Klarsichtteile, deren Klarheit sich messen lässt
Linsen, Lichtleiter, Fenster und Displayteile aus PMMA und optischem Polycarbonat entstehen bei FHY Precision in China mit trocken gehaltenem Material, hohen Werkzeugtemperaturen und diamantpolierten Kavitäten. Wo Bindenähte liegen, entscheidet die Fließauslegung vor dem Stahlschnitt. Jede Charge wird im Durchlicht gegen das freigegebene Grenzmuster geprüft; gemessene Transmission und Trübung, Prüfprotokoll, Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 und Ursprungszeugnis gehen mit, und eine Abnahme durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV richten wir auf Wunsch ein. Für Europa klären wir Incoterms und Verzollung schon im Angebot.
Kostenlose Beratungüber 90 %
Lichtdurchlässigkeit
±0,02 mm
Maßtoleranz
SPI A2
Kavitätspolitur
3–4 Wochen
Musterwerkzeug
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| PMMA (Acrylglas) | Mit 92–93 % die höchste Lichtdurchlässigkeit aller gängigen Kunststoffe, dazu eine harte, kratzfeste und witterungsbeständige Oberfläche. Dafür spröde und nicht schlagzäh wie PC; es verlangt gründliche Trocknung (2–4 h bei 80–100 °C) und hohe Werkzeugtemperaturen. | Linsen, Lichtleiter, Displayfenster, Kosmetikverpackungen, Schilder und optische Diffusoren |
| PC (Polycarbonat, optische Qualität) | 87–89 % Transmission bei praktisch unzerbrechlicher Schlagzähigkeit und Einsatztemperaturen bis 120 °C. Der Werkstoff ist hygroskopisch und muss auf unter 0,02 % Restfeuchte getrocknet werden, sonst baut Hydrolyse die Molekülketten ab; das Prozessfenster ist enger als bei PMMA. | Schlagfeste Fenster, Schutzscheiben, Fahrzeuglinsen, LED-Abdeckungen und Sichtfenster an Medizingeräten |
| GPPS / HIPS (klares Polystyrol) | 88–90 % Transmission, preiswert, leicht zu verarbeiten und kristallklar, aber spröde und witterungsanfällig; gedacht für Innenanwendungen, kurze Produktzyklen und kostengetriebene Klarsichtteile. | Displayboxen, Kosmetikverpackungen, Klarsichtschalen, Schreibwaren und Probenbehälter |
| PETG / PET (klar) | Sehr klare Teile mit besserer Chemikalienbeständigkeit als PMMA und guter Zähigkeit, auch in FDA-konformen Qualitäten für Lebensmittelkontakt. Es schwindet stärker als PMMA; für Flaschen sind PET-Vorformlinge der gebräuchliche Weg. | Flaschen, Behälter, Medizinverpackungen, lebensmittelberührende Klarsichtteile und Displayteile |
| TPU (Klarqualität) | Transparentes Polyurethan, das Klarheit mit Elastizität und Abriebfestigkeit verbindet; ohne UV-Stabilisierung vergilbt es. Auf ABS und PC haftet es zuverlässig, was es für klare Umspritzungen interessant macht. | Klare Umspritzungen, Schutzabdeckungen, flexible Sichtfenster und Bänder für am Körper getragene Geräte |
| COC / COP (zyklische Olefin-Copolymere) | Spezialharze mit sehr geringer Doppelbrechung und hoher Wärmeformbeständigkeit für Anwendungen, in denen optische Verzerrung zählt. Die Kosten liegen höher, daher kalkulieren wir diese Typen einzeln. | Präzisionsoptiken, diagnostische Komponenten für die Medizintechnik und Linsenarrays |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Lichtdurchlässigkeit (3-mm-Platte) | PMMA 92–93 %, PC 87–89 %, GPPS 88–90 % |
| Trübung (optische Qualitäten) | ≤1 % bei PMMA, ≤2 % bei PC in optischer Qualität |
| Maßtoleranz | ±0,02 mm regulär, ±0,01 mm an kritischen Merkmalen |
| Wanddicke | 0,8–4 mm, wichtiger als der Wert ist die Gleichmäßigkeit |
| Werkzeugtemperatur PMMA | 80–100 °C, hohe Temperatur ist für Fließverhalten und Glanz zwingend |
| Werkzeugtemperatur PC | 80–120 °C, je nach Typ und Geometrie |
| Trocknung des Materials | PMMA 2–4 h bei 80–100 °C, PC 3–4 h bei 120 °C, Restfeuchte unter 0,02 % |
| Oberfläche der Kavität | SPI A2 (Diamantpolitur Körnung #6000) regulär, SPI A1 für optische Flächen |
| Größtes Bauteil | 400 × 300 mm, abhängig von der Schließkraft |
| Vorlauf Musterwerkzeug | 3–4 Wochen einkavitär poliert, 5–6 Wochen für das Serienwerkzeug |
Oberflächenbehandlungen
Poliert (SPI A2 / A1)
Die Kavität wird auf SPI A2 (Ra ≤0,012 μm) oder für optische Flächen auf A1 diamantpoliert; das Formteil braucht danach keine Nachbearbeitung. Der Poliergrad bestimmt Klarheit und Glanz unmittelbar, denn jede Werkzeugspur prägt sich in jedes Teil ein.
Dampfpolitur nach dem Spritzen
Chemische Dampfbehandlung glättet spanend bearbeitete oder strukturierte Flächen aus PMMA und PC und stellt an Schnittkanten die Klarheit wieder her, nützlich bei Mustern und nachträglich bearbeiteten Teilen.
Antireflex- und Hartbeschichtung
Antireflexschichten senken die Reflexion je Fläche von rund 4 % auf unter 1 %, Hartbeschichtungen geben PMMA-Sichtfenstern Kratzfestigkeit zurück. Qualifizierte Partner tragen sie nach dem Spritzen auf polierte, saubere Flächen auf.
Antibeschlag- und UV-Behandlung
Antibeschlag-Ausrüstung für Fenster und Schutzvisiere in feuchter Umgebung, dazu UV-stabilisierte Typen und Beschichtungen für den Außeneinsatz, wo unbehandeltes PMMA Haarrisse bildet und vergilbt.
Strukturiert oder mattiert
Lichtstreuende Matt- oder Froststruktur direkt in die Oberfläche geformt für LED-Abdeckungen, Anzeigefenster und Sichtschutzblenden; sie ersetzt die Politur und lässt Fingerabdrücke und Kratzer zurücktreten.
Druck und Beschichtung
Tampondruck, Siebdruck oder Vakuummetallisierung für Logos, Skalenstriche und reflektierende Blenden; die auf PMMA und PC abgestimmten Farben werden auf Haftung und Aushärtung geprüft.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- Wanddicken gleichmäßig halten, weil optische Teile jeden Sprung bestrafen: unterschiedliche Schwindung verzieht Linsen, zeigt sich als Welligkeit im Fenster und verschiebt den Fokus
- Anschnitt und Fließweg so auslegen, dass Bindenähte nie durch die optische Zone laufen; eine Bindenaht streut Licht und bleibt im klaren Material sichtbar, deshalb sitzt der Anschnitt am Rand und nie mitten auf der Linse
- An polierten optischen Flächen 1,5–3° Entformungsschräge je Seite vorsehen: polierte Kavitäten halten das Teil fest, und Schleifspuren auf einer Linsenfläche sind Ausschuss statt Nacharbeit
- Tiefe Züge mit Hochglanzpolitur meiden, weil der Polierzugang begrenzt, wie tief eine Kavität auf SPI A2 zu bringen ist; komplizierte Optiken lieber in einfachere Passungsteile zerlegen
- Rippen und Dome schlank halten, höchstens 60 % der Wandstärke, und sparsam einsetzen: dicke Rippen zeichnen durch klares Material als Einfallstellen durch und verziehen optische Flächen
- Optische Kavitäten von jedem Trennmittel freihalten, denn Silikone wandern, lösen Spannungsrisse aus und verhindern spätere Beschichtungshaftung; gewartet wird ausschließlich trocken
- Trocknung fest in jeden Produktionsplan einplanen: ungetrocknetes PMMA bildet Silberstreifen, feuchtes PC baut durch Hydrolyse ab, und beides fällt erst am Fertigteil auf, nicht am Anschnitt
- Entlang der Trennebene und an den Fließenden gründlich entlüften, denn eingeschlossene Luft erscheint im Klarteil als Brandstelle oder Silberstreifen
- Bei Lichtleitern die Auskopplungsmerkmale wie Prismen, Punkte und V-Nuten ins Werkzeug legen und die Totalreflexionsgeometrie vor dem Stahlschnitt mit uns durchgehen
- Die optische Zone in der Zeichnung eindeutig markieren, also welche Flächen wirken und welche nur tragen, damit Prüfmaßstab und Fehlergrenzen zu Ihrer Absicht passen
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Einkavitäres poliertes Musterwerkzeug | 3–4 Wochen | Optische Muster und Vorserien mit SPI-A2-Politur, damit Geometrie und Abbildungsqualität vor dem Serienwerkzeug geprüft werden können |
| Mehrkavitäres Heißkanal-Serienwerkzeug | 5–6 Wochen | Serien von Linsen, Fenstern und Abdeckungen; Nadelverschlussdüsen mit Sequenzsteuerung legen Füllung und Bindenähte je Kavität fest |
| Werkzeug für Optikkomponenten | 5–7 Wochen | Lichtleiter, Linsenarrays und Präzisionsoptiken mit polierten oder diamantgedrehten Einsätzen |
| Klarsubstrat-Werkzeug zum Umspritzen | 4–6 Wochen | Klare Träger aus PC oder PMMA, die anschließend eine weiche Elastomerzone erhalten, für Transparenz und Griffigkeit in einem Bauteil |
Qualitätssicherung
- Jede Charge wird im Durchlicht und im Dunkelfeld gegen das freigegebene Grenzmuster begutachtet: Bindenähte, Fließlinien, Silberstreifen, Blasen und Einschlüsse erhalten dabei eine Bewertung
- Die Lichtdurchlässigkeit wird mit dem Spektralphotometer an Referenzteilen aus jeder Materialcharge gemessen
- Wo Diffusion oder Klarheit gefordert ist, kommt die Trübungsmessung hinzu
- Die Oberfläche wird anhand eines bei der Grenzmusterfreigabe vereinbarten Fehlerkatalogs eingestuft, mit eigenen Grenzen für Kratzer, Einfallstellen und Fließlinien
- Befestigungs- und Positioniermerkmale werden per CMM geprüft, weil Klarsichtteile meist über die Optik ausgerichtet werden und die Montagegeometrie die Toleranz trägt
- Vor der Serienfreigabe wird der Poliergrad der Kavität verifiziert und nach festgelegten Schusszahlen nachkontrolliert, da die Politur verschleißt
- Trockenheitsdisziplin: Taupunkt und Trockenzeit werden je Charge protokolliert, der Vorratstrichter bleibt abgedeckt und getrocknetes Material luftdicht geführt
- Wo spannungsbedingte Verzerrung zählt, etwa bei Linsen und polarisierenden Anwendungen, prüfen wir die Doppelbrechung
- Beschichtete oder bedruckte Flächen durchlaufen Gitterschnitt- und Abreibprüfung auf Haftung und Aushärtung
- Materiallos, Trocknungsprotokoll, Werkzeugnummer und Schusszahl bleiben jedem Produktionslos zugeordnet; der Erstmusterprüfbericht, das Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 und das Ursprungszeugnis werden auf Wunsch beigelegt, und für die Wareneingangsprüfung lässt sich eine unabhängige Kontrolle durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV vereinbaren
Anwendungen
- Lichttechnik: LED-Linsen, Lichtleiter, Diffusoren, Abdeckungen sowie Teile für Straßen- und Fahrzeugleuchten
- Anzeigen und Instrumente: Sichtfenster, Abdeckungen für Touchpanels, Skalenblätter und Displayschutz
- Unterhaltungselektronik: transparente Gehäuse, Kamerafenster, Lautsprechergitter und Linsen für am Körper getragene Geräte
- Medizintechnik: Fluidfenster, Probenbetrachter, Abdeckungen für Diagnosegeräte und Sterilbarrieren
- Fahrzeugbau: Signallinsen, Sensorfenster, Linsen in der Innenverkleidung und Scheinwerferkomponenten
- Schutzausrüstung: Schutzvisiere, Schutzbrillen, Maschinenverkleidungen und Schutzfenster
- Verpackung: Kosmetiktiegel, Klarsichtboxen, hochwertige Behälter und Präsentationsdisplays
- Industrie: Schaugläser, Füllstandsanzeigen, Durchflussfenster und Maschinenabdeckungen
Warum FHY Precision wählen
Vier Disziplinen unterscheiden den Klarsichtguss vom normalen Spritzen: konsequent getrocknetes Material, hohe Werkzeugtemperaturen, silikonfreie Werkzeugpflege und entlüftete, polierte Kavitäten
Bindenähte werden konstruktiv beherrscht: für jedes Klarteil simulieren wir Anschnitt und Fließweg, damit die Naht am Rand und nicht im Sichtfeld liegt
Die Diamantpolitur nach SPI A2 erfolgt im eigenen Haus, mit Prüfung vor Serienstart und festen Nachkontrollen während der Produktion
PMMA und PC beherrschen wir gleichermaßen, den klareren kratzfesten Werkstoff wie den schlagzähen, und sagen offen, welcher zu Ihrer Anwendung passt
Klarheit wird gemessen, nicht geschätzt: Spektralphotometer für Transmission und Trübung, Durchlichtprüfplätze und ein gemeinsam vereinbarter Fehlerkatalog
Vor Serienbeginn geben Sie Grenzmuster für Kratzer, Einfallstellen und Fließlinien frei; damit steht die Frage, was noch als klar gilt, einmal schriftlich fest
Für die Nachbearbeitung stehen Dampfpolitur, Antireflex-, Hart- und Antibeschlagschichten sowie Druck über qualifizierte Partner bereit, auf Flächen, die wir dafür vorbereiten
Funktionsfähige Klarteile aus einkavitären polierten Werkzeugen liegen in 3–4 Wochen vor; Werkzeugeigentum, Lagerort und Werkzeugakte werden vor Auftragsbeginn schriftlich fixiert, und für den Versand nach Europa sind Incoterms, Verzollung und Einfuhrumsatzsteuer von Anfang an Vertragsbestandteil
Häufig gestellte Fragen
1. PMMA oder Polycarbonat, wann nehme ich welchen Werkstoff?
PMMA, wenn Klarheit und Oberflächenhärte den Ausschlag geben: 92–93 % Transmission, kratzfest, witterungsbeständig und günstiger. PC, wenn Schlagfestigkeit zählt: praktisch unzerbrechlich, 87–89 % Transmission, einsetzbar bis 120 °C, aber weicher und ohne Hartschicht kratzanfällig. Viele Produkte verbinden beides, PMMA im Sichtfeld und PC an belasteten Stellen; wir empfehlen nach Funktion.
2. Warum werden Bindenähte im Klarteil sichtbar, und wo landen sie?
Treffen zwei Schmelzefronten aufeinander, etwa hinter einem Loch oder nach der Teilung am Anschnitt, streut die Naht das Licht und bleibt durch klares Material erkennbar. Über die Fließsimulation legen wir Anschnittzahl und -lage so fest, dass die Fronten am Teilrand zusammenlaufen, außerhalb der optischen Zone. Erzwingt die Geometrie eine Naht, zeigen wir ihre Lage vor dem Werkzeugbau, oft verschiebt schon eine kleine Konstruktionsänderung sie.
3. Woher kommen Silberstreifen und milchige Trübung?
Silberstreifen sind meist Feuchtigkeit, die an der Schmelzefront verdampft; Trübung entsteht durch zu kühle Werkzeuge, Verunreinigungen oder durch Scherhitze geschädigtes Material. Dagegen stehen feste Trockenzyklen mit Taupunktprotokoll, je Werkstoff verifizierte Werkzeugtemperatur und reinraumähnliches Materialhandling, ohne Regenerat, solange Sie es nicht freigeben.
4. Welche Lichtdurchlässigkeit erreichen Sie?
An 3-mm-Platten PMMA 92–93 %, PC in optischer Qualität 87–89 %, GPPS 88–90 %. Am Fertigteil hängt der Wert von Wanddicke und Oberfläche ab, denn jede Grenzfläche reflektiert rund 4 %, sodass dicke Mehrflächenoptiken weniger durchlassen, als der Werkstoffwert erwarten lässt. Die Ist-Werte messen wir an Referenzteilen und berichten sie.
5. Gibt es klares ABS oder klares Polyamid?
Echtes klares ABS gibt es nicht, der Werkstoff ist von Natur aus opak; sogenannte transparente Typen sind höchstens transluzent und vergilben mit der Zeit. Amorphes PA12 ist klar erhältlich, aber weniger transparent und feuchteempfindlich. Für echte Transparenz raten wir zu PMMA, PC, GPPS oder PETG als bewährten Optikwerkstoffen.
6. Welche Toleranzen sind an optischen Klarteilen machbar?
Regulär ±0,02 mm, an kritischen Befestigungs- und Positioniermerkmalen ±0,01 mm. Ebenso wichtig ist die Wandgleichmäßigkeit: eine maßhaltige Linse verzerrt trotzdem, wenn die Dicke schwankt. Wir steuern das über Simulation und Werkzeugauslegung und prüfen es an Schliffproben kritischer Optiken.
7. Bieten Sie Antireflex- oder Hartbeschichtungen an?
Ja, über qualifizierte Beschichtungspartner. Eine Antireflexschicht senkt die Reflexion je Fläche von etwa 4 % auf unter 1 %, was Displays, Schutzvisiere und Mehrflächenoptiken zugutekommt; eine Hartschicht gibt PC-Fenstern Kratzfestigkeit zurück. Wir bereiten Politur und Sauberkeit vor und prüfen anschließend Haftung und Abrieb.
8. Wie werden Klarsichtteile auf Fehler geprüft?
Jede Charge wird im Durchlicht und im Dunkelfeld gegen das von Ihnen freigegebene Grenzmuster beurteilt. Der Katalog führt Kratzer, Einfallstellen, Fließlinien, Blasen, Einschlüsse, Bindenähte und Verfärbungen mit vorab vereinbarten Gut- und Ausschussgrenzen. Transmission und Trübung messen wir instrumentell an Referenzteilen, nicht nach Augenmaß.
9. Lassen sich Klarteile nach dem Spritzen spanend bearbeiten?
Ja, PMMA und PC zerspanen gut, und eine anschließende Dampfpolitur stellt an Schnittkanten die Klarheit wieder her; das ist bei Mustern und nachträglichen Bohrungen oder Gewinden üblich. Bearbeitete Merkmale spezifizieren wir auf ±0,05 mm und vermerken in der Zeichnung, welche Flächen unberührt bleiben müssen.
10. Ab welcher Stückzahl rechnet sich die Serie?
Die Serie startet typischerweise bei 1.000 Stück mit Stahlwerkzeug. Für Vorserien von 50–100 Stück stehen einkavitäre polierte Musterwerkzeuge in 3–4 Wochen bereit, nützlich für optische Validierung, Messen und erste Kundensamples; beide Wege kalkulieren wir nebeneinander.
11. Was ist bei Lichtleitern anders?
Lichtleiter arbeiten mit Totalreflexion, daher bestimmen die Auskopplungsgeometrie aus Prismen, Punkten und V-Nuten sowie die Güte der Lichteintrittsfläche die Gleichmäßigkeit. Wir prüfen die Optikgeometrie vor dem Werkzeugbau, polieren die Eintrittsfläche auf optische Qualität, halten das Material streng trocken, weil Vergilbung und Trübung die Effizienz mindern, und liefern für Vorserien Messberichte zur Leuchtdichteverteilung.
12. Welche Termine sind für Klarsichtteile einzuplanen?
Einkavitäre polierte Musterwerkzeuge brauchen 3–4 Wochen zuzüglich Versuch und Grenzmusterfreigabe, mehrkavitäre Serienwerkzeuge 5–6 Wochen. Nach Werkzeugfreigabe läuft die Produktion je nach Menge 2–4 Wochen, Beschichtung und Druck addieren über unsere Partner 3–7 Tage. Für den Versand nach Europa sind Incoterms und Verzollung vorab Vertragsbestandteil, damit Wareneingang und Einfuhrumsatzsteuer kalkulierbar bleiben.
13. Wie trocken müssen PC und PMMA tatsächlich sein?
Schon 0,02 % Restfeuchte erzeugen Silberstreifen, Blasen und Trübung. PC verlangt 120 °C über 4–6 Stunden, PMMA 80–90 °C über 3–4 Stunden. Nötig ist ein Entfeuchtungstrockner mit gefilterter Luft, kein Heißluftgerät, das Umgebungsfeuchte zurückträgt; getrocknetes Material bleibt im geschlossenen Trichter, und die Förderwege werden regelmäßig gereinigt. Bei Produktionsstopp senken wir die Zylindertemperatur auf unter etwa 160 °C, damit das wartende Material nicht abbaut.
14. Welche Werkzeugoberfläche braucht ein Klarteil?
Die Kavität überträgt sich eins zu eins auf das Teil, jede Bearbeitungsspur, jede Funkenerosionsstruktur, jeder Polierfehler. Optische Flächen verlangen Spiegelpolitur nach SPI A1–A2 und eine Rauheit unter Ra 0,8 μm, oft deutlich feiner. Politur kann jedoch einen falschen Anschnitt oder eingeschlossenes Gas nicht heilen, deshalb werden Anschnittlage, Entlüftung und Flussbalance vor dem Stahlschnitt festgelegt. Für rein kosmetische Flächen vereinbaren wir vorher eine niedrigere Polierstufe, die Kosten spart, ohne Funktion zu nehmen.
15. Mit welchen Anschnittformen halten Sie Bindenähte aus dem Sichtfeld?
Der stärkste Hebel ist die Anschnittgeometrie: Fächeranschnitte verteilen die Schmelze über flache Teile, Membran- oder Ringanschnitte passen zu runden Bauteilen, und die Lage wird so gewählt, dass die Fließfronten abseits kritischer Sicht- und Optikzonen zusammentreffen. Wo eine Naht unvermeidlich bleibt, fördern höhere Werkzeugtemperatur und Einspritzgeschwindigkeit die Diffusion über die Grenzfläche und verbessern Festigkeit wie Sichtbarkeit. Die Fließsimulation vor dem Stahlschnitt sagt die Nahtlage voraus und erlaubt uns, sie gezielt zu verschieben.
16. Sollten Klarteile nach dem Spritzen getempert werden?
Für PC oft ja, denn Restspannungen sind zunächst unsichtbar, lösen aber später Risse aus, besonders bei Kontakt mit Reinigungsmitteln oder Chemikalien. Beim Tempern wird knapp unter die Wärmeformbeständigkeit erhitzt, bei PC rund 80 °C, und langsam abgekühlt, grob eine Stunde je Millimeter Wanddicke. Zykluszeit und Handling sind der Preis, deshalb wenden wir es fallweise an, etwa bei Chemikalienkontakt, Montagelasten oder Rissrisiko im Feld, nicht pauschal.