Technologien
Hand- und Sprüh-Laminierung – die wirtschaftlichste Technologie zur Herstellung von Verbundwerkstoffen
Die Laminierung gehört zu den ältesten und zugleich beliebtesten Technologien zur Herstellung von Polymerverbundwerkstoffen.
Vorteile der Hand- und Sprüh-Laminierung
Es gibt mehrere Gründe, warum diese Technologien eine sinnvolle Wahl sind:
Geringe Investitionskosten, insbesondere für Kleinserien- und Einzelproduktionen,
Niedrige Einstiegshürde (relativ geringe Produktionsanlaufkosten),
Geeignete Technologie für die Herstellung von Prototypen,
Verkürzte Produktionszeit für Form und Modell.
Darüber hinaus ermöglicht das Laminierverfahren die Herstellung fertiger Bauteile mit komplexen, unregelmäßigen Formen sowie überdurchschnittlichen Abmessungen.
Verstärkungsmaterialien für die Laminierung
Bei der Hand- und Sprüh-Laminierung gelten Glasfasermatten als die gängigsten Verstärkungsmaterialien. Darüber hinaus kommen auch genähte oder gewebte Stoffe sowie Fasern wie:
Kohlefasern,
Siliziumfasern,
Aramidfasern zum Einsatz.
Wie läuft der Laminierungsprozess ab?
Der Prozess besteht darin, mehrere aufeinanderfolgende Trägerschichten dauerhaft miteinander zu verbinden. Als Bindemittel dient ein Polymer.
In eine zuvor vorbereitete Form wird die Verstärkungsschicht eingelegt (die Form wird vorher mit einem Trennmittel behandelt) und anschließend per Hand oder Sprühverfahren mit Gelcoat beschichtet. Nach der ersten Aushärtung des Gelcoats werden weitere Harzschichten aufgetragen. Das Harz wird zuvor mit einem Härter vermischt und mit weichen oder harten Walzen bzw. Pinseln in das Material eingearbeitet.
Je nach Projekt und angestrebtem Endprodukt kommen unterschiedliche Harze zum Einsatz, vor allem Polyester- und Epoxidharze. Die Wahl des Harzes hängt von den gewünschten mechanischen Eigenschaften sowie der chemischen und thermischen Beständigkeit des Endprodukts ab.
Die Laminierung kann bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur erfolgen. Zur zusätzlichen Erwärmung werden häufig Infrarotstrahler eingesetzt, jedoch überschreitet die Temperatur in der Regel nicht 100° – 150°C.
Worin unterscheidet sich die Handlaminierung von der Sprühlaminierung?
1. Art der Verstärkungs- und Harzapplikation
Der Hauptunterschied in der Herstellung von Bauteilen liegt in der Methode der Verstärkungs- und Harzauftragung.
Beim Sprüh-Laminieren werden spezielle Harzapplikatoren verwendet. Die Verstärkungsfasern werden automatisch von einem in die Spritzpistole integrierten Cutter geschnitten und entweder gleichzeitig mit dem Harz oder unmittelbar davor auf die Arbeitsfläche gesprüht.
2. Arbeitsleistung und Wiederholgenauigkeit der fertigen Elemente
Die Handlaminierung ist zeitaufwendiger und etwas weniger präzise, da die Qualität der einzelnen Bauteile stark von den individuellen Fähigkeiten des Facharbeiters abhängt.
Beim Handlaminieren beträgt die akzeptierte Toleranz der Schichtdicke etwa 0,5 mm, und die Produktivität liegt bei 5 bis maximal 25 kg Laminat pro Arbeitsstunde.
Die Sprüh-Laminierung ist im Durchschnitt zehnmal effizienter als die Handlaminierung.
Hinweis: Unabhängig von der gewählten Technologie (Hand- oder Sprüh-Laminierung) muss das Laminat manuell entlüftet werden.