Um das Material PMMA (Plexiglas oder Acrylglas) als neuen Werkstoff kennen zu lernen, empfiehlt es sich, mit den Schülern ein kleines Probewerkstück anzufertigen. Als Möglichkeit hierzu dient der Bau eines Kleider- bzw. Handtuchhakens. Hier werden die wichtigsten materialspezifischen Bearbeitungsmethoden erprobt. Ein Vorteil des Werkstücks ist, dass nur geringe Materialkosten anfallen und der Umfang der Aufgabe gering ist. So kann der Kleiderhaken durchaus innerhalb einer Unterrichtseinheit GtB (in der 9. Klasse 4 Stunden) zum Abschluss gebracht werden.

Zuerst entwerfen die Schüler ihr eigenes Werkstück auf dem Papier. Die Außenform des Werkstücks wird aufgezeichnet. Der Haken muss eine Breite Fläche an der Oberseite aufweisen, in welche später Löcher zur Befestigung gebohrt werden und unten einen schmalen Auslauf haben, welcher anschließend zum Haken gebogen wird. Die Fläche an der Oberseite des Hakens soll natürlich aus Kreativitätsgründen von den Schülern gestaltet werden, so dass der Haken später auch optisch anspricht.

Die Zeichnung wird als Schablone verwendet. Dazu wird sie ausgeschnitten...

...und anschließend (mit Folienstift) auf das Material übertragen. Eine der Schutzfolien, die das Material meist aufweist, sollte zum Aufzeichnen entfernt werden. Die zweite kann zum Schutz der Oberfläche noch bis zum Bohrvorgang auf dem Werkstück verbleiben.

Nach dem Übertragen wird die Form des Hakens mit der Laubsäge ausgesägt. Hierzu werden Holzsägeblätter verwendet. Ich wähle für diese Art Arbeit grundsätzlich gedrillte Sägeblätter aus, da den Schülern die Arbeit damit wesentlich leichter fällt.

Die Kanten des Werkstücks werden nun mit der Ziehklinge bearbeitet. Bei richtiger Handhabung des Werkstücks kann eine saubere und plane Oberfläche erreicht werden, wie sie mit Feile oder Schleifpapier nie so sauber bearbeitet werden könnte. Da das Werkstück anschließend poliert werden soll, müssen die Kanten besonders sauber bearbeitet werden. Beim Polieren werden alle Vertiefungen und Riefen im Material deutlicher sichtbar, als zuvor.

Die Löcher für die Befestigung durch Schrauben werden gebohrt. Hier wird nun besonders deutlich, wie schwer die Arbeit mit dem Material ist. Plexiglas ist bei falscher Handhabung brüchig. Und wird beim Anfertigen der Bohrungen mit zu großem Druck gearbeitet, kann es leicht passieren, dass das Material springt, reißt oder platzt.

Hier einige Fehlschläge - Es wurde zu schnell gebohrt:

Nach dem Bohren werden die Kanten des Materials (und wenn nötig auch die Flächen) poliert. Dies geschieht mit der sogenannten "Schwabbelscheibe" an der Bohrmaschine. Vielleicht sollte in diesem Zusammenhang darauf geachtet werden, eine ältere Maschine, bei der es nicht mehr so wichtig ist, ob sie noch ganz so rund läuft, zu verwenden, um das Bohrfutter einer neueren Bohrmaschine nicht auszuschlagen. Als Poliermittel können unterschiedlichste Pasten und Cremés verwendet werden. Speziell für Kunststoff gibt es Polituren, die aber sehr kostspielig sind. Ich selbst habe gute Erfahrungen mit Autopolitur-Paste gemacht und verwende diese auch nach wie vor. Doch auch Versuche mit Scheuermilch haben eine gute Wirkung gezeigt. Allgemeiner Anspruch an ein Poliermittel für den Kunststoff sollte sein, dass das Mittel eine Schmierwirkung hat, genügend große Polierkörnchen aufweist und das Material selbst nicht angreift.

Nun kommen wir zum Schwerpunkt des thermischen Umformens. Für das Umformen eines solchen Gegenstandes (das Werkstück wird nur punktuell erwärmt, nicht großflächig) empfiehlt sich die Verwendung eines Heizstabes für das Biegen. Bei großflächiger Erwärmung eines Kunststoffes (zum Beispiel das Erhitzen einer größeren Plastikfolie zum Tiefziehen) empfiehlt sich dagegen eher ein Heißluftfön.
Die Werkstücke werden mit genügendem Abstand (kein direkter Kontakt zum Heizstab, da das Material sonst schmort oder schmilzt) über dem Heizstab so positioniert, dass die Erwärmung genau an der Biegestelle erfolgt. Mit einer Flachzange kann durch vorsichtiges Drücken immer wieder angetestet werden, ob das Material schon weich genug ist, um verformt zu werden.

Ist das Material verformbar, so wird es vorsichtig mit der Flachzange vom Heizstab genommen. Mit einer zweiten Flachzange wird das Material auf der anderen Seite gefasst...

...und umgebogen. Beim Biegen ist zu beachten, dass der Werkstoff sich bei Abkühlung wieder zusammenzieht. Deshalb muss etwas "überbogen" werden. D. h. Der Haken wird etwas näher an die Platte gebogen, als ich ihn später wirklich umgeformt haben möchte. PMMA ist immer wieder verformbar. So kann ein Fehler beim Biegen leicht ausgebügelt werden, indem das Material erneut erwärmt wird.

Beim Biegen des Materials entsteht an der Biegestelle eine Art Wulst, da sich der wegen der Biegung gepresste Kunststoff an anderer Stelle ausdehnen muss. Dieser Wulst wird anschließend noch vom Werkstück entfernt. Hierzu kann wiederum die Ziehklinge dienen. Eine Bearbeitung mit der Schlüsselfeile und anschließendes erneutes Polieren ist allerdings auch möglich.

Die fertigen Werkstücke: