PUR als FVK-Matrix

PUR als Matrixalternative für Composite-Verarbeiter

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Kleba betonte außerdem, dass sich PUR aufgrund sich ständig ändernder Anforderungen stets neu erfinden muss; und das auch kann. Nicht umsonst registriere man ein Wachstum von 5 %. Rühl Puromer bietet dabei für Compositeverarbeiter unter anderem die sogenannten Puropreg-Faserverbundsysteme an. Allgemeine Hauptvorteile von PUR sind laut Kleba die flexible Anpassung der Verarbeitungseigenschaften sowie der mechanischen Parameter, die höhere Zähigkeit im Vergleich zu Epoxidharzen sowie die deutlich tieferen Temperaturen, mit denen PUR-Rezepturen ausgehärtet werden können: statt bei etwa 120 °C bereits bei 80 °C. Bei manchen Anwendungen komme es außerdem darauf an, dass man eine lange Reaktionszeit hat, um etwa Einleger zu platzieren oder Prepregs zu legen, die Aushärtungsreaktion danach aber schnell in Gang kommen soll (Snap-Curing).

Lackierfreie Class-A-Oberflächen im Visier

Auch bei diesem Verarbeitungsaspekt können PUR-Systeme punkten, wie Kleba erklärte. Ein Rühl-Schwerpunkt, der in Richtung Serienfertigung abzielt, ist außerdem die PUR-Wabentechnik, bei der Papierwaben als leichtes und günstiges Kernmaterial für Sandwichbauteile genutzt werden. Anwendungen finden sich bei der Hutablage des Audi A7, dem Ladeboden des Mini oder dem Verdeckkasten-Deckel des Mercedes SLK. Auch Außenanwendungen an Fahrzeugen seien dabei ein interessantes Entwicklungsfeld. Rühl hat in diesem Zusammenhang bereits das Problem lösen können, dass sich die Papierwaben voll Wasser saugen. Mit einer einkomponentigen PUR-Imprägnierung hält es eine so behandelte Wabenstruktur nun länger in Wasser eingetaucht aus, als es die Vorschriften der OEMs verlangen, wie Kleba ausführte. Zur Zeit arbeite man bei Rühl außerdem auch hart an der Umsetzung einer class-A-fähigen Oberfläche, die nicht mehr lackiert werden müsse. Werden aliphatische PUR-Sorten dafür genutzt, sind die Bauteile außerdem lichtecht.

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Zusätzlich war zu erfahren, dass sich beim Einsatz von PUR als Matrix sowohl Kurz-, Lang- als auch Fasermatten, Gelege und Gewebe als Verstärkungskomponente nutzen lassen. Die bekannten Verfahren, wie RTM, RSM, SRIM, RRIM oder LFI und CSM könnten dabei der Erscheinungsform der Faserverstärkung entsprechend genutzt werden. Die höhere Schlagzähigkeit belegte Kleba anhand des Vergleichs eines mittels RTM hergestellten PUR-CKF-Teils mit seinen 130 KJ/m² und eines ebenso gefertigten Teils auf Epoxidbasis, das nur maximal 85 KJ/m² verträgt.

PU-Teilefertigung so schnell wie Acrylglas-Thermoforming

Der Referent Pius Bühler von der Emil Frei GmbH & Co. KG machte den Zuhörern zunächst den feinen Unterschied zwischen Polyurea (PU) (Polyharnstoff) zu klassischem Polyurethan klarer. Denn Gelcoats (Deckschichten) auf PU-Basis sind bei Frei eine Expertendomäne. Wie Bühler erklärte, kämen die erreichbaren Zykluszeiten für großflächige Bauteile, wie etwa Duschwannen, an die Werte heran, wie sie auch beim Thermoformen von Acrylglas erreicht werden, also um die 30 min. Bauteile werden schichtweise aufgebaut: in eine Negativform wird eine Trennschicht appliziert, darauf spritzt man das Gelcoat. Es folgt eine Pufferschicht, eine Lage Verstärkungsfasern plus Matrix und am Schluss der sogenannte Topcoat. Die Aushärtung der PU-Systeme erfolgt dabei nicht durch eine klassische Reaktion sondern über eine Polyaddition. Denkbar sind auch Sandwiches mit einem Kern aus PUR der beidseitig mit einer faserverstärkten Lage aus kompaktem PUR besteht und bei dem PU-Gelcoat die Deckschicht(en) bildet. Lösungsmittel (etwa Styrol) sind zumindest bei der reinen PU-Verarbeitung nicht nötig und es wird kein CO2 agbespalten. So ergeben sich zu 100 % aus Feststoff bestehende Werkstoffe, die auch gegen Luftfeuchtigkeit unempfindlich sind.

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