Schäumbare Polyesterharze Reduzieren des Gewichts ohne Leistungsverlust

Mit schäumbaren Polyesterharzen wird das Gewicht von FVK-Bauteilen weiter reduziert, ohne die mechanischen Eigenschaften zu verschlechtern. Das zeigen Vergleiche mit GFK-Laminaten. Zur Verarbeitung eignen sich vakuumgestützte Verfahren. Der Aufbau der Formen kann einfach sein.

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Vosschemie GmbH

Der Stellenwert des Leichtbaus ist in den vergangenen Jahren stetig gewachsen. Insbesondere in der Automobilindustrie werden Anstrengungen unternommen, um das Gewicht von Fahrzeugen nachhaltig zu senken. Leichtbauwerkstoffe auf Basis von Faserverbundkunststoffen (FVK) finden daher zunehmend Anwendung bei Nutzfahrzeugen und Wohnmobilen.

FVK-Anwendungen ermöglichen nicht nur eine Gewichtsersparnis im Vergleich zu metallischen Konstruktionen aufgrund der geringeren Dichte und der höheren gewichtsspezifischen Festigkeit, die Werkstoffgruppe FVK bietet auch eine hohe Flexibilität bei der Verarbeitung und Bauteilgestaltung. Sogar eine Gewichtsreduzierung innerhalb der Werkstoffgruppe ist möglich, ohne Einbußen bei den mechanischen Eigenschaften. Dieses Potenzial wird häufig nicht genutzt. Oftmals verschlechtern sich mit der Gewichtreduzierung bei FVK-Strukturen die mechanischen Eigenschaften. Dies zu vermeiden, ist für viele Konstrukteure und Planer immer wieder eine große Herausforderung.

Einsparung von FVK-Bauteilgewicht mit expandierenden Polyesterharzen

Eine Möglichkeit zur Gewichtsersparnis bei Faserverbundbauteilen bietet die Verarbeitung von expandierenden Polyesterharzen in vakuumgestützten Verfahren. Die speziell formulierten Schaumharze auf Basis von ungesättigten Polyesterharzen, zum Beispiel das Produkt VUP-Schaumharz R2-30 von Vosschemie, erzeugen einen mikrozellularen Strukturschaum mit Dichten von 0,4 bis 0,6 g/cm³. Es handelt sich dabei um einen Konstruktionsschaum und nicht um einen Isolierschaum.

Das geschäumte Polyesterharz übernimmt die Funktion der Harzmatrix in glasfaserverstärkten Bauteilen. Aufgrund der Expansion des Schaumharzes von etwa 1 : 2 wird im Vergleich zu konventionellen Polyesterharzen etwa 50% weniger Harz benötigt. Der Verbund aus geschäumtem Polyesterharz und Faserverstärkung kann je nach Verdichtung und Fasergehalt eine Bauteildichte bis hinab zu etwa 1 g/cm3 erreichen. Die Verwendung von Schaumharz bietet somit ein Potenzial zur Gewichtseinsparung des Fertigteils von rund 20 bis 30%.

Hochwertige und leichte FVK-Bauteile dank Polyesterschaumharzen

Der Einsatz von Polyesterschaumharzen erlaubt es, technisch hochwertige und leichte FVK-Bauteile herzustellen. Die mit Schaumharzen hergestellten Bauteile haben im Vergleich zu Standardpolyesterharzen ähnliche mechanische Eigenschaften, wie sich beispielhaft anhand von glasfaserverstärkten Laminaten verdeutlichen lässt. Die Anwendungsbereiche von Schaumharzen reichen von Leichtbauteilen für Wohnmobile, Lkw und Busse bis hin zu technischen Formteilen, Abdeckhauben sowie Sanitäreinrichtungen.

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