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Harzdaten
PC

Policarbonato

PC·Polycarbonate·Amorph

Polycarbonat (PC) ist das technische Polymer mit der extremsten Eigenschaftskombination: transparent wie Glas, aber bis zu 250-mal schlagzäher als Glas, mit Dauergebrauchstemperaturen bis 135°C und mit optischer Detailtreue spritzgießbar. Es ist das Material von CDs/DVDs, Mehrwegflaschen, Motorradhelmen, durchschusshemmender Verglasung, Automobilscheinwerfern und Tausenden von Produkten, bei denen Transparenz nicht verhandelbar ist und Schlagzähigkeit auch nicht.

Aber diese Kombination hat ihren Preis: Es ist hochgradig hygroskopisch (Feuchtigkeit zersetzt es katastrophal), empfindlich gegenüber Spannungsrissbildung bei alltäglichen Chemikalien, und der BPA-Schatten verfolgt es seit 20 Jahren, obwohl die Regulierungsbehörden (FDA, EFSA) es weiterhin für den Lebensmittelkontakt freigeben. Hier haben wir die Referenzbereiche aus dem PDS zusammengestellt, plus die Fragen, die in der Fertigung immer wieder auftauchen: wie man es richtig trocknet, warum es in der Sonne vergilbt, wann PC/ABS sinnvoll ist und warum LED-Autoscheinwerfer so lange halten.

Teile deine Erfahrung in den Kommentaren — die Bereiche variieren je nach optischem/medizinischem/industriellem Typ, und die kollektive Diskussion ist das, was uns in der Werkstatt aus der Klemme hilft.

Die in diesen Datentabellen angegebenen Bereiche wurden vom MVPS-Team aus verschiedenen Parameterblättern und der Fachliteratur zusammengestellt und integrieren die unteren und oberen Grenzwerte für jeden Materialtyp.

Diese Informationen müssen bei der Entwicklung von Spritzgießprozessen sorgfältig geprüft werden. Die endgültigen Bereiche und Verarbeitungstoleranzen liegen in der Verantwortung des zuständigen Ingenieurs.

Diese Bereiche werden nicht zur Festlegung spezifischer Prozesstoleranzen empfohlen. MVPS empfiehlt stets, das Datenblatt des Herstellers anzufordern und zu konsultieren.

Allgemeine Eigenschaften

Chemische StrukturAmorph
Spezifisches Gewicht (Dichte)1,2:1
L/D-Verhältnis15 – 20:1
Verdichtungsverhältnis2 – 3:1
Tonnage-Faktor6,18 – 7,72kN/cm²
Temperaturleitfähigkeit0,1496mm²/s
Max. Scherrate40.0001/s
Schwindung0,5 – 0,7%
Mahlgut20%
Wärmeformbeständigkeit (HDT) @ 1,82 MPa141°C
Glasübergang (Tg) @ 10°C/min146°C
Vicat-Erweichung @ 50N135°C

Trocknung

Trocknungstemperatur110 – 121°C
Trocknungszeit2 – 4h
Empfohlene Restfeuchte0,02%
Empfohlener TrocknertypTrockenmittel
Taupunkt-40°C

Temperaturen

Massetemperatur (Melt)277 – 338°C
Düse249 – 321°C
Vorne291 – 321°C
Mitte271 – 302°C
Hinten249 – 282°C
Entformung82 – 110°C
Werkzeug (Kühlung)66 – 99°C
Einzugszone35 – 79°C

Verarbeitung

Staudruck3,1 – 10,3bar
Schneckendrehzahl40 – 70RPM
EinspritzgeschwindigkeitNiedrig – Mittel
Zylinderauslastung30 – 80%
Einspritzdruck1.200 – 1.450Pbar
Nachdruck300 – 1.160Pbar
Restmassepolster6,4 – 12,7mm

Werkzeug

Angusskanal-Durchmesser4,06 – 9,14mm
Anschnitt-Durchmesser1,02 – 2,03mm
Anschnittfläche0,81 – 3,24mm²
Wandstärke1,02 – 4,57mm

Entlüftung

Tiefe (Vent Depth)0,0254 – 0,0508mm
Steg (Vent Land)0,762 – 1,52mm
Breite (Vent / Clearance)4,06 – 12,7mm
Entlastung (Relief Channel)0,2032 – 0,4064mm

Häufig gestellte Fragen

Polycarbonat ist ein amorpher technischer Thermoplast, synthetisiert aus Bisphenol A (BPA) + Phosgen (oder Diphenylcarbonat in modernen phosgenfreien Verfahren). Seine starre aromatische Struktur liefert eine ungewöhnliche Mischung: 88% optische Transparenz, extreme Schlagzähigkeit (10–30× höher als PMMA, 250× höher als gewöhnliches Glas), HDT von 130–140°C und Glasübergangstemperatur (Tg) von ~150°C. Dichte ~1,20 g/cm³.
Kurze Antwort: ja für allgemeine Erwachsenenanwendungen, nein für Säuglinge. FDA und EFSA betrachten PC bei den im Fertigprodukt gemessenen BPA-Migrationswerten als sicher für den Lebensmittelkontakt. Aber die FDA verbot 2012 PC mit BPA in Babyfläschchen, Schnabelbechern und Säuglingsnahrungsverpackungen als regulatorische Vorsichtsmaßnahme. Für diese Anwendungen wird Tritan (Copolyester) oder PP verwendet. Für wiederverwendbare Erwachsenenbehälter, Wasser, Kanister oder strapazierfähige Utensilien bleibt PC legal und dominant.
UV-Strahlung baut die Carbonatgruppe (C=O–O) ab, setzt CO₂ frei und bildet gelbliche Produkte. Ohne Schutz vergilbt ein außenseitiges Teil sichtbar in 6–12 Monaten. Lösungen: Typen mit eingebauten UV-Stabilisatoren oder besser noch ein Siloxan-UV-Hardcoat (was Autoscheinwerfer verwenden, 8–10 Jahre bevor merkliches Vergilben). Für die Innenanwendung unter Leuchtstoff/LED-Licht reichen Standard-UV-stabilisierte Typen.
PC ist hochgradig hygroskopisch. Bei Spritztemperaturen (~290–310°C) reagiert die aufgenommene Feuchtigkeit mit der Polymerkette durch Hydrolyse und bricht sie auf. Feuchtigkeit von 0,02% (200 ppm) oder weniger ist kritisch. Immer Trockenmittel, 120–130°C für 3–6 Stunden, Taupunkt ≤ –40°C. Feuchtes PC zu spritzen gibt Silver Streaks, Transparenzverlust, 50–80% Schlagzähigkeitsverlust und Blasen. Es ist der Fehler Nr. 1 bei PC-Neulingen.
PC hat mäßige Empfindlichkeit gegenüber Environmental Stress Cracking (ESC): unter mechanischer Spannung + bestimmten Chemikalien (Alkohole, Kohlenwasserstoffe, verdünnte Säuren) entstehen feine Risse, die schnell fortschreiten. Lösungen: (1) Tempern nach dem Spritzen bei 125–135°C für 1–4 h baut Eigenspannungen ab, (2) Kontakt mit aggressiven Reinigern vermeiden (Isopropanol, Aceton, Benzin), (3) chemikalienresistente Typen für anspruchsvolle Anwendungen verwenden, (4) Vorsicht mit FR-Typen (Flammschutz) — sie haben meist geringere ESC-Beständigkeit.
Hauptkompromiss: PMMA gewinnt bei optischer Klarheit (92% vs 88%), UV-Beständigkeit (vergilbt nicht), Oberflächenhärte (kratzfester), Kosten (30–50% billiger). PC gewinnt bei Schlagzähigkeit (10–30× mehr, praktisch unzerbrechlich), Wärmebeständigkeit (140°C vs 80°C), Thermoformbarkeit und breiterer Chemikalienbeständigkeit. Faustregel: wenn das Hauptrisiko Bruch ist → PC. Wenn das Risiko Kratzen oder Vergilben ist → PMMA. Sicherheitslinsen → PC. Schmuckvitrinen → PMMA.
PC schlägt ABS bei Schlagzähigkeit (besonders bei niedriger Temperatur), HDT (130 vs 80°C), Transparenz und Kratzfestigkeit. ABS schlägt PC bei Verarbeitbarkeit, Chemikalienbeständigkeit (PC ist kohlenwasserstoffempfindlich), Kosten (~40% billiger) und Feuchtigkeitstoleranz ohne Abbau. Die PC/ABS-Mischung kombiniert beide: ~50% der Schlagzähigkeit von reinem PC, bessere Verarbeitbarkeit, höhere HDT als ABS allein. Es ist das Rückgrat von Elektronikgehäusen (Dell, HP, Lenovo), Automobilinnenräumen (Konsole, Verkleidungen) und Motorradhelmen.
Das PDS gibt 79–121°C an — hoch im Vergleich zu Commodities. Heißer (95–115°C) = besserer Glanz, weniger Eigenspannungen, bessere optische Detailwiedergabe, aber längerer Zyklus. Kälter (80–90°C) = kurzer Zyklus, aber höheres Spannungsrissrisiko und schlechtere Oberfläche. Für Optik/Linsen: 110–120°C. Für nicht-kosmetische Strukturteile: 90–100°C. Niemals unter 80°C — Sie frieren den Fluss ein und erzeugen Eigenspannungen, die später reißen.
Das PDS gibt 20% als Maximum an. Jeder Wiederverarbeitungszyklus baut Molekulargewicht und Transparenz leicht ab. Für kritische Optikteile (Linsen, Scheinwerfer) verbieten viele OEMs jegliches Mahlgut. Für Strukturteile sind bis zu 20% sicher, sofern das Material vor der Wiederverarbeitung gut getrocknet ist — Mahlgut absorbiert Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft zwischen den Verarbeitungsschritten. Bei transparenten Teilen ist nach dem 2. Recycling mit einem leichten Gelbstich zu rechnen.
Drei Gründe: (1) teurer Rohstoff — BPA + Phosgen-Synthese erfordert komplexe Infrastruktur mit wenigen globalen Herstellern (Covestro, SABIC, Trinseo, Mitsubishi Engineering Plastics, Idemitsu); (2) hoher Energieverbrauch — 290–310°C vs 220°C bei ABS, obligatorische intensive Trocknung; (3) Zertifizierungen — Optik-, Medizin- und Luftfahrttypen erfordern teure Validierungen. Resultat: Commodity-PC kostet 2–3× mehr als ABS, und Premium-Typen (optisches Makrolon, Lexan EXL Impact) können 4–6× mehr kosten.

Quellen

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