ACRYLGLAS ( Polymethylmethacrylat = PMMA)
ACRYLGLAS ( Polymethylmethacrylat = PMMA)
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<strong>ACRYLGLAS</strong> ( <strong>Polymethylmethacrylat</strong> = <strong>PMMA</strong>)<br />
1. Eigenschaften<br />
Plexiglas GS (gegossen) Plexiglas XT (extrudiert)<br />
- absolut farblos und klar<br />
- gegen verdünnte Säuren, Alkalien gut beständig<br />
- witterungsbeständig<br />
- bruchfest - bruchfest bis schlagzäh<br />
- sehr einfach zu bearbeiten ( Hartholz) - einfach zu bearbeiten ( Hartholz)<br />
- sehr gut und fest verklebbar - sehr gut und verklebbar<br />
2. Verarbeitung<br />
2.1. Bearbeitung von Acrylglas<br />
- hervorragende spangebende Bearbeitbarkeit<br />
- durch Formänderungen wie Trennen, Drehen, Bohren, Fräsen, Schleifen etc. können<br />
Eigenspannungen an bearbeiteten Flächen auftreten<br />
- vorheriges Tempern der Formteile -> Spannungen werden abgebaut<br />
- allgemein:<br />
- beim Warmformen von Teilen tritt „Erwärmungsschrumpf“ auf<br />
- Schrumpf muss vor Zuschnitt zugerechnet werden<br />
Trennen: - Kreissäge: Sägeblatt nur knapp über Platte ragen lassen,<br />
mittlerer Vorschub, Anschlag benutzen, Platte fixieren<br />
ab 3 mm Stärke wird empfohlen zu kühlen mit Wasser,<br />
Druckluft, Kühlschmierstoff<br />
- Bandsäge: für Kurvenschnitte und Besäumen von Formteilen<br />
leicht geschränkte Zähne -> rauere Schnittkanten<br />
- Stichsäge: zum Einpassen und Herausschneiden von Aussparungen<br />
- Ritzbrechen: Stärke bis 3mm nach Anritzen mit Ritzmesser brechen<br />
- Stanzen und Schneiden: Schrumpf und Wärmeausdehnung bei<br />
erwärmten Teilen beachten<br />
- Laserschneiden: gutes Schneidergebnis mit CO2 – Lasern<br />
-> glänzende Schnittkanten<br />
- Wasserstrahlschneiden: ähnlich wie Laserschneiden -> keine<br />
glänzenden Schnittkanten, aber<br />
kostengünstiger<br />
Bohren - handelsübliche Spiralbohrer (Metall) müssen werkstoffgerecht<br />
umgeschliffen werden<br />
- Bohrer schabt, statt zu schneiden, so Ausbrüche bei Austritt vermieden<br />
Fräsen - um Säge, Stanz oder Scherkanten nachzuarbeiten, Rundungen zu<br />
erzeugen und Formteile zu besäumen<br />
- bessere Schnittqualität, geringer Bearbeitungsaufwand<br />
Drehen - beim Drehen Schnittgeschwindigkeiten möglichst hoch<br />
- Kühlung vermeiden, sonst optische Störungen<br />
Schleifen und Polieren - durch Schleifen + Polieren aufgeraute und matte<br />
Oberflächen hochglänzend, klar<br />
- Schleifvorgang in mehreren Stufen von grob bis fein<br />
- zum Polieren Verwendung von Wachsen und Pasten<br />
2.2. Umformen von Acrylglas<br />
- beim Umformen ist der thermoelastische Bereich interessant – Übergang in gummi -<br />
elastischen Zustand<br />
- Plexiglas GS ist überwiegend thermoelastisch – geht nach erneutem Erwärmen in<br />
Ausgangsform zurück -> Fehlformungen ohne Materialverlust korrigiert werden
- Plexiglas XT ist überwiegend thermoplastisch - je nach Umformtemperatur größerer Anteil<br />
„eingefroren“ plastisch - nach erneutem Erwärmen geht Formteil nicht in Ausgangsform<br />
zurück<br />
- beim erstmaligen Erwärmen wird herstellungsbedingt ein einmaliger Schrumpf<br />
ausgelöst in Länge bzw. Breite (zw. 2% und 6%)<br />
Erwärmen: - Erwärmung durch Luft- Konvektion oder Infrarot- Strahlung möglichst kurz mit<br />
möglichst niedrigen Formungstemperaturen<br />
- Umformtemperaturen Plexiglas GS: 160 bis 175 °<br />
Plexiglas XT: 150 bis 160 °<br />
- Erwärmungsdauer abhängig von Materialdicke und Erwärmungsmethode,<br />
Luftgeschwindigkeit im Wärmeschrank, Abstand zwischen Scheibe und IR-<br />
Strahler, Einfärbung der Platten<br />
Umformen: - Hohe Umformgrade bei Plexi. GS und XT bei relativ niedrigen Temperaturen<br />
- Minimales Rückstellbestreben durch Umformen bei relativ hohen Temp.<br />
- Reckung ist gekennzeichnet durch Vergrößerung der Oberfläche und<br />
Verminderung der Materialdicke<br />
- Moleküle orientieren sich in Reckrichtung -> Gefügeänderung beeinflusst<br />
Materialverhalten positiv: bessere Reißdehnung, Schlagzähigkeit,<br />
Widerstand gegen Rissfortsetzung<br />
Umformverfahren: - Biegen = geradliniges Abkanten oder Abwinkeln mit<br />
Positiv- Negativwerkzeugen<br />
- Druckumformen = Prägen mit relativ hohem Druck<br />
- Zug / Druckumformen = durch Stempel oder<br />
Positivwerkzeug geformt<br />
- Zugumformen = Umformen durch Stempeldruck,<br />
Luftdruck oder Vakuum<br />
Abkühlen: - während des Abkühlens Formteile fest eingespannt, bis Teil ausreichend<br />
Formstabilität erreicht hat<br />
- Abkühlung gleichmäßig um Abkühlungsspannungen gering zu halten<br />
- Formwerkzeuge werden bestimmt von mechanischer Beanspruchung, erforderlicher<br />
Lebensdauer, Maßhaltigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Bearbeitbarkeit, Gewicht u. Kosten<br />
- Spannwerkzeuge sollten mit möglichst geringem Aufwand an Spannkräften Werkstücke<br />
festklemmen und gut abdichten<br />
2.3. Fügen von Acrylglas<br />
Kleben: - Reaktionsklebstoffe auf Basis <strong>Polymethylmethacrylat</strong><br />
- härten bei Licht / UV- Strahlung/ mit Katalysatoren aus<br />
- sind fugenfüllend - für Flächenverklebung geeignet<br />
- Lösungsmittelklebstoffe bestehend aus Lösungsmitteln<br />
- lösen Klebflächen an, Lösungsmittel verdunsten<br />
- Kleblacke – Lösungsmittelklebstoffe verdickt durch Zugabe<br />
von Polymeren; weniger fugenfüllend, erhöhte<br />
- Klebetechniken für Lösungsmittelklebstoffe<br />
- Tauchmethode: zu verklebender Teil in Klebstoff tauchen bis<br />
Fügefläche klebrig angeweicht -> 30 sec Haltezeit<br />
- Kapillarmethode: mit Kanüle an Kanten -> Kapillarwirkung<br />
- Klebetechniken für Kleblacke - etwas größere Unebenheit an Klebestellen zulässig<br />
- Technik ähnlich der Tauchmethode bei L.-<br />
klebstoffen<br />
- Klebetechniken für Polimerisationsklebstoffe<br />
- Stumpfstoßverklebung: - auf planer Unterlage zwischen Platten Spalt<br />
von 0,5 – 2 mm einrichten, offene Fuge füllen bis wulstiger<br />
Klebstoffüberschuss gebildet<br />
- Flächenverklebung: - in waagerechter Lage wird Kleber<br />
flächendiagonal auf Platte gegossen -> 2. Platte von Längskante aus<br />
vorsichtig aber zügig gekippt<br />
- Winkelverklebung: - „trocken“ aufeinander gesetzt, auf Kante<br />
Klebstoffwulst ziehen
Schweißen: - Plexiglas XT und Plexiglas Spritzgussteile sind gut zu verschweißen<br />
Nieten: - Werkstoffgerecht Verwendung so genannter Schrumpfniete<br />
Klemmen: - Klemmverbindungen am besten geeignete Verbindungsart<br />
Schrauben: - Bei Durchgangsschraubungen in Kunststoff ist auf spannungsfreien Einbau<br />
zu achten,Schrauben nicht zu stark anziehen<br />
Verwalzen: - für flächige bleibende Verbindung<br />
3. Oberflächenbehandlung<br />
Verminderung elektrostatischer Aufladung<br />
- Elektrolytzusätze in Rezeptur oder Oberflächenschichten, antistatische<br />
Substanzen (Wasser, spezielle Reiniger ( Waschbenzin,<br />
Isopropanol…)),geringe Reibung, feuchte Umgebungsluft, geringe<br />
Raumtemperatur, weniger Staubanfall<br />
Siebdruck: - durch gerahmtes Sieb mit Schablone wird Farbe mit Rakel auf Platte<br />
gedrückt<br />
Lackieren: - vorhergehend Werkstücke gründlich reinigen, antistatisch behandeln und<br />
häufig spannungsfrei tempern<br />
- Spritzlackieren: - mit Druckluft betriebene Spritzpistole vernebelt<br />
- Tauchlackieren: - Werkstücke werden in Lackbad getaucht<br />
- Gießlackieren<br />
- Walzlackieren: - Lack auf glatter, ebener Fläche ausgezogen u. mit<br />
Walze aufgenommen<br />
Mattieren: Mechanische Mattierung (Sandstrahlen und Schleifen), Warmform – Mattieren<br />
(mattierte Formwerkzeuge) Chemisches Mattieren ( chem. Substanzen lösen an<br />
Reinigen und Pflegen: mit antistatischem Kunststoffreiniger (AKU), Polierpaste/milch<br />
Hochdruckreinigung