Vakuuminfusion

Funktionsweise Vakuuminfusionsverfahren

Das Faserhalbzeugmaterial wird als trockenes Gewebe oder Gelege schichtweise in eine mit Trennmittel präperierte Negativform drapiert, bis der gewünschte Lagenaufbau des zu erzielenden Laminates erreicht ist. Anschließend wird die Einleitung des Matrixmaterials gezielt vorbereitet.

 

Auf der vorgesehenen Angussstelle wird eine harzdurchlässige Fließhilfe abgelegt, welche den Harzzufluss reguliert. Über die gezielte Verteilung auf der Bauteiloberfläche kann die Fließfront des einlaufenden Harzes gelenkt werden, sodass auch komplexere Bauteilgeometrien gleichmäßig mit Harz infundiert werden. Zusätzlich ist der Einsatz von sogenanntem Abreißgewebe üblich, welches zwischen Fließhilfe und oberer Trockenfaserschicht positioniert wird und eine spätere Trennung des Bauteils von der Fließhilfe ermöglicht. Des Weiteren sorgt es auf der geöffneten Werkzeugseite für ein spezielles, rauhes Oberflächenfinish und ist bereits für eine zusätzlich Verklebung ohne Nacharbeit vorbereitet.

 

Nachdem der Harzanguss vorbereitet wurde, wird die Laminierform mit einer luftdichten Vakuumfolie abgedichtet und mittels einer Vakuumpumpe evakuiert. Somit wird unter der Folie ein Unterdruck erzeugt. Die Druckdifferenz zum Umgebungsdruck drückt auf das in der Form befindliche Faserpaket und verdichtet dieses.

 

Das angemischte Harzsystem kann nun über die Angussstelle unter der treibenden Wirkung der Druckdifferenz zugeführt werden. Es verteilt sich bei diesem Verfahren gleichmäßig in den Faserzwischenräumen. So entstehen porenfreie, steife, leichte Laminate mit einem hohen Faservolumengehalt. Dieser ist maßgeblich für die mechanischen Eigenschaften des Bauteils verantwortlich.

 

Formseitig erhält man nach der Aushärtung des Harzes eine Kopie der Formoberfläche. Auf der Rückseite weist das Laminat eine leichte Welligkeit bei glattem Finish auf  und bei Einsatz von Abreißgewebe eine gleichmäßig rauhe Struktur.

Vorteile des Vakuuminfusionsverfahren

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  • genaue Faserablage 
  • sehr große Auswahl von Faserhalbzeugen und Matrixmaterialien
  • wenig direkter Kontakt mit Harz
  • lunkerfreie Oberflächen
  • sehr hohe Faservolumina realisierbar
  • einfach skalierbar in der Werkstückgröße
  • offenes Werkzeug verwendbar
  • konventielle bestehende Handlaminatformen können eingesetzt werden
  • sehr hohe Reproduzierbarkeit der Bauteilqualität
  • temperierte Werkzeuge einsetzbar
  • Kombination von verschiedenen Verstärkungsfasern möglich
  • niedrige Investitionskosten
  • Sandwichstrukturen in einem Arbeitsgang herstellbar
  • lunkerfreie Faserverbundformen herstellbar
  • geringere Halbzeugkosten als bei Prepregsystemen

 

Vielfältigkeit Vakuuminfusion

In den letzten Jahren hat die Forschung erhebliche Fortschritte im Bereich der Matrixsysteme erreicht. Beispielsweise können jetzt flammhemmende Harzsysteme in der Vakuuminfusion verarbeitet werden. Jetzt verteilen sich die Zusatzstoffe gleichmässig im Laminat und können ihre Wirkung ausspielen. Zuvor kam es oft zu lokalen Anhäufungen. 

 

Egal ob Polyester-, Epoxid- oder Polyurethanharzsystem, alle Systeme kann man modifiziert im Vakuuminfusionsverfahren verarbeiten. 

 

Hochtransparente Glasfaserlaminate sind ohne Problem herstellbar. Optische Highlights können durch eingemischte farbige Pigmente im Harzsystem realisiert und faszinierende Lichteffekte beeindrucken den Betrachter.