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01.09.2014

Einfache Verarbeitung von Epoxidharz

Im Resin Powder Moulding hergestelltes CFK-Bauteil (Bild: LZS GmbH)

Die LZS GmbH hat in Zusammenarbeit mit dem polnischen Materialhersteller NEM zwei neuartige Verfahren zur Herstellung hochbelasteter duroplastischer Bauteile entwickelt. Dabei werden modifizierte Epoxidharze zunächst zu Pulvern oder zu plattenförmigen Halbzeugen mit Endlosfaserverstärkung verarbeitet. Spezielle Additive verleihen den Epoxidharzen thermoplastische Verarbeitungseigenschaften.

Bei der ersten Variante, dem so genannten Resin Powder Moulding (RPM) wird das pulverförmige Harz durch Sprühen oder mit einem Sieb auf eine textile Preform aufgetragen. Durch Wärmezufuhr schmilzt das Pulver und die Preform kann durch einen Pressvorgang infiltriert werden. Bei entsprechender Temperaturerhöhung härtet das Harz aus. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Dosier- und Injektionstechnik entfällt, die normalerweise zur Verarbeitung von Reaktionsharzen erforderlich ist.

Die zweite Verfahrensvariante wird als Thermoset Sheet Forming (TSF) bezeichnet und basiert auf der Verarbeitung von plattenförmigen Halbzeugen. Durch Temperaturerhöhung erweichen die Halbzeuge, so dass sie sich umformen lassen. Wird die Temperatur weiter erhöht, härten sie duroplastisch aus. Solange die Produkte nicht endvernetzt sind, können sie den Angaben zufolge mehrfach umgeformt werden. Dies ermöglicht die Herstellung besonders komplexer Bauteile.

Aufgrund der einfachen Prozesstechnik und der geringen Werkzeuganforderungen erfordern die beiden Verfahrensvarianten nur relativ niedrige Investitionskosten. Die Materialkosten sind trotz der neuartigen Eigenschaften nicht höher als bei den bisher verwendeten Epoxidharzen. Beide Prozesse funktionieren mit einer großen Bandbreite verschiedener Epoxidharz-Matrixsysteme und Verstärkungswerkstoffe. Auch die Prozessfenster sind in weiten Grenzen einstellbar. Durch spezielle Additive lassen sich weitere Modifikationen vornehmen. So ist es beispielsweise möglich, das RPM-Pulver mit Farbpigmenten, Brandhemmern oder internem Trennmittel zu versehen.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

zusätzliche Links

"Neue, hocheffiziente Verfahren zur Herstellung duroplastischer Faserverbundbauteile entwickelt", Pressemitteilung der Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH, August 2014

Kunststoffe Basics: Epoxidharze (EP)

Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH
Marschnerstraße 39
DE 01307 Dresden
Tel: +49 351 463 38 744
Fax: +49 351 463 39 476


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