Technologie

Handlaminieren

Das älteste und einfachste Herstellungsverfahren für faserverstärkte Bauteile. Aufgrund seiner geringen Investitionskosten und maximaler Freiheit bei der Bauteilgestaltung war das Handlaminieren bereits in den 50er Jahren im Boots- und Segelflugzeugbau bekannt und wird noch heute oft angewandt. Ein großer Vorteil ist die Vielfalt an geeigneten Fasermaterialien in Form von Matten, Gelegen, Geweben, Vliesen und Kernlagen. Die entstehenden Laminate haben eine formglatte und eine faserstrukturierte Seite.

Vakuuminfusion

Die Vakuuminfusion ist das einfachste Harzinjektionsverfahren. Als Gegenform dient eine harz- und gasdichte Folie, welche mittels Dichtband am Formteil befestigt wird.

Das Harzgemisch wird mittels Unterdruck durch die Kavität transportiert. Auf diese Weise erhält man ein Faserverbundteile, die eine glatte Vorder- und ein leicht wellige Rückseite haben. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem Handlaminieren ist die höhere Reproduzierbarkeit im Hinblick auf den Faservolumengehalt. Ein Nachteil ist der relativ hohe Zeitaufwand für das Anbringen der Harzleitungen und das Abdichten der Vakuumfolie. Daher eignet sich dieses Verfahren nur für die Kleinserienproduktion.

In der Regel können nur mittel- und niedrigreaktive Systeme verarbeitet werden, da der für die Infusion benötigte Harzansatz komplett vorgemischt werden muss. Die Prozesssicherheit lässt sich durch den Einsatz von Hilfsmitteln, wie z.B. Membranleitung und Verteilmedium, deutlich verbessern.

Der manuelle Aufwand beim Schließen und Abdichten der Formen wird durch vorgeformte  wiederverwendbare Vakuumdichthauben aus Silikon reduziert.

RTM-Light

(VARI: Vacuum assited transfer molding / druckunterstütze Vakuuminjektion)

Hierbei handelt es sich um die Light-Version des RTM Verfahrens. Trockengewebe (nach den Spezifikationen des Lagenaufbaus) wird in eine geschlossene Form eingelegt. Sandwichmaterial, Verstärkungen, Inlays usw. können gleich mit eingelegt und berücksichtigt werden.

Das Werkzeug (Matrize und Patrize) wird mittels eines umlaufenden Vakuumrings geschlossen und somit ein Unterdruck in der Form erzeugt. Mittels Druckgefälles wird anschließend Harz in den Faseraufbau injiziert. Dieses Verfahren weist die gleichen Vorteile wie das RTM Verfahren auf, jedoch ist das Gewicht der Oberform sowie die Kosten etwas geringer.

Die Vorteile auf einen Blick:

• konstante hohe Laminatqualität
• exakt definierte Wanddicken
• Sandwichkonstruktionen produzierbar
• reproduzierbare Serienfertigung

Autoklavverfahren

In diesem Verfahren werden einzelne Prepreg-Lagen (mit Harz vorgetränkte Faserschichten) gemäß dem gewünschten Lagenaufbau in ein Werkzeug/eine Form eingelegt. Der fertige Schichtstapel  wird an der Oberseite mit Abreiß- und Fliesgewebe versehen und mitsamt dem Werkzeug in einem Vakuumsack verpackt. Im Autoklav erfolgt anschließen die Aushärtung mit einem statischen Außenüberdruck von etwa 2-10 bar und einer, dem Harzsystem angepassten, erhöhten Temperatur.

Hauptmerkmale und Vorteile:

• sehr hoher Faservolumenanteil (ca. 65%)
• Herstellung qualitativ hochwertiger Bauteile
• exzellente Verbundeigenschaften durch die Verpressung unter hohem Druck
• Kleinserienfertigung durch Verwendung einfacher einseitiger Kunststoffformen
• Serienfertigung in gefrästen Aluminiumwerkzeugen