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Die Vor- und Nachteile der beiden werden wie folgt verglichen:

Das Handlaminieren ist ein offenes Formverfahren, das derzeit 65 % ausmacht.GlasfaserVerstärkte Polyesterverbundwerkstoffe bieten viele Vorteile: große Gestaltungsfreiheit, niedrige Werkzeugkosten, hohe Anpassungsfähigkeit, marktgerechte Produktleistung und geringe Investitionskosten. Daher eignen sie sich besonders für kleine Unternehmen, aber auch für die Schifffahrts- und Luftfahrtindustrie, wo häufig große Einzelteile benötigt werden. Allerdings birgt dieser Prozess auch einige Probleme. Überschreitet die Emission flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) die Grenzwerte, gefährdet dies die Gesundheit der Bediener, birgt die Gefahr von Personalausfällen, unterliegt zahlreichen Materialbeschränkungen, die Produktleistung ist gering, und es entsteht ein hoher Harzverbrauch, insbesondere bei instabiler Produktqualität.Glasfaser und Harz, die Dicke der Teile, die Produktionsrate der Schicht und die Gleichmäßigkeit der Schicht werden alle vom Bediener beeinflusst, und der Bediener muss über bessere Technologie, Erfahrung und Qualität verfügen.Das HarzDer Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in handlaminierten Produkten liegt üblicherweise bei 50–70 %. Die VOC-Emissionen beim Formöffnungsprozess überschreiten 500 ppm, und die Styrolverflüchtigung beträgt bis zu 35–45 % der eingesetzten Menge. Die Vorschriften verschiedener Länder liegen bei 50–100 ppm. Derzeit verwenden die meisten Länder Cyclopentadien (DCPD) oder andere Harze mit geringer Styrolfreisetzung, jedoch gibt es keinen adäquaten Ersatz für Styrol als Monomer.

Glasfasermatte Handlaminierverfahren

Das VakuumharzDas Einführungsverfahren ist ein kostengünstiges Fertigungsverfahren, das in den letzten 20 Jahren entwickelt wurde und sich besonders für die Herstellung von Großprodukten eignet. Seine Vorteile sind folgende:

(1) Das Produkt zeichnet sich durch hervorragende Leistung und hohe Ausbeute aus.Im Falle desselbenFiberglasDurch die Verwendung hochwertiger Rohstoffe lassen sich Festigkeit, Steifigkeit und andere physikalische Eigenschaften von Bauteilen, die mittels Vakuum-Harzinjektion hergestellt werden, im Vergleich zu handlaminierten Bauteilen um mehr als 30–50 % verbessern (Tabelle 1). Nach Stabilisierung des Prozesses kann die Ausbeute nahezu 100 % erreichen.

Tabelle 1Leistungsvergleich typischer PolyesterFiberglas

(2) Die Produktqualität ist stabil und die Wiederholbarkeit gut.Die Produktqualität wird weniger von Bedienern beeinflusst, und es besteht eine hohe Konsistenz, sowohl innerhalb desselben Bauteils als auch zwischen verschiedenen Bauteilen. Der Faseranteil des Produkts wird vor dem Einspritzen des Harzes gemäß der vorgegebenen Menge in die Form gegeben, und die Bauteile weisen ein relativ konstantes Harzverhältnis von in der Regel 30–45 % auf. Dadurch sind die Gleichmäßigkeit und Wiederholbarkeit der Produktleistung besser als bei Produkten, die im Handlaminierverfahren hergestellt werden, und es treten weniger Fehler auf.

(3) Die Ermüdungsbeständigkeit wird verbessert, wodurch das Gewicht der Konstruktion reduziert werden kann.Dank des hohen Faseranteils, der geringen Porosität und der hohen Produktleistung, insbesondere der verbesserten Zwischenlagenfestigkeit, wird die Dauerfestigkeit des Produkts deutlich erhöht. Bei gleichen Anforderungen an Festigkeit oder Steifigkeit kann durch das Vakuuminduktionsverfahren hergestellte Produkt das Gewicht der Konstruktion reduziert werden.

(4) Umweltfreundlich.Das Vakuum-Harzinfusionsverfahren ist ein geschlossenes Formverfahren, bei dem flüchtige organische Verbindungen und toxische Luftschadstoffe im Vakuumsack eingeschlossen bleiben. Nur Spuren flüchtiger Verbindungen sind vorhanden, wenn die Vakuumpumpe entlüftet (filtrierbar) und der Harzbehälter geöffnet wird. Die VOC-Emissionen überschreiten den Grenzwert von 5 ppm nicht. Dies verbessert die Arbeitsbedingungen für die Bediener erheblich, stabilisiert die Belegschaft und erweitert das Spektrum der verfügbaren Materialien.

(5) Die Produktintegrität ist gut.Durch das Vakuum-Harzinjektionsverfahren können gleichzeitig Verstärkungsrippen, Sandwichstrukturen und andere Einlagen gebildet werden, was die Integrität des Produkts verbessert, sodass großformatige Produkte wie Lüfterhauben, Schiffsrümpfe und Aufbauten hergestellt werden können.

(6) Den Einsatz von Rohstoffen und Arbeitskräften verringern.Bei gleichem Laminierverfahren wird der Harzverbrauch um 30 % reduziert. Weniger Abfall, Harzverlustrate unter 5 %. Hohe Arbeitsproduktivität, über 50 % Arbeitsersparnis im Vergleich zum Handlaminierverfahren. Besonders bei der Herstellung großer und komplexer Geometrien von Sandwich- und verstärkten Strukturbauteilen sind die Material- und Arbeitsersparnisse noch deutlicher. Beispielsweise reduziert sich bei der Fertigung von Seitenrudern in der Luftfahrtindustrie der Kostenaufwand für Befestigungselemente um 75 % im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren, während das Produktgewicht unverändert bleibt und die Leistung verbessert wird.

(7) Die Produktgenauigkeit ist gut.Die Maßgenauigkeit (Dicke) von Produkten aus dem Vakuum-Harzinjektionsverfahren ist höher als die von handlaminierten Produkten. Bei gleichem Laminieraufbau beträgt die Dicke von Produkten aus dem Vakuum-Harzinjektionsverfahren nur zwei Drittel der Dicke von handlaminierten Produkten. Die Dickenabweichung liegt bei ca. ±10 %, während sie beim Handlaminieren üblicherweise ±20 % beträgt. Die Oberflächenebenheit ist besser als bei handlaminierten Produkten. Die Innenwand der im Vakuum-Harzinjektionsverfahren hergestellten Hauben ist glatt, und die Oberfläche bildet auf natürliche Weise eine harzreiche Schicht, die keinen zusätzlichen Decklack benötigt. Dadurch werden Arbeitsaufwand und Material für Schleif- und Lackierarbeiten reduziert.

Selbstverständlich weist auch das derzeitige Vakuum-Harzinjektionsverfahren gewisse Mängel auf:

(1) Der Vorbereitungsprozess ist langwierig und komplizierter.Für eine korrekte Laminierung, die Platzierung von Ablenkmedien und -rohren sowie eine effektive Vakuumversiegelung sind weitere Schritte erforderlich. Daher ist die Prozesszeit bei kleinen Produkten länger als beim manuellen Laminieren.

(2) Die Produktionskosten sind höher und es entsteht mehr Abfall.Hilfsmaterialien wie Vakuumbeutelfolie, Umlenkmedium, Trenngewebe und Umlenkschlauch sind Einwegartikel und werden derzeit größtenteils importiert, was die Produktionskosten im Vergleich zum Handlaminierverfahren erhöht. Je größer das Produkt, desto geringer fällt dieser Unterschied jedoch aus. Durch die lokale Beschaffung der Hilfsmaterialien verringert sich dieser Kostenunterschied zunehmend. Die aktuelle Forschung an wiederverwendbaren Hilfsmaterialien stellt eine wichtige Entwicklungsrichtung für dieses Verfahren dar.

(3) Die verfahrenstechnische Fertigung birgt gewisse Risiken.Insbesondere bei großen und komplexen Strukturbauteilen ist es so, dass das Produkt leicht verschrottet werden kann, wenn die Harzinfusion fehlschlägt.

Um den Erfolg des Prozesses zu gewährleisten, sind daher bessere Vorstudien, eine strenge Prozesskontrolle und wirksame Abhilfemaßnahmen erforderlich.

Unsere Firmenprodukte:

Glasfaserroving, Fiberglasgewebtes Vorgarn, Glasfasermatten, Glasfasergewebe,ungesättigtes Polyesterharz, Vinylesterharz, Epoxidharz, Gelcoat-Harz, Hilfsstoffe für GFK, Kohlenstofffasern und andere Rohstoffe für GFK.

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