GFK FASERVERBUNDTEILE
Funktionsverbau und Kleinserie |
Verfahren:
Nach der Abformung der Urmodelle entstehen Formen. Die entstandenen Negativformen können durch einlegen von Laminaten in Verbindung von Harzen, ausgiessen mit PU-Schäumen, Vakuumverfahren usw. zur Produktion von Teile genutzt werden.
Geeignet für:
Diese Verfahren sind ideal für die Erzeugung serienidentischer Bauteile in Kleinserien.
Genauigkeit:
Je nach Verwendung des Harzes und dessen Schrumpf.
weitere Informationen
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GFK Vakuumpressen
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Beim Vakuumpressen wird das zuvor handlaminierte Bauteil mit der Form in einen Foliensack geschoben (nur bei kleinen Teilen möglich) oder mit einer Folie abgedeckt, die am Formenrand luftdicht aufgeklebt wird. Durch Absaugen der Luft presst sich die Folie auf das Laminat und drückt es gegen die Form. Der max. erreichbare Druck ist der Umgebungs-Luftdruck und beträgt ca. 1 bar.
Die P3-Pumpe von R&G beispielweise erzeugt ein Vakuum von ca. 0,9 bar, dies entspricht einem Preßdruck von 9 t/m2!
Das Vakuumpressen wird vor allem angewandt um:
- den Faseranteil des Laminates zur erhöhen, also um überschüssiges Harz herauszudrücken.
- leichte Stützstoffe wie z.B. Schaumkunststoffe oder Waben mit hochfesten Deckschichten aus Harz und Gewebe zu verkleben und so ein extrem leichtes und steifes Bauteil herzustellen.
Um diese Ergebnisse zu erzielen, muß das Bauteil mit gleichmäßigem Druck gepreßt werden. Dazu wird das Laminat zunächst mit Abreißgewebe und einer nichthaftenden Lochfolie abgedeckt. Darauf wird ein luftdurchlässiges Vlies gelegt, das die Aufgabe hat, das Vakuum gleichmäßig zu verteilen und überschüssiges Harz aus dem Laminat aufzusaugen. So wird ein hoher und gleichmäßiger Fasergehalt im Bauteil erzielt.
Die Formen werden beim Vakuumieren nicht besonders hoch belastet, so daß sie wie schon beim Handlaminierverfahren relativ leicht aufgebaut sein können.
Die Aushärtung erfolgt meist bei Raumtemperatur. Eine anschließende Temperung der Bauteile ist, wie schon bei Handlaminaten, noch in der Form oder nach dem Entformen möglich.
Merkmale des Vakuumverfahrens:
- geringer Werkzeugaufwand
- mittlere Investitionskosten
- arbeitsintensiv
- hohe Festigkeiten der Bauteile
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GFK Wickeln
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Beim Wickelverfahren werden die Verstärkungsfasern auf einen Positivkern aufgewickelt. Dieses Verfahren eignet sich vorwiegend zur Herstellung rotationssymmetrischer Bauteile wie Behälter, Rohre und Wellen. Mit mehrachsig bewegbaren Fadenführungen können auch kompliziertere Bauteile wie z.B. Rohrkrümmer gewickelt werden. Man unterscheidet zwischen Drehmaschinen, Taumel- und Planeten-Wickelverfahren.
Eine Wickelmaschine besteht aus einer Drehvorrichtung für die Rotationsbewegung des Wickelkerns, einer Fadenführung, einem Harz-Tränkbad und einem Spulenständer für den Roving (Faserstrang).
Geeignete Materialien
Als Matrix (Bettungsmasse) werden niedrigviskose Epoxyd- und Polyesterharze verarbeitet. Zur Verstärkung werden hauptsächlich Rovings, zum Teil auch Bänder verwendet.
Wickelkerne
Die Kerne sind je nach Bauteilgeometrie:
- wiederverwendbar (leicht konisch)
- verlorene Kerne (verbleiben im Bauteil, bestehen meist aus Metall oder Kunststoff)
- auswaschbar bzw. herauslösbar (Spezialgips, Schaumstoffe)
Merkmale des Wickelverfahrens:
- hohe Genauigkeit und gute Reproduzierbarkeit
- weitgehend automatisierbar
- wirtschaftlich (Drehbankwickelanlage)
- Für das Wickeln von Bauteilen -hier mit einem Glasroving- werden sehr dünnflüssige Harz/Härter-Systeme wie L 20 /Härter SG eingesetzt.
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GFK Preßverfahren
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Das Preßverfahren ist für die Herstellung von FVW-Teilen in großen Stückzahlen geeignet. Die Reproduzierbarkeit ist gut, die Fertigung weitgehend automatisierbar, die Taktzeiten sind gering. Benötigt wird eine hydraulische Oberkolben-Kurzhubpresse mit Steuerung.
Geeignete Materialien
Hauptsächlich Glasfasern in Form von Matten und Geweben sowie Aramid- und Kohlenstoff-Filamentgewebe in Verbindung mit Epoxyd- und Polyesterharzen.
Man unterscheidet in:
SMC (Sheet Moulding Compound)
BMC (Bulk Moulding Compound)
GMT (Glasmattenverstärktes Thermoplast)
Übliche Verfahren:
- Heißpreßtechnik
- Kaltpreßtechnik
- Naß-Preßverfahren
- Prepreg-Preßverfahren
Heißpreßtechnik
Herstellung kleiner und mittlerer Bauteile in Großserien. Es werden beheizbare, hartverchromte und polierte Metallwerkzeuge eingesetzt.
Kaltpreßtechnik
Fertigung größerer Teile in mittleren Stückzahlen in einer unbeheizten Kunststofform.
Naß-Preßverfahren
Trockene Verstärkungsmaterialien (Gewebe, Gelege, Matten oder Vorformlinge) werden in die Form eingelegt. Danach wird eine abgewogene Menge Harzes eingegossen oder injiziert. Die Schließgeschwindigkeit des Werkzeuges wird so gewählt, daß ein Aufreißen der Glasverstärkung infolge hoher Strömungsgeschwindigkeit des Harzes vermieden wird. Die Werkzeugtemperatur beträgt je nach Art des Harzes 90 - 140 °C, der Preßdruck auf dem Bauteil 5 - 25 bar.
Prepreg-Verfahren
Hier werden vorimprägnierte Verstärkungsmaterialien verarbeitet. Zur Herstellung flächiger Bauteile mit konstanter Wandstärke werden Matten- und Gewebeprepregs (GMT, SMC) verwendet, für Formteile mit unterschiedlichen oder scharf abgesetzten Wandstärken Preßmassen (BMC).
Verarbeitungsbedingungen z.B. beim SMC:
- Preßdruck 20 - 250 bar
- Temperatur 140 - 160 °C
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GFK FASERVERBUNDTEILE
GFK Fertigung |
Durch eine besondere Laminatstruktur wird ereicht, dass ein geringes Gewicht und eine besonders stabile Oberfäche der Teile gewährleistet wird!
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Muster-/Prototypenbau-/Modellbau
Die Voraussetzung! So gut wie die Modell sind können später auch nur die Teile sein!
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Letzte Aktualisierung: Am Samstag, 28.05.2005 um 10:02 Uhr
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