonne gelagert werden.

Die Standard-Schutzfolien sind nicht für thermische Belastungen oder Warmumformungen geeignet. Vor Prozessen wie Trocknen, Warmabkanten oder Umformen muss die Folie zwingend entfernt werden. Für spezielle Anwendungen, bei denen eine Verarbeitung mit Schutzfolie erforderlich ist (z. B. thermische Verformung), sind geeignete, unbedruckte Spezialfolien auf Anfrage erhältlich.

Das Anzeichnen von Bohrlöchern, Schnittkanten oder Konturen sollte ausschließlich auf der Schutzfolie erfolgen. Hierfür eignen sich weiche Bleistifte oder Filzstifte. Reißnadeln oder harte Markierwerkzeuge sollten nicht verwendet werden, da die entstehenden Anreißlinien als Kerbstellen wirken können und unter Belastung das Risiko eines Plattenbruchs erhöhen.

Zum Trennen von Polycarbonat-Platten können handelsübliche Handsägen verwendet werden. Dabei sollte auf eine feine Zahnteilung geachtet werden, um saubere Schnittkanten zu erzielen und Materialausbrüche zu vermeiden.

Am einfachsten und saubersten lassen sich Polycarbonat-Platten mit einer Kreissäge schneiden. Die besten Ergebnisse werden in der Praxis mit hartmetallbestückten Kreissägeblättern erzielt. Die Zahnteilung sollte dabei an die jeweilige Plattendicke angepasst werden – fein für dünne Platten, gröber für stärkere Materialstärken.

Es ist darauf zu achten, dass sich keine Späne oder Rückstände auf dem Sägetisch befinden, da diese die Schutzfolie beschädigen und zu Kratzen auf der Plattenoberfläche führen können. Bei Platten unter 1,5 mm Dicke empfiehlt sich die Verwendung einer stabilen Unterlegplatte oder alternativ der Einsatz einer Schlagschere anstelle einer Kreissäge.

Bandsägen eignen sich besonders gut für Kurven- und Konturschnitte, etwa bei geformten Bauteilen oder unregelmäßigen Formen. Für ein sauberes Schnittergebnis ist eine stabile und plane Tischauflage entscheidend. Bei größeren Plattendicken sollte eine größere Zahnteilung gewählt werden. Für hochwertige, optisch saubere Schnittkanten sind jedoch Kreissägen oder Fräsverfahren in der Regel besser geeignet als Bandsägen.

Tritt bei der Bearbeitung von Polycarbonat eine aufgeschmolzene Schnittkante auf, sollten folgende Punkte überprüft werden:

• Werkzeugschärfe kontrollieren und gegebenenfalls das Werkzeug wechseln

• Schnittgeschwindigkeit prüfen und bei Bedarf reduzieren

• Vorschubgeschwindigkeit anpassen, um Wärmestau zu vermeiden

• bei Bedarf eine zusätzliche Kühlung einsetzen (z. B. Wasser oder ölfreie Druckluft)

Kommt es zu ausgebrochenen oder unsauberen Schnittkanten, empfiehlt es sich, folgende Maßnahmen zu ergreifen:

• Werkzeugschärfe überprüfen

• Werkzeuggeometrie kontrollieren und an das Material anpassen

• die Auflage der Platte verbessern, gegebenenfalls durch eine zusätzliche Unterlage, um Schwingungen zu vermeiden

Polycarbonat-Platten bis zu 3 mm Dicke lassen sich einfach schneiden und stanzen und ermöglichen bei fachgerechter Ausführung gute Schnittqualitäten. Mit zunehmender Plattendicke nimmt jedoch die Qualität der Schnittkante ab, während gleichzeitig die Gefahr von Rissbildung steigt. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn scharfe Schermesser mit einem Keilwinkel von maximal 45° eingesetzt werden. Das Spiel zwischen Messer und Auflage sollte dabei zwischen 0,01 und 0,03 mm liegen.

Für glatte und saubere Schnittkanten bei Polycarbonat-Platten ab 1,5 mm Dicke empfiehlt es sich, die Platten zu sägen oder zu fräsen.

Beim Stanzen eng tolerierter Bohrungen ist zu berücksichtigen, dass bei einer anschließenden Wärmebehandlung über 145 °C eine Schrumpfung des Materials auftreten kann. In diesem Fall sollte eine Schrumpfungszugabe von etwa 5 % eingeplant werden, das heißt, das Loch ist entsprechend größer auszulegen. Mit zunehmendem Lochdurchmesser und steigender Plattendicke verringert sich die Schrumpfungstendenz. Besonders gute Ergebnisse lassen sich mit symmetrisch, beidseitig geschliffenen Schermessern erzielen.

Für das Stanzen oder Schneiden von Polycarbonat-Platten über 1,5 mm Dicke werden asymmetrisch geschliffene Messer empfohlen. Um exakte rechte Winkel zu erhalten, sollten einseitig geschliffene Messer mit einem Keilwinkel von etwa 30° verwendet werden.

Zusätzlich ist darauf zu achten, dass die Grundplatte – beispielsweise aus Polyamid oder hochmolekularem Polyethylen (HDPE) – formstabil bleibt und präzise zum Stanzwerkzeug zentriert ist. Nur so lassen sich saubere, gleichmäßige Schnittkanten zuverlässig erreichen.

Für das Bohren von Polycarbonat-Platten eignen sich die handelsüblichen Bohrer aus der Metallverarbeitung sehr gut. Wichtig ist, dass die Schneiden der Bohrer scharf sind, um saubere Bohrungen zu erzielen und unnötige Materialbelastungen zu vermeiden. In den meisten Fällen kann beim Bohren auf eine zusätzliche Kühlung verzichtet werden.

Bei größeren Bohrtiefen empfiehlt es sich jedoch, mit Wasser oder ölfreier Druckluft zu arbeiten und den Bohrer regelmäßig aus dem Bohrloch zu ziehen, um Wärme und Späne zuverlässig abzuführen. Öl-/Wasseremulsionen oder Schneidöle sollten nicht verwendet werden, da sie das Material angreifen und Spannungsrisse verursachen können.

Für große Bohrdurchmesser können handelsübliche Werkzeuge wie Kreisschneider oder Lochsägen eingesetzt werden. Die Bohrlöcher sollten glatt und möglichst frei von Kerben oder rauen Stellen ausgeführt sein, um eine sichere und spannungsarme Befestigung zu gewährleisten. Gegebenenfalls empfiehlt sich ein leichtes Entgraten der Bohrkanten.

Polycarbonat-Platten lassen sich sehr gut auf Fräsmaschinen bearbeiten. Die Auswahl des Fräsers richtet sich dabei nach der jeweiligen Bearbeitungsaufgabe. Wichtig ist, auf scharfe Schneiden und eine gute Spanabfuhr zu achten, um saubere Fräskanten zu erzielen und Wärmestau im Material zu vermeiden.

Auch gebogene oder konturierte Formen können problemlos durch Fräsen hergestellt werden. Hierfür empfiehlt sich der Einsatz eines scharfen Werkzeugs mit einer Drehzahl von etwa 20.000 U/min. Besonders geeignet sind gerade Fräser aus Hartmetall oder Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) mit einem Durchmesser von etwa 6 bis 10 mm.

Zum thermischen Trennen von Polycarbonat-Platten, mit oder ohne Schutzfolie, können Laser unterschiedlicher Bauarten eingesetzt werden. Das Laserschneiden eignet sich besonders für das präzise Schneiden komplexer und filigraner Konturen, bei denen mechanische Verfahren an ihre Grenzen stoßen.

Um blasenfreie und optisch saubere Schnittkanten zu erzielen, müssen Polycarbonat-Platten vor dem Laserschneiden vorgetrocknet werden. Zusätzlich wird ein anschließendes Tempern empfohlen, um innere Spannungen zu reduzieren und die Bauteilqualität zu verbessern.

Beim Laserschneiden von Polycarbonat-Platten mit einer Dicke von mehr als 2 mm kann es zu Randverfärbungen kommen. Diese sind material- und prozessbedingt und sollten bei sichtrelevanten Anwendungen berücksichtigt werden.

Während des Laserschneidens ist auf eine ausreichende Belüftung zu achten, da sich durch die thermische Zersetzung Gase auf Kohlenwasserstoffbasis bilden können. Eine effektive Absaugung trägt zur Arbeitssicherheit und zu gleichbleibend guten Schneidergebnissen bei.

Polycarbonat-Platten können zur Vorbereitung auf das Polieren mit handelsüblichen Schleifmitteln sowohl nass als auch trocken geschliffen werden. Dabei ist darauf zu achten, dass der Anpressdruck zwischen Schleifwerkzeug und Platte gering gehalten wird, um ein Aufschmelzen der Oberfläche zu vermeiden.

Für ein gleichmäßiges Schleifergebnis empfiehlt es sich, mehrere Schleifgänge mit unterschiedlichen Körnungen durchzuführen. Bewährt hat sich eine stufenweise Vorgehensweise, zum Beispiel in der Reihenfolge Körnung 150, 240 und 400.

Zum Polieren von Polycarbonat-Platten eignen sich Ringpolierscheiben mittlerer Dichte mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 20 bis 30 m/s. In Verbindung mit alkalifreien Polierpasten lassen sich glatte und klare Oberflächen erzielen. Für das abschließende Feinpolieren sollte eine saubere Polierscheibe ohne Polierpaste verwendet werden.

Ein großflächiges Polieren der Platten sollte möglichst vermieden werden, da hierbei die Gefahr von Wärmeentwicklung, Spannungen und optischen Beeinträchtigungen besteht.

Polycarbonat-Platten können – mit Ausnahme kratzfester Varianten – kalt gebogen werden, sofern der Biegeradius mindestens dem 150-fachen der Plattendicke entspricht.

Der Mindestradius ergibt sich somit aus: 150 × Plattendicke.

Für kleinere Biegeradien wird empfohlen, auf das Warmformen auszuweichen, um Materialspannungen und Beschädigungen zu vermeiden.

Polycarbonat-Platten lassen sich zudem kalt abkanten. Um gute und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, sollten bestimmte Richtwerte eingehalten werden. Nach dem Kaltabkanten ist eine Überbiegung von etwa 25° erforderlich, da es unmittelbar nach dem Biegevorgang zu einer Entspannung des Materials kommt. Die inneren und äußeren Spannungen gleichen sich erst nach einigen Tagen vollständig aus – erst dann bleibt das Bauteil dauerhaft in seiner endgültigen Form.

Die Abkantparameter können je nach Maschine variieren, etwa abhängig von Pressdruck, Werkzeuggeometrie und Biegemesser-Winkel. In der Praxis sind daher häufig mehrere Probeläufe erforderlich, um die optimalen Einstellungen zu ermitteln.

Beim Kaltabkanten entstehen hohe Spannungen, insbesondere in den Randbereichen der Platte. Aus diesem Grund sollten aggressive Chemikalien unbedingt vermieden werden, vor allem bei kalt abgekanteten oder kalt gebogenen Bauteilen, da dies das Risiko von Spannungsrissen deutlich erhöht.

Das Kaltabkanten sollte vorzugsweise auf dünnere Polycarbonat-Platten beschränkt werden, um eine sichere Verarbeitung und langfristige Formstabilität zu gewährleisten.

Polycarbonat-Platten werden mit einer auf Polyethylen basierten Schutzfolie geliefert, die die glatten Oberflächen während Transport und Bearbeitung schützt. Diese Standard-Schutzfolien sind nicht für thermische Belastungen oder Warmumformungen geeignet und müssen daher vor Prozessen wie Trocknen, Warmabkanten oder Umformen entfernt werden. Für spezielle Anwendungen, bei denen eine Warmverformung mit Schutzfolie erforderlich ist, sind geeignete, unbedruckte Spezialfolien auf Anfrage erhältlich.

Polycarbonat kann Feuchtigkeit aufnehmen, weshalb vor dem Warmformen eine gründliche Vortrocknung empfohlen wird. Eine unzureichende Trocknung führt beim Aufheizen zu Blasenbildung, die die optische Qualität des Formteils erheblich beeinträchtigt. Für eine zuverlässige Vortrocknung eignen sich Umluftöfen bei Temperaturen von 120 bis 125 °C. Die erforderliche Trocknungsdauer hängt von der Plattendicke ab. Die Platten sollten im Ofen aufgehängt oder in Gestellen gelagert werden, wobei die Schutzfolie entfernt sein muss und ein Abstand von 20 bis 30 mm zwischen den Platten einzuhalten ist, damit die Luft frei zirkulieren kann.

Um Heizzeit und Energie zu sparen, empfiehlt es sich, die vorge trockneten Platten bis zur Weiterverarbeitung im Trockenofen zu belassen. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur sollten Polycarbonat-Platten innerhalb von maximal 10 Stunden ohne erneute Trocknung weiterverarbeitet werden, abhängig von den Umgebungsbedingungen.

Beim Zuschneiden ist zu beachten, dass es bei der ersten Erwärmung über die Glasübergangstemperatur von ca. 145 °C zu einer einmaligen Schrumpfung kommt. Diese beträgt bis zu 6 % bei Platten bis 3 mm Dicke und bis zu 3 % bei dickeren Platten. Vor dem Warmverformen müssen die Platten außerdem gründlich gereinigt werden, idealerweise mit einem antistatischen Reinigungsmittel oder ionisierter Druckluft, um Staubpartikel und Oberflächenfehler im fertigen Bauteil zu vermeiden.

Zur Vermeidung einer Vortrocknung können Polycarbonat-Platten auf Wunsch in Aluminiumverpackungen direkt aus der Produktion geliefert werden. Diese Verpackung schützt das Material besonders gut vor Feuchtigkeit und kann eine Vortrocknung überflüssig machen, sofern die Platten kurz nach der Lieferung thermogeformt werden.

Das Warmabkanten ist ein einfaches Umformverfahren zur Herstellung einachsig geformter Bauteile. Dabei wird das Material lokal auf etwa 150 bis 160 °C erwärmt, sodass in vielen Fällen keine Vortrocknung erforderlich ist. Die Erwärmung erfolgt linienförmig, beispielsweise mit Infrarotstrahlern oder Heizdrähten. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur wird die Platte vom Heizelement genommen, abgekantet, in das Werkzeug eingelegt und fixiert, bis das Material erstarrt. Bei einseitiger Erwärmung muss die Platte mehrfach gewendet werden, um eine gleichmäßige Erwärmung sicherzustellen. Bei Plattendicken über 3 mm und für größere Stückzahlen empfiehlt sich eine beidseitige Erwärmung, etwa mit einer Sandwich-Heizvorrichtung.

Durch die Einstellung der Erwärmungsbreite lassen sich verschiedene Biegeradien realisieren, wobei ein minimaler Biegeradius von mindestens dem Dreifachen der Plattendicke nicht unterschritten werden sollte. Die lokale Aufheizung erzeugt Spannungen, weshalb bei gebogenen Bauteilen besondere Vorsicht im Umgang mit Chemikalien geboten ist.

Einfache, einachsig gebogene Formteile mit großem Krümmungsradius können durch Überlegformen (Streckformen) hergestellt werden. Dabei werden die im Umluftofen auf Temperatur gebrachten Polycarbonat-Platten rasch auf ein auf 80 bis 100 °C temperiertes Werkzeug gelegt. Das Eigengewicht der Platte oder ein leichter Druck mit Handschuhen oder Gewebe reicht aus, um die gewünschte Form zu erzielen. Anschließend müssen die Teile ruhig an der Luft abkühlen. Zugluft ist unbedingt zu vermeiden, da sie Verzug und Spannungen verursachen kann. Die Schutzfolie sollte vor dem Erwärmen im Ofen entfernt werden.

Beim Tiefziehen sollten Polycarbonat-Platten gleichmäßig und kontrolliert auf 170 bis 205 °C erwärmt werden. Die beste Formgenauigkeit wird im oberen Bereich dieses Temperaturfensters erreicht. Aufgrund der hohen Umformtemperatur und der schnellen Abkühlung empfiehlt es sich, die Platten direkt auf der Formmaschine zu erwärmen und nicht in separaten Öfen. Besonders geeignet sind beidseitige Infrarot-Heizsysteme, da sie eine gleichmäßige und schnelle Erwärmung ermöglichen. Die Aufheizzeit steigt annähernd proportional mit der Plattendicke und sollte durch Vorversuche ermittelt werden.

Zur Vermeidung von Wärmeverlusten an den Plattenrändern und von inneren Spannungen oder Verwerfungen empfiehlt sich eine temperierte Spannvorrichtung. Durch mechanisches Vorstrecken lässt sich zudem der Dickenverlauf verbessern.

Polycarbonat kühlt sehr schnell ab, wodurch kurze Kühlzyklen möglich sind. Sobald das geformte Teil bei etwa 135 °C formstabil ist, kann es aus dem Werkzeug entnommen werden.

Für die Warmumformung größerer Stückzahlen und eine hohe Oberflächenqualität sollten temperierte Werkzeuge aus Aluminium oder Stahl mit seidenmatter Oberfläche eingesetzt werden. Werkzeugtemperaturen von 120 bis 130 °C sind empfehlenswert. Ein Entformwinkel von 4 bis 6° erleichtert das sichere Entformen. Beim Werkzeugbau ist eine Schrumpfungszugabe von 0,8 bis 1 % zu berücksichtigen. Zudem sind ausreichend dimensionierte Entlüftungsbohrungen vorzusehen, idealerweise 0,5 bis 0,8 mm, um Abdrücke auf dem Formteil zu vermeiden. Großzügig ausgelegte Radien, mindestens entsprechend der Wandstärke der Platte, erhöhen die Steifigkeit und verhindern Materialverjüngung oder Faltenbildung.

Die Wahl zwischen Positiv- und Negativwerkzeugen hängt von der jeweiligen Anwendung ab. Für eine höhere Oberflächenqualität der Außenseite des Bauteils sind Negativwerkzeuge zu bevorzugen, da sie feinere Details besser abbilden.

Beim Blasen oder Ziehen ohne Gegenform – etwa zur Herstellung von Kuppeln – erfolgt die Umformung entweder durch Luftdruck oder Vakuum. Voraussetzung für ein gutes Ergebnis ist eine gleichmäßige Erwärmung der Platten. Luftzug in der Werkstatt sollte vermieden werden, da er die Temperaturverteilung stören kann. Bei einer Plattentemperatur von etwa 135 °C bleibt das Bauteil in Form und kann entnommen werden.

Beim High-Pressure-Formen wird der atmosphärische Luftdruck in einem geschlossenen Werkzeug durch zusätzliche Druckluft erhöht. Dadurch lassen sich sehr präzise Details und scharfe Kanten realisieren.

Beim Twin-Sheet-Formen werden zwei erhitzte Platten gleichzeitig zwischen zwei Negativwerkzeuge gelegt und mit Druckluft zu einem Hohlkörper geformt. Die resultierenden Bauteile zeichnen sich durch hohe strukturelle Steifigkeit bei geringem Gewicht aus.

Um innere Spannungen möglichst zu vermeiden, sollten Polycarbonat-Platten grundsätzlich unter optimalen Verarbeitungsbedingungen bearbeitet werden. Falls erforderlich, können Spannungen durch Tempern weitgehend abgebaut werden. Dabei werden die Teile gleichmäßig auf 120 bis 125 °C erwärmt und für etwa eine Stunde pro 3 mm Materialdicke auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend müssen sie langsam und ohne starke Temperaturschwankungen abkühlen, idealerweise im Ofen.

Bohrungen in Polycarbonat-Platten beeinflussen grundsätzlich die mechanische Festigkeit des Materials. Aufgrund des relativ hohen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Vergleich zu Glas oder Metall müssen bei der Konstruktion geeignete Maßnahmen vorgesehen werden, damit sich das Bauteil bei Temperaturschwankungen frei ausdehnen und zusammenziehen kann.

Bei einer Temperaturdifferenz von 45 °C (z. B. von –10 °C bis +35 °C) verändern sich Länge und Breite einer Polycarbonatplatte um etwa 3 mm pro Meter. Die nachfolgende Tabelle zeigt beispielhaft die Längenausdehnung einer 1 m langen Massivplatte unter diesen Bedingungen im Vergleich zu anderen Werkstoffen.

Bei der Befestigung ist darauf zu achten, dass die Polycarbonat-Platte nicht durch punktuelle Druckkräfte überbeansprucht wird. Zur gleichmäßigen Lastverteilung sollten Unterlegscheiben oder Profilbänder verwendet werden. Zusätzlich eignen sich profilierte Gummi- oder Schaumstoffstreifen, um Spannungen zu reduzieren. PVC-basierte Materialien dürfen nicht in direkten Kontakt mit Polycarbonat kommen, da sie das Material schädigen können.

Befestigungslöcher müssen grundsätzlich mit einer Zugabe gebohrt werden, um Dehnungs- und Schrumpfbewegungen auszugleichen. Die erforderliche Zugabe hängt von den Plattenabmessungen sowie den zu erwartenden Temperaturschwankungen ab. Bei sehr großen Platten kann es notwendig sein, Langlöcher vorzusehen.

Für Platten mit einer Länge bis 2 m sollte der Bohrlochdurchmesser mindestens 6 mm größer sein als der Schraubendurchmesser. Bei größeren Plattenlängen ist pro zusätzlichem Meter Plattenlänge eine Zugabe von 3 mm einzuplanen.

Der Abstand zwischen Lochmitte und Plattenkante muss mindestens dem doppelten Lochdurchmesser entsprechen und darf nicht kleiner als 6 mm sein. Die Schrauben dürfen nur so fest angezogen werden, dass sich die Polycarbonat-Platte bei Temperaturänderungen noch frei bewegen kann.

Zum Schneiden von Innengewinden können zwar handelsübliche Gewindebohrer verwendet werden, jedoch besteht hierbei eine erhöhte Bruchgefahr durch Kerbwirkung. Diese Befestigungsart sollte daher nur gewählt werden, wenn keine Alternative wie Kleben, Klemmen oder Verschrauben durch Durchgangsbohrungen möglich ist. Schneidöle dürfen bei der Bearbeitung von Polycarbonat keinesfalls verwendet werden.

Metallische Gewindeeinsätze können mittels Ultraschallschweißverfahren sicher in Polycarbonat eingebracht werden. Für Maschinenschutzscheiben ist auch eine Einspannung in EPDM-Gummiprofile möglich. Dünne Polycarbonat-Platten können in Ausnahmefällen genagelt, geheftet oder genietet werden – diese Befestigungsarten sollten jedoch nur in Sonderfällen angewendet werden.

Polycarbonat-Platten können durch Ultraschallschweißen dauerhaft miteinander verbunden werden. Dieses Verfahren eignet sich besonders für präzise, saubere und spannungsarme Verbindungen ohne zusätzliche Verbindungsmittel.

Ausführliche Informationen zu geeigneten Ultraschallschweißgeräten, Schweißparametern und prozessspezifischen Einstellungen sollten direkt bei den entsprechenden Geräteherstellern eingeholt werden, da diese abhängig von Plattendicke, Geometrie und Anwendung variieren können.

Achtung: Lösungsmittel können toxisch sein oder karzinogene Bestandteile enthalten. Beim Arbeiten mit lösungsmittelhaltigen Klebstoffen ist daher stets für eine ausreichende Belüftung zu sorgen. Zusätzlich sind die Hinweise und Sicherheitsinformationen in den Sicherheitsdatenblättern der jeweiligen Hersteller unbedingt zu beachten.

Bei Klebeverbindungen mit Polycarbonat-Platten sollte die Belastung gleichmäßig über die gesamte Klebefläche verteilt werden. Die Verbindung darf nicht auf Abschälung, sondern ausschließlich auf Schub- oder Zugbelastung ausgelegt sein, um eine dauerhafte Haftung zu gewährleisten.

Das Verkleben von Polycarbonat mit Lösungsmittelklebern ist eines der einfachsten und wirtschaftlichsten Fügeverfahren. Durch die Zugabe von etwa 8 % Polycarbonat-Spänen zum Lösungsmittel kann ein Klebelack hergestellt werden, der eine geringere Verdunstungsgeschwindigkeit und eine höhere Viskosität aufweist. Dies erleichtert das kontrollierte Auftragen des Klebstoffs erheblich. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Klebelacks besteht darin, dass die Klebeflächen nicht passgenau aufeinanderliegen müssen, da er fugenfüllend wirkt – im Gegensatz zu reinem Lösungsmittelkleber.

Für eine zuverlässige Klebeverbindung sind folgende Punkte zu beachten:

• Die Klebeflächen müssen gründlich gereinigt werden, am besten mit einem weichen, mit Isopropylalkohol getränkten Tuch, um Fett, Schmutz und andere Verunreinigungen zu entfernen.

• Der Lösungsmittelkleber wird dünn und nur auf eine der beiden Klebeflächen aufgetragen. Ein Überschuss an Klebstoff führt zu schwächeren Verbindungen.

• Die Klebeflächen sind unmittelbar nach dem Auftragen zusammenzufügen und kurzzeitig anzudrücken, um einen guten Kontakt zu erzielen.

• Die verklebten Teile können nach wenigen Minuten vorsichtig bewegt werden. Die endgültige Klebefestigkeit wird jedoch – bei Raumtemperatur – erst nach mehreren Tagen erreicht, da das Lösungsmittel langsam aus der Klebefuge entweicht.

Lösungsmittelkleber dürfen nicht für flächige Verklebungen von kratzfest beschichtetem Polycarbonat (AR) eingesetzt werden. Aufgrund der chemisch weitgehend inerten Kratzfestbeschichtung kann der Klebstoff keine ausreichende Haftung aufbauen.

Polycarbonat kann mit Lösungsmittelklebern auch mit anderen thermoplastischen Kunststoffen verklebt werden, sofern deren Oberfläche anlösbar ist. Solche Verbindungen weisen jedoch in der Regel eine geringere Festigkeit auf, die stark von den kombinierten Materialien abhängt. In diesen Fällen sind reaktive oder adhäsive Klebstoffe in der Regel die bessere Wahl.

Achtung: Lösungsmittel können toxisch sein oder karzinogene Bestandteile enthalten. Beim Arbeiten mit lösungsmittelhaltigen Klebstoffen ist daher stets für eine ausreichende Belüftung zu sorgen. Zusätzlich sind die Hinweise und Sicherheitsinformationen in den Sicherheitsdatenblättern der jeweiligen Hersteller unbedingt zu beachten.

Bei Klebeverbindungen mit Polycarbonat-Platten sollte die Belastung gleichmäßig über die gesamte Klebefläche verteilt werden. Die Verbindung darf nicht auf Abschälung, sondern ausschließlich auf Schub- oder Zugbelastung ausgelegt sein, um eine dauerhafte Haftung zu gewährleisten.

Das Verkleben von Polycarbonat mit Lösungsmittelklebern ist eines der einfachsten und wirtschaftlichsten Fügeverfahren. Durch die Zugabe von etwa 8 % Polycarbonat-Spänen zum Lösungsmittel kann ein Klebelack hergestellt werden, der eine geringere Verdunstungsgeschwindigkeit und eine höhere Viskosität aufweist. Dies erleichtert das kontrollierte Auftragen des Klebstoffs erheblich. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Klebelacks besteht darin, dass die Klebeflächen nicht passgenau aufeinanderliegen müssen, da er fugenfüllend wirkt – im Gegensatz zu reinem Lösungsmittelkleber.

Für eine zuverlässige Klebeverbindung sind folgende Punkte zu beachten:

• Die Klebeflächen müssen gründlich gereinigt werden, am besten mit einem weichen, mit Isopropylalkohol getränkten Tuch, um Fett, Schmutz und andere Verunreinigungen zu entfernen.

• Der Lösungsmittelkleber wird dünn und nur auf eine der beiden Klebeflächen aufgetragen. Ein Überschuss an Klebstoff führt zu schwächeren Verbindungen.

• Die Klebeflächen sind unmittelbar nach dem Auftragen zusammenzufügen und kurzzeitig anzudrücken, um einen guten Kontakt zu erzielen.

• Die verklebten Teile können nach wenigen Minuten vorsichtig bewegt werden. Die endgültige Klebefestigkeit wird jedoch – bei Raumtemperatur – erst nach mehreren Tagen erreicht, da das Lösungsmittel langsam aus der Klebefuge entweicht.

Lösungsmittelkleber dürfen nicht für flächige Verklebungen von kratzfest beschichtetem Polycarbonat (AR) eingesetzt werden. Aufgrund der chemisch weitgehend inerten Kratzfestbeschichtung kann der Klebstoff keine ausreichende Haftung aufbauen.

Polycarbonat kann mit Lösungsmittelklebern auch mit anderen thermoplastischen Kunststoffen verklebt werden, sofern deren Oberfläche anlösbar ist. Solche Verbindungen weisen jedoch in der Regel eine geringere Festigkeit auf, die stark von den kombinierten Materialien abhängt. In diesen Fällen sind reaktive oder adhäsive Klebstoffe in der Regel die bessere Wahl.

Bei der Verwendung von Klebstoffen sind stets die allgemeinen und empfohlenen Schutzmaßnahmen des jeweiligen Klebstoff-Herstellers zu beachten. Polycarbonat-Teile können sowohl untereinander als auch mit anderen Werkstoffen mithilfe handelsüblicher Adhäsionsklebstoffe verklebt werden, sofern diese mit Polycarbonat verträglich sind.

Bei der Auswahl eines geeigneten Klebstoffs sollte der jeweilige Anwendungsfall berücksichtigt werden. Wichtige Auswahlkriterien sind unter anderem die Wärmebeständigkeit, die Elastizität der Klebefuge, das optische Erscheinungsbild der Klebeschicht sowie der Verarbeitungskomfort.

Für eine zuverlässige Klebeverbindung sind folgende Punkte zu beachten:

• Die Klebeflächen müssen aufgeraut und gründlich gereinigt werden, um die Haftung zu verbessern.

• Klebstoffe mit Lösungsmitteln oder Katalysatoren, die nicht mit Polycarbonat verträglich sind, dürfen nicht verwendet werden.

• Die Verarbeitungs- und Anwendungshinweise des Klebstoff-Herstellers sind zwingend einzuhalten.

Bei der Verwendung von Adhäsionsklebstoffen auf kratzfest beschichtetem Polycarbonat (AR) sollten vorab Vorversuche durchgeführt werden, da sich diese Oberfläche nur eingeschränkt verkleben lässt. In den meisten Fällen ist hierfür der Einsatz eines speziellen Primers erforderlich, um eine ausreichende Haftung zu erzielen.

Bei der Verwendung von Klebstoffen sind stets die allgemeinen und empfohlenen Schutzmaßnahmen des jeweiligen Klebstoff-Herstellers zu beachten. Polycarbonat-Teile können sowohl untereinander als auch mit anderen Werkstoffen mithilfe handelsüblicher Adhäsionsklebstoffe verklebt werden, sofern diese mit Polycarbonat verträglich sind.

Bei der Auswahl eines geeigneten Klebstoffs sollte der jeweilige Anwendungsfall berücksichtigt werden. Wichtige Auswahlkriterien sind unter anderem die Wärmebeständigkeit, die Elastizität der Klebefuge, das optische Erscheinungsbild der Klebeschicht sowie der Verarbeitungskomfort.

Für eine zuverlässige Klebeverbindung sind folgende Punkte zu beachten:

• Die Klebeflächen müssen aufgeraut und gründlich gereinigt werden, um die Haftung zu verbessern.

• Klebstoffe mit Lösungsmitteln oder Katalysatoren, die nicht mit Polycarbonat verträglich sind, dürfen nicht verwendet werden.

• Die Verarbeitungs- und Anwendungshinweise des Klebstoff-Herstellers sind zwingend einzuhalten.

Bei der Verwendung von Adhäsionsklebstoffen auf kratzfest beschichtetem Polycarbonat (AR) sollten vorab Vorversuche durchgeführt werden, da sich diese Oberfläche nur eingeschränkt verkleben lässt. In den meisten Fällen ist hierfür der Einsatz eines speziellen Primers erforderlich, um eine ausreichende Haftung zu erzielen.

Bevor Polycarbonat-Platten weiterverarbeitet werden – beispielsweise durch Lackieren, Siebdrucken oder Warmformen – empfiehlt es sich, anhaftende Schmutz- und Staubpartikel sorgfältig zu entfernen. Am besten eignet sich hierfür das Abblasen mit ionisierter Druckluft, um Oberflächenfehler bei der nachfolgenden Bearbeitung zu vermeiden.

Selbstklebende Folien können grundsätzlich auf Polycarbonat eingesetzt werden. Um eine Blasenbildung zu verhindern, sollte in Abstimmung mit dem Folienhersteller ein feuchtigkeitsdurchlässiger, PVC-freier Folientyp gewählt werden.

Polycarbonat lässt sich nach gründlicher Reinigung ohne zusätzliche Vorbehandlung lackieren und bedrucken. Dabei ist unbedingt darauf zu achten, dass die verwendeten Lacke und Druckfarben chemisch mit Polycarbonat verträglich sind. Nicht geeignete Systeme können die Materialeigenschaften beeinträchtigen oder zu Oberflächenschäden führen. Geeignete Farbsysteme sind bei verschiedenen Herstellern erhältlich – die jeweiligen Verarbeitungs- und Anwendungshinweise sind zwingend zu beachten.

Die geringe Oberflächenhaftung von kratzfest beschichtetem Polycarbonat (AR) erschwert das Bedrucken erheblich und erfordert in den meisten Fällen eine zusätzliche Grundierung. Die matte Seite von Polycarbonat NR ist nicht zum Bedrucken geeignet und sollte hierfür nicht verwendet werden.

Polycarbonat besitzt eine porenlose Oberfläche, auf der Schmutz nur schwer anhaften kann. Leicht verstaubte Oberflächen lassen sich einfach mit Wasser und einem weichen Tuch oder Schwamm reinigen. Dabei ist unbedingt darauf zu achten, die Oberfläche niemals trocken abzureiben, da dies zu Kratzern führen kann.

Für eine gründlichere Reinigung empfiehlt sich ein nicht scheuerndes Reinigungsmittel. Rasierklingen, scharfe Werkzeuge, abrasive oder stark alkalische Reinigungsmittel sowie Lösungsmittel dürfen nicht verwendet werden, da sie die Oberfläche beschädigen können. Besonders bewährt hat sich ein leicht mit Wasser angefeuchtetes Mikrofasertuch, mit dem sich eine weitgehend schlierenfreie Reinigung erzielen lässt.

Bei stärkeren, insbesondere fettigen Verschmutzungen kann auch benzolfreies Reinbenzin (z. B. Wasch- oder Leichtbenzin) eingesetzt werden. Farbspritzer, Fett- oder Dichtungsmassenreste lassen sich vor dem Aushärten durch leichtes Reiben mit einem weichen Tuch entfernen, das mit Ethylalkohol, Isopropylalkohol oder Petroläther (Siedepunkt ca. 65 °C) getränkt ist. Rostflecken können mit einer 10-%igen Oxalsäurelösung beseitigt werden.

Mechanische Reinigungssysteme, wie rotierende Bürsten, Abstreifer oder ähnliche Vorrichtungen, sind für Polycarbonat nicht geeignet, da sie die Oberfläche selbst bei intensiver Wasserzufuhr verkratzen können. Eine Ausnahme bilden kratzfest beschichtete Polycarbonat-Platten (AR), die eine höhere Oberflächenbeständigkeit aufweisen.

Kleinere, oberflächliche Kratzer können unter Umständen durch Heißluftpolieren reduziert oder optisch nahezu unsichtbar gemacht werden. Dies gilt jedoch nicht für kratzfest beschichtete Polycarbonat-Platten (AR).

Polycarbonat besitzt eine sehr gute elektrische Isolierfähigkeit, wodurch es zu einer elektrostatischen Aufladung und damit zu verstärkter Staubanziehung kommen kann. Vor weiteren Bearbeitungsschritten empfiehlt es sich daher, Staub und Schmutzpartikel mit ionisierter Druckluft zu entfernen. Ein einfaches Abstauben mit normaler Druckluft oder einem Tuch ist in der Regel nicht ausreichend, da die Partikel aufgrund der statischen Aufladung auf der Oberfläche haften bleiben.

Polycarbonat-Massivplatten dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung zusammen. Wie bei den meisten Polymeren liegt der thermische Ausdehnungskoeffizient deutlich höher als bei vielen anderen Werkstoffen – etwa achtmal höher als bei Glas, sechsmal höher als bei Stahl und viermal höher als bei Aluminium. Aus diesem Grund müssen alle Befestigungs- und Spannelemente so ausgelegt sein, dass der Platte ausreichend Bewegungsraum für Ausdehnung und Schrumpfung zur Verfügung steht.

Berührt der Plattenrand den inneren Bereich eines Profils und steigt die Temperatur, ist eine freie Ausdehnung nicht mehr möglich. In diesem Fall kann es zu Verformungen oder – in extremen Situationen – zu Materialschäden kommen.

Wird der Plattenrand hingegen zu nah am äußeren Ende des Profils montiert, besteht die Gefahr, dass sich die Platte bei kalten Temperaturen zusammenzieht und aus dem Stützrahmen herausrutscht. Dieser Effekt kann durch zusätzliche Einflüsse wie Schnee- oder Windlasten weiter verstärkt werden.

Auch Gummidichtungen müssen so positioniert sein, dass sie die thermische Bewegung der Platte zulassen. Andernfalls können sich die Dichtungen lösen oder es entstehen Schäden an der Platte. Der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient von Polycarbonat beträgt ca. 0,065 mm/m·°C.

Ein Berechnungsbeispiel verdeutlicht die Größenordnung der zu erwartenden Längenänderung:

Bei einer Plattengröße von 1000 × 3000 mm (1 × 3 m), einer maximalen Einsatztemperatur von +35 °C und einer minimalen Temperatur von –10 °C ergibt sich eine Temperaturdifferenz von 45 °C.

Die Ausdehnung in der Breite beträgt:

0,065 mm/m·°C × 45 °C × 1 m ≈ 2,9 mm.

Die Ausdehnung in der Länge beträgt:

0,065 mm/m·°C × 45 °C × 3 m ≈ 8,8 mm.

Für die Praxis empfiehlt es sich daher, pauschal mit einer thermischen Ausdehnung von etwa 3 mm pro Meter Plattenlänge zu rechnen, um ausreichend Sicherheit bei Planung und Montage zu gewährleisten.

Für eine fachgerechte Montage von Polycarbonat-Platten ist es entscheidend, dass die Klemmprofile über eine ausreichende Einspanntiefe verfügen. Dabei müssen mehrere wichtige Aspekte berücksichtigt werden.

Zum einen ist die unterschiedliche thermische Ausdehnung von Platte und Profil zu beachten. Polycarbonat dehnt sich bei Temperaturänderungen deutlich stärker aus als Metallprofile, weshalb ein ausreichender Bewegungsspielraum zwingend erforderlich ist.

Zum anderen handelt es sich bei Polycarbonat um einen flexiblen Kunststoff, der sich bei äußerer Krafteinwirkung leicht biegen kann. Auch wenn die Platten grundsätzlich eine hohe Steifigkeit besitzen, verkürzen sich ihre Abmessungen beim Biegen geringfügig.

Wird die Einspanntiefe auf beiden Seiten der Platte unter Berücksichtigung der zu erwartenden Temperaturänderungen ausgelegt und mindestens 20 mm eingeplant, können diese Effekte zuverlässig ausgeglichen werden. Werden zusätzlich die Berechnungsbeispiele aus dem vorherigen Abschnitt zur Bestimmung der Plattenabmessungen herangezogen, sind keine weiteren Berechnungen erforderlich, um eine mögliche Schrumpfung der Platten zu berücksichtigen.

Die empfohlene Installationsmethode für Polycarbonat-Platten erfolgt mit Klemmprofilen, wie sie auch bei der Montage von Glasscheiben eingesetzt werden. Diese Systeme ermöglichen es, dass sich die Platte bei thermischer Ausdehnung und Schrumpfung infolge von Temperaturänderungen frei bewegen kann, während gleichzeitig eine luft- und wasserdichte Abdichtung gewährleistet bleibt.

Am Markt sind zahlreiche Profilsysteme erhältlich – von einfachen Einzelprofilen bis hin zu komplett modularen Montagesystemen. Für Polycarbonat werden in der Praxis überwiegend Aluminiumprofile mit EPDM-Dichtungen eingesetzt. Grundsätzlich sind alle gängigen Konstruktionsarten realisierbar, sofern die materialtypischen Eigenschaften von Polycarbonat berücksichtigt werden. Für eine optimale Lastaufnahme ist es entscheidend, dass alle Plattenränder mit einer Einspanntiefe von mindestens 20 mm sicher gehalten werden.

Alle verwendeten Dichtungen müssen chemisch mit Polycarbonat kompatibel sein. Zudem ist darauf zu achten, dass die Platten während der Montage spannungsfrei eingelegt werden. Bei allen Verlegesystemen ist eine ausreichende, gleichmäßige Klemmwirkung der Profile sicherzustellen. Der Anpressdruck wird dabei über die Profildichtung oder Abdichtung auf die Platte übertragen und muss so eingestellt sein, dass eine zuverlässige Wetterabdichtung entsteht.

Ein zu hoher Anpressdruck wirkt sich jedoch nachteilig auf die Profildichtung aus. Da die Dichtung der weichste Bestandteil des Verlegesystems ist, kann übermäßiger Druck zu Wölbungen oder einem Herausdrücken der Platte aus dem Profil führen. In diesem Fall ist die Wasserdichtigkeit des Systems nicht mehr gewährleistet.

Aus diesem Grund wird die Verwendung von Distanzringen oder von Profilsystemen mit werkseitig definiertem Anpressdruck ausdrücklich empfohlen.

Damit Polycarbonat-Platten dauerhaft wasserfest bleiben, muss die im Verglasungssystem eingesetzte Abdichtung elastisch ausgeführt sein und die thermische Ausdehnung sowie das Schrumpfen der Platte zuverlässig aufnehmen können. Für eine sichere Abdichtung sind sowohl die geometrische Form als auch das verwendete Material der Dichtung entscheidend.

Das Dichtungsmaterial muss chemisch mit Polycarbonat kompatibel sein. Als grundsätzlich geeignete Materialien gelten:

• EPDM

• Polychloropren

• Polyethylen (PE)

• PTFE

• Neopren

• Silikon

• EPT

Die folgenden Materialien sind in der Regel nicht kompatibel und sollten vermieden werden:

• PVC

• PVC/Nitril

• Polyurethan (PU)

Unabhängig von diesen Richtwerten wird empfohlen, die Kompatibilität der Dichtungen vor dem Einsatz grundsätzlich zu testen, bevor sie in Verglasungssystemen mit Polycarbonat verwendet werden.

Da sich Polycarbonat-Platten infolge von Ausdehnung und Schrumpfung kontinuierlich bewegen, müssen die Abdichtungen mechanisch im Verglasungssystem fixiert werden. Eine Verklebung der Dichtungen ist nicht geeignet, da sich diese durch die Materialbewegung lösen oder beschädigt werden können.

In bestimmten Konstruktionen werden Polycarbonat-Platten nicht ausschließlich an den Rändern geklemmt, sondern zusätzlich mittig unterstützt. Soll beispielsweise ein Dach mit einer Länge von 6 m realisiert werden und ergibt die statische Berechnung einen maximalen Unterstützungsabstand von 3 m, bestehen zwei Möglichkeiten: Entweder werden zwei Platten mit jeweils 3 m Länge eingesetzt oder eine durchgehende Platte mit 6 m Länge, die durch eine zusätzliche Stützkonstruktion in der Mitte getragen wird.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass Belastungen auf die Platte aus unterschiedlichen Richtungen wirken können. Schneelasten erzeugen in der Regel Druck nach unten, während Windlasten sowohl Druck nach unten oder oben als auch Unterdruck verursachen können. Zusätzliche Stützkonstruktionen müssen daher in allen Lastfällen wirksam ausgelegt sein. Das bloße Anbringen einer zusätzlichen Pfette unter der Platte ist hierfür nicht ausreichend.

Bohrungen in Polycarbonat-Platten reduzieren die Festigkeit des Materials. Gleichzeitig muss sich die Platte bei Temperaturschwankungen frei ausdehnen und zusammenziehen können. Beim Befestigen ist daher darauf zu achten, dass die Platte nicht durch punktuelle Druckkräfte überbeansprucht wird. Zur gleichmäßigen Lastverteilung sollten Unterlegscheiben oder Profilbänder eingesetzt werden.

Befestigungsbohrungen sind grundsätzlich größer auszuführen als der Schraubendurchmesser. Bei einer Plattenlänge bis 2 m sollte der Bohrlochdurchmesser mindestens 6 mm größer sein als der Durchmesser der Schraube. Für jede weitere Meter Plattenlänge ist zusätzlich eine Zugabe von 3 mm vorzusehen. Bei sehr großen Massivplatten kann es erforderlich sein, Langlöcher auszuführen, um die thermische Bewegung sicher auszugleichen.

Weitere Hinweise zur korrekten Ausführung finden sich im Abschnitt „Mechanische Befestigung“.

Die Oberflächen von Polycarbonat-Platten sind während Transport, Lagerung und Montage durch eine selbstklebende Schutzfolie auf Polyethylenbasis geschützt. Diese Folie dient ausschließlich dem temporären Oberflächenschutz und ist nicht für den dauerhaften Verbleib auf der Platte vorgesehen.

Grundsätzlich sollten alle Schutzfolien unmittelbar nach Abschluss der Montage entfernt werden. Dies gilt insbesondere, wenn die Platten der Witterung ausgesetzt sind. Bleiben die Folien zu lange auf der Oberfläche, können sie verspröden oder verstärkt anhaften. In solchen Fällen lässt sich die Folie häufig nicht mehr rückstandsfrei entfernen, und es besteht die Gefahr, dass die Plattenoberfläche beschädigt wird.

Mit Polycarbonat-Platten gedeckte Dächer sind grundsätzlich nicht begehbar.

Beim Begehen eines Daches dürfen ausschließlich tragende Stützelemente betreten werden. Strukturen mit eingebauten Polycarbonat-Platten dürfen niemals ohne entsprechende Stützkonstruktionen betreten werden, da akute Bruch- und Verletzungsgefahr besteht.

Zu Ihrer eigenen Sicherheit empfiehlt es sich, bei Montage-, Wartungs- oder Reinigungsarbeiten Bretter, stabile Planken oder vergleichbare Hilfsmittel zu verwenden, um das Gewicht sicher auf tragende Bereiche zu verteilen. Dabei sind stets die geltenden Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften einzuhalten.

Achten Sie während der Arbeiten zudem darauf, dass weder die Platten noch deren Oberflächen beschädigt werden, um die Funktionalität und Lebensdauer der Polycarbonat-Platten dauerhaft zu erhalten.

Polycarbonat-Platten eignen sich besonders gut für gebogene und gewölbte Verglasungen, wie zum Beispiel Tonnengewölbe. Durch das Kaltbiegen der Platten erhöht sich die strukturelle Steifigkeit, was sich positiv auf die Tragfähigkeit der Konstruktion auswirkt. Massivplatten müssen bei solchen Anwendungen an allen vier Seiten sicher geklemmt werden. Aufgrund der thermischen Längenausdehnung ist dabei stets ein ausreichendes Bewegungsspiel einzuplanen.

Der zulässige Mindestbiegeradius beim Kaltbiegen von UV-geschützten Polycarbonat-Massivplatten beträgt das 150-fache der jeweiligen Plattendicke. Kleinere Radien sollten vermieden werden, da sie zu erhöhten inneren Spannungen führen und die Dauerhaftigkeit der Konstruktion beeinträchtigen können.

Die erforderliche Plattendicke für gebogene Verglasungen hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Biegeradius, die Plattenbreite, die Art der Lagerung sowie die auftretenden Lasten. In der Praxis handelt es sich dabei überwiegend um Wind- und Schneelasten, die gemäß den geltenden örtlichen oder nationalen Bauvorschriften zu ermitteln sind. Zusätzlich spielen die Gebäudenutzung und die Einbauhöhe der Verglasung eine wesentliche Rolle.

Bei der Planung gebogener Verglasungen wird üblicherweise ein angemessener Sicherheitsfaktor berücksichtigt, um dauerhaft sichere Konstruktionen zu gewährleisten. Die beschriebenen Auslegungen gelten für allseitig geklemmte Polycarbonat-Platten, sofern die erforderlichen Randüberstände eingehalten werden. Unabhängig davon muss nach der Montage immer sichergestellt sein, dass die Platten ausreichend Spiel für thermische Ausdehnung und Schrumpfung besitzen.

Bei komplexen Konstruktionen oder besonderen Anforderungen empfiehlt es sich, die statische Auslegung durch einen Fachplaner oder Architekten vornehmen zu lassen, um eine sichere, langlebige und normgerechte Lösung zu gewährleisten.

Die erforderliche Plattendicke von Polycarbonat-Massivplatten hängt im Wesentlichen von der Größe der Plattenfläche, der Art der Lagerung sowie von den zu erwartenden Lasten ab. Maßgebliche Einflussfaktoren sind insbesondere die Plattenbreite, die Plattenlänge und die mechanische Beanspruchung durch äußere Einwirkungen.

Die anzusetzenden Lasten bestehen in der Praxis überwiegend aus Wind- und Schneelasten. Diese müssen entsprechend den geltenden örtlichen oder nationalen Bauvorschriften unter Berücksichtigung der Gebäudenutzung und der Einbauhöhe der Verglasung bestimmt werden. Die Ermittlung dieser Werte erfolgt üblicherweise durch den Architekten oder Fachplaner.

Für die Auslegung der Polycarbonat-Platten wird in der Regel von einer allseitigen Auflagerung auf geeigneten Aluminiumprofilen ausgegangen. Dabei wird eine kombinierte Lagerungsannahme zugrunde gelegt, bei der die Plattenränder teilweise eingespannt und teilweise frei drehbar gelagert sind. Dieses Vorgehen entspricht der üblichen Praxis bei geklemmten Verglasungssystemen.

Bei der Bemessung werden mehrere Grenzkriterien berücksichtigt, die jeweils einzeln eingehalten werden müssen. Dazu zählen eine begrenzte Durchbiegung im Verhältnis zur Plattengröße, eine maximal zulässige absolute Durchbiegung sowie eine zulässige maximale Materialspannung. Diese Kriterien dienen dazu, sowohl die Standsicherheit als auch die Gebrauchstauglichkeit der Verglasung langfristig sicherzustellen.

Die beschriebenen Auslegungsgrundsätze gelten sowohl für vertikale als auch für horizontale Verglasungen. Bei horizontalen Anwendungen ist zusätzlich darauf zu achten, dass eine ausreichende Neigung vorgesehen wird, um Wasseransammlungen zu vermeiden und die Belastung der Platte zu reduzieren.

Unabhängig von der gewählten Plattendicke muss bei der Montage stets ein ausreichendes Bewegungsspiel vorgesehen werden, damit sich die Polycarbonat-Platten bei Temperaturänderungen frei ausdehnen und zusammenziehen können. Eine spannungsfreie Lagerung ist entscheidend für die Langlebigkeit und Funktionssicherheit der Konstruktion.

Bei komplexen Bauvorhaben oder besonderen Anforderungen empfiehlt es sich, die statische Auslegung und Detailplanung durch einen Fachplaner vornehmen zu lassen, um eine normgerechte und dauerhaft sichere Lösung zu gewährleisten.