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Verarbeitung von Reaktionsharzen - Pressen

Direktverfahren zur Herstellung von SMC

Auszug aus

Handbuch Verbundwerkstoffe

Herausgeber: Manfred Neitzel, Peter Mitschang, Ulf Breuer
07/2014, 576 Seiten, € 179,99
ISBN: 978-3-446-43696-1
Seite 423

Für die Herstellung von SMC-Bauteilen werden in einem ersten Prozessschritt die so genannten Halbzeuge angefertigt. Das flächige Halbzeug-Material wird in der Regel zu Rollen gewickelt und muss bis zum Erreichen einer bestimmten Prozessviskosität gelagert werden (Reifezeit). Im Anschluss können die Halbzeuge unter klimatisierten Bedingungen an den Kunden geliefert werden. Die Verarbeitung zum Bauteil muss innerhalb einer definierten, begrenzten Zeit stattfinden. Bis zur Verarbeitung müssen die SMC-Halbzeuge in klimatisierten Räumen gelagert werden, was einen hohen Energieverbrauch bedeutet.

Trotz Lagerbedingungen bei niedrigen Temperaturen finden während der Lagerung die ersten Polymerisationsreaktionen (Harzvernetzung) statt. Dementsprechend können sich die Viskosität und dadurch die Eigenschaften des Materials ändern. Das heißt, dass bei der Verarbeitung die Prozessparameter angepasst bzw. Schwankungen in der Bauteilqualität akzeptiert werden müssen.

Um diese Probleme zu umgehen und gleichzeitig eine höhere und konstantere Bauteilqualität mit verringerten Zykluszeiten zu erreichen, wurde das so genannte SMC-Direktverfahren entwickelt [1]. Beim Direkt-SMC (D-SMC) handelt es sich um einen kontinuierlichen Prozess, in dem die Rohmaterialien direkt gemischt, compoundiert, geschnitten und im Pressverfahren verarbeitet werden.

Darstellung des SMC-Direktverfahrens (Bild: Dieffenbacher GmbH)

Bei diesem Verfahren werden die flüssigen Komponenten in einem Harzmischer automatisch dosiert, feste Bestandteile wie Füllstoffe und Additive werden gravimetrisch aus einem „Sidefeeder“ hinzugefügt. Alle Komponenten werden mittels eines Doppelschneckenextruders gefördert, der alle Bestandteile homogenisiert. Anschließend wird die Harzpaste, wie bei der herkömmlichen SMC-Herstellung, auf zwei Folien aufgetragen, und die geschnittenen Glasfasern werden homogen über die Breite verteilt. Nach der Compoundierung der Fasern mit der Harzpaste findet eine thermische Schnellreifung statt, die eine direkte Verarbeitung im Pressverfahren ohne kostenintensive Reifezeit ermöglicht.

Das Direktverfahren hat das Ziel, durch einen reproduzierbaren, stabilen Prozess eine konstante Material- und Bauteilqualität zu ermöglichen. Die Prozessparameter bei der Verarbeitung können für ein reproduzierbares Materialprofil eingestellt und optimiert werden. Weiterhin ermöglicht die Direktimprägnierung und Verarbeitung des Materials den Einsatz von neuen Harzsystemen, die für eine konventionelle Reifung nicht geeignet wären.

Auszug aus

Handbuch Verbundwerkstoffe

Herausgeber: Manfred Neitzel, Peter Mitschang, Ulf Breuer
07/2014, 576 Seiten, € 179,99
ISBN: 978-3-446-43696-1
Seite 423
Literaturhinweis

[1] Graf, M.; et al: SMC-Direktverfahren für mehr Wirtschaftlichkeit, Lightweight Design, 4/2011

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