GFK-Sandwichprofile in einem Schritt fertigen

Anbieter zum Thema

Schages GmbH & Co.KG

SCIO Automation GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der Rheinisch-Westf. TH Aachen

Rascher Viskositätsanstieg stabilisiert den Prozess

Generell ist die Viskosität des PUR-Systems durch Chemie und Temperaturführung so einzustellen, dass es in der Injektionsbox träge reagiert, um ein vorzeitiges Vernetzen zu vermeiden. Gleichzeitig muss die Viskosität niedrig genug sein, damit die im Roving enthaltenen Einzelfilamente gut imprägniert werden. Andererseits darf die Viskosität nicht so niedrig sein, dass ein widerstandsarmes Durchfließen der Rovings ohne ausreichende Mikroimprägnierung der Einzelfilamente stattfindet.

Treten Fasern und Matrixmaterial in das beheizte Pultrusionswerkzeug ein, endet die Verarbeitungszeit durch thermisch beschleunigte Aushärtung. Eine schnelle Viskositätserhöhung begünstigt einen stabilen Prozess, da sich ein dimensionsstabiles Hohlprofil rascher bildet. Die Anbindung zwischen nachträglich injiziertem Schaum und Hohlprofil wird aber schlechter, je weiter die Aushärtung des Hohlprofils bei Schauminjektion gediehen ist.

Der Schaumdruck darf nicht zu hoch werden

Die Startzeit des treibmittelbeladenen Anteils an der Matrix wird so eingestellt, dass die Aufschäumung bei Eintritt in das beheizte Pultrusionswerkzeug startet. Der Innendruck des Schaums sollte ausreichend groß sein, um das Einsinken der kompakten Deckschichten zu verhindern und den Wärmeübergang vom Werkzeug auf das Profil sicherzustellen. Dabei ist zu beachten, dass der Schaumdruck nicht zu hoch ist, damit die Abzugskräfte infolge der druckbedingt wirkenden Normalkräfte nicht zu hoch werden. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass ein zu hoher Schaumdruck das Hohlprofil schädigt. Infolge der partiell auftretenden inhomogenen Wanddicke des Hohlprofils, kann es sonst zum Ausfließen des Schaums an den dünneren Bereichen des Profils kommen.

Eingesetzte Materialien und Prozess- bzw. Produkt-Performance

Es wurden Profile mit den Abmessungen 35 mm × 20 mm pultrudiert (Bild 3). Als Materialien wurden 48 typische Pultrusionsrovings des Typs Starrov 907 (4.800 tex) der Firma Johns Manville Slovakia verwendet sowie ein Matrixsystem des Typs puropreg 569 IT der Firma Rühl Puromer. Das Matrixmaterial ermöglicht durch variable Wasserzugabe in weiten Bereichen die Einstellung des Aufschäumgrades. Innerhalb der Deckschichten erreicht der Faservolumengehalt hier etwa 35 %. Dieser für die Pultrusion vergleichsweise niedrige Wert ist auf die maximal mögliche Abzugskraft der Laboranlage von 5 kN zurückzuführen, die es erforderlich machte, die rovingbedingte Reibung durch verringerte Rovinganzahl zu minimieren. Bei industrieller Nutzung sind aber deutlich höhere Faservolumengehalte erreichbar.

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