GFK-Sandwichprofile in einem Schritt fertigen

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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

Gutmütiges Versagensverhalten bestätigt

Es wurden Abzugsgeschwindigkeiten von 1,0 m/min erreicht, wobei im Hinblick auf Prozessstabilität und Profilqualität die besten Ergebnisse bei einem Wert von 0,6 m/min erzielt wurden. Dabei wurde mit einer Treibmittelbeladung (Wasser) von 0,6 Gewichtsprozent, bezogen auf den Polyolanteil, sowie einer Werkzeugtemperatur von 180 °C gearbeitet.

Das Diagramm (Bild 1) bildet ein charakteristisches Kraft-Weg-Diagramm eines in Anlehnung an DIN EN ISO 14125 geprüften Probekörpers ab. Deutlich ist das für Sandwichprofile typische, gutmütige Versagensverhalten nachzuvollziehen: Nach einem stetigen Kraftanstieg bis zum ersten Versagen, bleibt die Kraft bei zunehmender Verformung fast konstant, sodass viel Energie absobiert werden kann.

Auch komplexe Profile sind machbar

Die mechanische Prüfung der Deckschichten nach gleicher Norm ergab eine durchschnittliche faserparallele Biegefestigkeit von 520 N/mm² (Standardabweichung: 124 N/mm²) und eine durchschnittliche fasersenkrechte Biegefestigkeit von 22 N/mm² (Standardabweichung 5 N/mm²). Vergleichend dazu wurden bei der Pultrusion von kompakten Profilen mit PUR-Matrix und 65 % Glasfaserverstärkung fasersenkrechte Biegefestigkeiten von circa 100 N/mm² erreicht [3]. Ein Teil des Festigkeitsabfalls kann mit dem geringeren Faservolumengehalt der Sandwichprofile erklärt werden. Die geringe Biegefestigkeit deutet allerdings darauf hin, dass Fehlstellen (Poren) aufgrund mangelnder Imprägnierung oder Konsolidierung auftreten. Mikroskopische Untersuchungen bestätigten, dass hier noch Optimierungsbedarf besteht. Um eine schnelle Übertragung der Ergebnisse auf die industrielle Praxis ohne diese Fehlerquellen zu garantieren, wurde am IKV ein Katalog mit Gestaltungs- und Prozessrichtlinien für die Sandwichpultrusion erstellt. Die Erkenntnisse wurden auf ein komplexes Demonstratorprofil übertragen, das im Bild 2 zu sehen ist.

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