Polykarbonátové desky: vlastnosti, použití a možnosti obrábění

Polykarbonátové desky patří mezi nejpoužívanější technické plasty v průmyslu, stavebnictví i strojírenství. Vyznačují se vysokou rázovou houževnatostí, dobrou rozměrovou stabilitou, nízkou hmotností a výbornými optickými vlastnostmi. Díky těmto parametrům jsou vhodné nejen pro ochranné kryty a průhledové prvky, ale také pro přesně obráběné technické díly vyráběné pomocí CNC technologií.

Co je polykarbonát?

Polykarbonát (PC) je amorfní termoplast s kombinací mechanické pevnosti, houževnatosti a průhlednosti. Ve srovnání s běžnými plasty nabízí výrazně vyšší odolnost proti nárazu a široký rozsah provozních teplot. Díky této kombinací vlastností je používán v celé řadě situací, kde nahrazuje tradiční sklo.

Informace o polykarbonátových deskách i dalších transparentních plastech lze nalézt v naší databázi materiálů.

Polykarbonátové desky – hlavní výhody

Polykarbonátové desky nacházejí uplatnění všude tam, kde je vyžadována kombinace mechanické odolnosti a nízké hmotnosti. Mezi jejich hlavní přednosti patří:

Extrémní odolnost proti nárazu

Polykarbonát je až 200× odolnější proti rozbití než běžné sklo. Díky tomu se používá pro bezpečnostní kryty strojů, ochranné štíty nebo průhledové výplně. Existují také dále tvrzené varianty polykarbonátu, které mají ještě lepší mechanickou pevnost a odolnost. Typický je polykarbonát Margard, který se využívá pro bezpečnostní skla nebo exponované průhledy do obráběcích strojů.

Nízká hmotnost

Ve srovnání se sklem dosahuje polykarbonát přibližně poloviční hmotnosti při zachování vysoké pevnosti. Polykarbonátové desky jsou tak velice vhodným řešení pro stavebnictví, kde snižují namáhání konstrukcí.

Výborné optické vlastnosti

Čiré polykarbonátové desky umožňují vysokou propustnost světla a současně poskytují vyšší bezpečnost než klasické skleněné výplně. Pro aplikace, kde je požadováno stínění je vhodné použít zatmavené varianty (barevné provedení tzv. bronz, či kouřový polykarbonát).

Dobrá obrobitelnost

Materiál lze efektivně obrábět frézováním, vrtáním, řezáním i gravírováním. Při vhodné technologii obrábění je u polykarbonátových desek menší riziko praskání, které bývá problémem například u akrylátu (PMMA).

Polykarbonátové desky – vybrané parametry

Nejčastěji používanou variantou je čirý kompaktní, plný polykarbonát. Pro mechanicky namáhané použití v průmyslu se používá oboustranně tvrzený typ materiálu, tvz. Margard.

Polykarbonát plný, čirý

Univerzálně použitelný materiál, s oboustrannou ochrannou vrstvou proti UV záření a s vynikající odolností proti povětrnostním podmínkám.

Díky výborné odolnosti proti nárazu se ideálně hodí pro použití ve stavebnictví, ale své uplatnění nalézá také v mnoha dalších odvětvích průmyslu.

Mezi jeho hlavní přednosti patří dále vysoká propustnost světla, pevnost, použitelnost v širokém rozsahu teplot, dobré zvukové a tepelně izolační vlasnosti, snadná opracovatelnost a další vlastnosti. Díky odolnosti UV záření si dlouhodobě zachovává optické vlastnosti a nedegraduje.

Teplotní odolnost materiálu je -40° až + 135°C

Dostupné tloušťky: 2 , 3, 4, 5, 6, 8, 10 ,12 ,15 mm
Standardní rozměry tabulí: 2050 x 3050 mm, 2050 x 6050 mm
Barevné varianty: čirá, bronzová, šedá, opálově bílá

Příklady výrobků a využití:
Průhledné kryty, displeje, štíty, ochranná skla, světelné panely, dekorativní a reklamní prvky, díly vystavené UV záření, kde není vyžadována vysoká nárazová odolnost.

Polykarbonát tvrzený, Margard, čirý

Polykarbonát se speciální oboustrannou povrchovou úpravou zabezpečující mimořádnou povrchovou tvrdost a ochranu proti běžným chemikáliím a sprejům. Transparentní materiál s oboustrannou UV ochranou.

Mezi jeho hlavní přednosti patří dále vysoká propustnost světla, pevnost, použitelnost v širokém rozsahu teplot, odolnost povětrnosním podmínkám, dobré zvukové a tepelně izolační vlasnosti, snadná opracovatelnost a další vlastnosti.

Teplotní odolnost materiálu je -40° až + 120°C

Dostupné tloušťky: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 mm
Standardní rozměry tabulí: 2000 x 3000 mm
Barevné varianty: čirá, bronzová, šedá, opálově bílá

Příklady výrobků a využití:
Kryty a průzory obráběcích strojů, bezpečnostní přepážky, výplně otvorů v dopravě, protihlukové stěny, kryty strojů ve dřevařském průmysu a v dalších náročných aplikacích.

Z naší praxe: polykarbonátové desky a jejich využití

1. Potravinářský průmysl – kryty výrobní linky

• Zadání:
  Zákazník hledal dodavatele čirých průhledných krytů, které slouží jako bezpečnostní prvek a zároveň pro vizuální kontrolu výrobního procesu,
• Zvolený materiál:
  Plný čirý polykarbonát
• Výsledek
  Díly plní dlouhodobě svůj účel a nijak neztrácejí svoje optické či jiné vlastnosti. Údržba a čištění jsou snadné a časově nenáročné a výrobky splnily požadavky zadání.

1. Strojírenský průmysl – průzory obráběcích strojů

• Zadání:
  Zákazník řešil otázku materiálu pro okna a průzory obráběcích strojů. Materiál je namáhán chemicky (chladící emulze, oleje) a musí vykazovat výbornou odolnost nárazu v případě havárie (vypadnutí obrobku vlivem špatného upnutí)
• Zvolený materiál:
  Margard oboustranně tvrzený polykarbonát
• Výsledek
  Tvrzený polykarbonát splňuje veškeré požadavky a dlouhodobě slouží danému účelu. Díky jeho odolnosti nedochází ke ztrátě průhlednosti ani k mechanickému poškrábání.

Obrábění polykarbonátu

Polykarbonátové desky patří mezi technické plasty vhodné pro přesné CNC obrábění. Díky své houževnatosti nevytváří při obrábění křehké odštěpky a umožňuje výrobu i složitých tvarů. Jsou standardizovány například dle ISO 527, která definuje metodiku zkoušek tahových vlastností plastů.

CNC frézování polykarbonátu

Jde o nejčastější metodu zpracování, při které lze dosáhnout vysoké přesnosti (řádově +/- 0,1 mm) a při vhodné volbě nástroje a obráběcích parametrů lze obráběné hrany také vyleštit a dosáhnout tak plné průhlednosti i z obráběných stran. U nás se touto metodou zpracování polykarbonátu zabýváme a na našich dvou CNC frézkách dokážeme řešit frézování polykarbonátu až do velikosti 3100 x 2100 mm.

CNC vrtání

Polykarbonát umožňuje vytváření přesných otvorů bez vzniku trhlin nebo vylamování hran. Důležité je použití vhodné geometrie nástroje a odpovídajícího chlazení.

Řezání

Polykarbonátové desky lze také řezat na stolových pilách. Klíčové je použít k tomu účelu určený pilový kotouč s vyšším počtem zubů, který zaručí přesný a čistý řez. Řezání polykarbonátu je rychlé a přesné a v některých případech je proto časově efektivnější než frézování. Důležité je však dbát co největší opatrnosti při manipulaci s materiálem, aby se předešlo případnému mechanickému poškrábání.

Ohýbání polykarbonátu, tvarování

Polykarbonát lze také velice efektivně ohýbat a tvarovat. V závislosti na poloměru ohybu se volí vhodný způsob provedení, přičemž pro větší ohyby je používáno ohýbání za tepla. Při této metodě dojde neprve k zahřátí materiálu na určitou teplotu při které získá materiál určitou tvárnost a před ohýbací přípravek lze natvarovat do požadovaných ohybů. Důležité je zachování technologických časů zahřátí i chladnutí aby nedošlo k popraskání materiálu a byla zachována plná optická průhlednost.

Na co si dát pozor při obrábění polykarbonátu

Přestože je polykarbonát velmi dobře obrobitelný, je nutné respektovat jeho materiálové vlastnosti.

Nejčastější chyby zahrnují:

• příliš vysoké řezné rychlosti vedoucí k přehřívání materiálu,
• nevhodnou geometrii nástroje,
• nedostatečný odvod třísek a špatně nastavené chlazení,
• mechanické namáhání v místech ostrých vnitřních rohů,
• neopatrnost při manipulaci vedoucí k poškrábání materiálu,
• nedodržení technologického postupu při ohýbání – mohou vznikat praskliny nebo jiné poškození.

FAQ – Často kladené otázky

Shrnutí

Polykarbonátové desky jsou výborným a univerzálním technickým materiálem s vysokou odolností proti nárazu, dobrou tepelnou stabilitou a výbornou obrobitelností. Díky možnosti přesného CNC frézování, vrtání a řezání nacházejí uplatnění v průmyslových krytech, strojních zařízeních, automatizaci i elektrotechnice. Pro aplikace vyžadující kombinaci pevnosti, průhlednosti a dlouhé životnosti patří polykarbonát mezi nejčastěji používané technické plasty.

---

Potřebujete řešit výrobu z polykarbonátu nebo poradit s výběrem nejvhodnější varianty? Kontaktujte nás a rádi Vám poradíme nebo potřebný díl přímo na našich CNC strojích vyrobíme.