Laminiererfahrungen mit unterschiedlichen Faserhalbzeugen. Glasgewebe/-gelege/-vliese. Glasgewebe:

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1 Laminiererfahrungen mit unterschiedlichen Faserhalbzeugen Pro Faserhalbzeug wurden jeweils 2 verpresste (bei 0,7 bar Unterdruck über 24 Stunden) und 2 unverpresste Laminate mit dem Ziel der Bestimmung des Faservolumenanteils hergestellt. Die dabei auftretenden Besonderheiten mit den unterschiedlichen Faserhalbzeugen werden hier beschrieben. Als Matrixwerkstoff wurde das Epoxidharzsystem L20 mit Härter EPH 161 (VE 3261) verwendet. Die planen Formen (Platten aus schwarzem PE) wurden auf 60 C vorgewärmt, anschließend mit Trennmittel beschichtet. Der Harzansatz wurde im Wasserbad vorgewärmt. Der Laminiervorgang erfolgte zügig bei einer Laminierdauer von ca. 50 Minuten bis 1 Stunde für 4 Laminate. Diplomarbeit Isabel Koke, März 2005 Glasgewebe/-gelege/-vliese Glasgewebe: Flächengewicht, Webart, Bemerkung: 25 g/m² Leinwand Finish FK 800 (Industrie) Es ergibt sich bereits beim Zuschneiden und der Handhabung (mit Latexhandschuhen) dieses sehr feinen, dünnen 25 g/m²- Gewebes ein großes Problem infolge der starken statischen Aufladung der Fasern. Die Gewebeablage gestaltete sich ähnlich schwierig, da hier ebenfalls die Probleme mit der statischen Aufladung auftraten und die Fasern lieber an den Handschuhen als auf der Form haften. Hinzu kommt, dass das leichte Gewebe schnell anhaftet auf den unteren, bereits getränkten Gewebelagen und sich dann kaum noch verschieben lässt ohne die Webstruktur (Fasern haben recht großen Abstand zu einander) zu zerstören. Laminieren lässt sich das 25 g/m²- Gewebe hingegen exzellent. Es saugt sich sofort voll mit Harz.

2 49 g/m² Leinwand Finish FK 800 (Industrie) Zwar ein wenig, jedoch nicht viel leichter als das 25g/m²-Gewebe lässt sich das 49 g/m²-gewebe verarbeiten. 58 g/m² Leinwand Finish FK 800 (Industrie) Zwar ein wenig, jedoch nicht viel leichter als das 25 g/m²-gewebe lässt sich das 58 g/m²-gewebe verarbeiten. Zum 49 g/m²-gewebe ergibt sich kein nennenswerter Unterschied in Bezug auf die Handhabung.

3 80 g/m² Leinwand Das 80 g/m²-gewebe durchtränkt sich fast von selbst und lässt sich hervorragend aufeinander ablegen. Hingegen das deutlich dichter gewebte 105 g/m²-gewebe nimmt das Harz nicht so leicht auf und verschiebt sich viel leichter beim Laminieren. Es lässt sich bei weitem nicht so gut verarbeiten wie das 80 g/m²-gewebe. 105 g/m² Kreuzköper 1/3 Kommentar siehe 80 g/m²- Gewebe!

4 163g/m² Köper 2/2 Mit diesem Standardgewebe wurden mehrere Laminate, auch mit unterschiedlich orientierten Fasern (quasi-isotrop) aufgebaut. Es zeichnet sich durch sehr gute Handhabbarkeit sowohl in Bezug auf die Zuschnitte als auch Faserablage und Durchtränkung mit Harz aus. Eine Faserorientierung abweichend von 0 /±45 /90 (z.b. 0 /30 /60 /90 ) bringt eine Wellung der Fasern in der Laminat-Ebene mit sich, da Faserberge und täler sich nicht mehr optimal ergänzen wie bei einem Winkelversatz um 45 und sich folglich Verschiebungen einstellen. Variation: Bei der Verwendung einer kalten Form (in unserem Fall PE-Platte) mit kaltem Harz, welches nicht im Wasserbad vorgewärmt wurde, fällt auf, dass der Laminiervorgang deutlich länger dauert als mit vorgewärmtem Harz und Untergrund. Die Verzögerung ist dadurch bedingt, dass das kalte Harz zähflüssig (viskos) ist und somit schwerlicher die Fasern benetzt. Das kalte Harz lässt sich schlechter verarbeiten. Infolge der spontanen Haftung bei der Faserablage sind beim ungeübten Anwender die Randbereiche nicht gleichmäßig mit Gewebe ausgefüllt und dieses wellt sich teilweise. Nachjustieren ist nur bedingt möglich. Flächengewicht, Webart, Bemerkung: 220g/m² Glasgelege unidirektional Das unidirektionale 220 g/m²- Gelege /Gewebe lässt sich schlecht durchtränken mit Harz. Es verrutscht stark senkrecht zur Faserrichtung. Es musste sehr nass laminiert werden, damit es überhaupt transparent, also durchtränkt, erscheint.

5 280 g/m² Köper 2/2 Die schwereren Glasgewebe (280, 296 und 390 g/m²) lassen sich aufgrund ihrer dichten und gleichmäßigen Webstruktur (auch noch nach diversem Transport, Auf- und Abwickeln von der Tansportkern), sehr gut mit einem Rollmesser entlang einer Schablone zuschneiden. Auch die Faserablage ist aufgrund des festen Webverbundes sehr einfach. Die Fasern verrutschen kaum, die Faserorientierung bleibt bestehen. Bei den schweren Geweben lässt sich (ab der 2. Gewebelage) allerdings schlecht erkennen, wann sie ausreichend mit Harz durchtränkt sind. Es tritt kaum Verschnitt auftritt, weil die Fasern in den Randbereichen relativ gut im Webverbund bleiben. Vermutlich wurden die abgebildeten Laminate aus Gründen der Vorsicht zu harzreich laminiert. Das bestätigt sich auch beim Verpressen, bemerkbar dadurch, dass recht viel Harz seitlich neben den Gewebezuschnitten ins Abreißgewebe fließt. 296 g/m² Atlas 1/7 Bemerkung analog zu der über die Verarbeitung des 280 g/m²- Gewebes.

6 390 g/m² Köper 2/2 Bemerkung analog zu der über die Verarbeitung des 280 g/m²- Gewebes. 580 g/m² Köper 1/3 Silan (Industie) Die kräftigen Rovings lösen sich beim Zuschnitt in den Randbereichen aus dem Webverbund, ebenso aus dem Laminat während des Laminiervorgangs. Es ist sicherheitshalber mit mehr Verschnitt zu rechnen (gerade Kanten: 1-2 cm, geschwungene Formen: mehr). Intensive Tränkung mit häufigem Überlaminieren der dicken Faserbündel ist notwendig, bis diese vollständig durchtränkt sind.

7 Glasgelege biaxial: Flächengewicht, Webart, Bemerkung: 310 g/m² Biaxialgelege Silan (Industrie) Die Verarbeitung des biaxialen Glasgeleges ist zunächst gewöhnungsbedürftig, wenn zuvor ausschließlich Gewebe oder unidirektionale Gelege verarbeitet wurden wegen der ausgeprägten Wirkfäden, die dem Verbund eine dreidimensionale Kontur geben. Beim Zuschnitt mittels Rollmesser werden diese Wirkfäden gelegentlich nicht vollständig durchtrennt und Korrekturschnitte sind erforderlich. Das biaxiale Gelege lässt sich infolge seiner Dicke nicht sonderlich gut tränken mit Harz; der Wirkfaden löst sich am Rand aus dem Gelege und behindert die Laminiertätigkeit (es wickelt sich um die Rolle, etc.). Allerdings lässt sich, auch wenn man das anders erwarten würde, das leichtere Gelege (310 g/m²) besser laminieren, weil die Fasern dichter und gleichmäßiger angeordnet sind ist als beim schwereren Biaxialgelege (408 g/m²), welches größere Lücken im Gelege aufweist. Beide Biaxialgelege strecken sich beim Überlaminieren in Walzrichtung, wenn diese um 45 von der Faserrichtung abweicht, und ziehen sich quer dazu zusammen. Gleichmäßiges Laminieren in alle Raumrichtungen ist zwingend erforderlich, um die Faserorientierung (±45 ) und Laminatgröße gemäß Zuschnitt beizubehalten. Das zweitere (408 g/m²) verschiebt sich viel stärker. 408g/m² Biaxialgelege Silan (Industrie) Bemerkung analog zu der über die Verarbeitung des 310 g/m²- Biaxialgelege.

8 Glasvliese: Flächengewicht, Bemerkung: 30 g/m² Glasvlies pulvergebunden Das Glasvlies 30 g/m² lässt sich hervorragend zuschneiden, weil es sich überhaupt nicht verzieht unter dem Rollmesser. Darüber hinaus bietet es dem Trennvorgang kaum Widerstand. Als beschriftetes Etikett verwendet (wie im Bild rechts), benötigt es kaum zusätzliches Harz, saugt sich in der Regel mit dem des Laminats voll. Die Handhabung ist sehr simpel. Als Kennzeichnung von Kohlefasern ist es jedoch nicht geeignet, da der Kontrast zu gering ist, um die Schrift zu erkennen. Allerdings lässt sich das Glasvlies bei großflächiger Verwendung nur sehr beschwerlich laminieren. Die hier beschriebene Laminatherstellung dient nicht dem eigentlichen Zweck des Kopiervlieses nämlich der Beschriftung von Laminaten -, sondern erfolgte mit dem Ziel der Bestimmung von Faservolumenanteil und Flächengewicht im getränkten Zustand, um den Gewichtseinfluss eines Kopiervlies-Etiketts zu erheben. Im Laminat verwendet lässt es sich ab der 2. Gewebelage kaum noch ablegen, wellt sich immer wieder hoch an den Stellen, wo der angelieferte Quadratmeter geknickt war. Der Harzverbrauch war immens hoch, dennoch scheinen die Fasern nicht komplett durchtränkt, weil sie nicht auf den unteren Lagen haften bleiben. Die ungepressten Laminate sehen daher recht wellig an der Oberfläche aus.

9 Flächengewicht, Bemerkung: 225g/m² Glasmatte pulvergebunden Bereits beim Zuschneiden verliert die Glasmatte viele Fasern. Die Anzahl der Fasern pro Fläche streut augenscheinlich stark, insbesondere in den Randbereichen sind weniger davon vorhanden. Die Glasmatte ist von hause aus sehr starr, lässt sich schwer oder nur bedingt gewölbten Strukturen anpassen. Das hier verwendete Epoxidharz ist laut Herstellerangabe ungeeignet als Matrixmaterial für die Glasvliese, weil es das die Fasern umgebende Styrol nicht anlösen und aufweichen kann. Das erklärt auch die im erkennbar vorhandenen großen weißen Bereiche mangelnder Tränkung (siehe Abbildung). 450g/m² Glasmatte pulvergebunden Bemerkung analog zu der über die Verarbeitung des 225 g/m²- Glasmatte.