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Das Handlaminieren ist ein einfaches, wirtschaftliches und effektives GFK-Formverfahren, das nur wenig Ausrüstung und Kapitalinvestitionen erfordert und innerhalb kurzer Zeit eine Kapitalrendite erzielen kann.

1. Aufsprühen und Lackieren von Gelcoat

Um die Oberfläche von GFK-Produkten zu verbessern und zu verschönern, ihren Wert zu steigern und die innere Schicht vor Erosion zu schützen sowie ihre Lebensdauer zu verlängern, wird die Arbeitsfläche üblicherweise mit einer Schicht aus Pigmentpaste (Farbpaste) und einer harzreichen Klebeschicht versehen. Diese kann aus reinem Harz bestehen oder mit einem Oberflächenvlies verstärkt sein. Diese Schicht wird als Gelcoat-Schicht (auch Oberflächen- oder Dekorschicht genannt) bezeichnet. Die Qualität des Gelcoats beeinflusst direkt die äußeren Eigenschaften des Produkts sowie seine Witterungs-, Wasser- und Chemikalienbeständigkeit. Daher sind beim Sprühen oder Lackieren des Gelcoats folgende Punkte zu beachten.

2. Festlegung des Prozessablaufs

Der Prozessablauf hängt von verschiedenen Faktoren wie Produktqualität, Produktkosten und Produktionszyklus (Produktionseffizienz) ab. Daher ist es vor Produktionsbeginn notwendig, die technischen Bedingungen (Umgebung, Temperatur, Medium, Belastung usw.), die Produktstruktur, die Produktionsmenge und die Einsatzbedingungen des Produkts umfassend zu verstehen. Nach eingehender Analyse und Recherche sollten zur Festlegung des Formgebungsprozesses im Allgemeinen die folgenden Aspekte berücksichtigt werden.

3. Hauptinhalt der Prozessgestaltung

(1) Entsprechend den technischen Anforderungen des Produkts sind die geeigneten Werkstoffe (Verstärkungswerkstoffe, Konstruktionswerkstoffe und sonstige Hilfswerkstoffe usw.) auszuwählen. Bei der Auswahl der Rohstoffe werden insbesondere folgende Aspekte berücksichtigt.

① Ob das Produkt mit sauren und alkalischen Medien in Kontakt kommt, Art der Medien, Konzentration, Anwendungstemperatur, Kontaktzeit usw.

② Gibt es Leistungsanforderungen wie Lichtdurchlässigkeit, Flammschutz usw.?

③ Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, unabhängig davon, ob es sich um dynamische oder statische Belastung handelt.

④Mit oder ohne Leckageschutz und anderen besonderen Anforderungen.

(2) Bestimmen Sie die Formstruktur und das Material.

(3) Die Wahl des Freisetzungsmittels.

(4) Bestimmen Sie die Harzhärtungspassung und das Härtungssystem.

(5) Bestimmen Sie anhand der vorgegebenen Anforderungen an Dicke und Festigkeit des Produkts die Art der Verstärkungsmaterialien, die Spezifikationen, die Anzahl der Lagen und die Art der Lagenanordnung.

(6) Vorbereitung der Formgebungsverfahren.

4. Glasfaserverstärktes Kunststoff-Schichtklebesystem

Das Handlaminieren ist ein wichtiger Prozessschritt beim Handleimformverfahren und erfordert präzises Arbeiten, um einen schnellen, genauen und gleichmäßigen Harzauftrag ohne sichtbare Blasen, unzureichende Imprägnierung, Beschädigung der Fasern und eine ebene Produktoberfläche zu gewährleisten und somit die Produktqualität sicherzustellen. Obwohl das Kleben an sich einfach erscheint, ist es daher nicht leicht, ein gutes Ergebnis zu erzielen, und sollte daher ernst genommen werden.

(1) Dickenkontrolle

GlasfaserBei der Dickenkontrolle von verstärkten Kunststoffprodukten, insbesondere beim manuellen Klebeverfahren, treten technische Probleme im Konstruktions- und Produktionsprozess auf. Kennt man die erforderliche Produktdicke, müssen Harz, Füllstoffgehalt, Verstärkungsmaterial und die Anzahl der Lagen gemäß den Spezifikationen berechnet werden. Anschließend lässt sich die ungefähre Dicke anhand der folgenden Formel berechnen.

(2) Berechnung der Harzdosierung

Die Harzdosierung bei Faserverbundkunststoffen ist ein wichtiger Prozessparameter, der mit den folgenden zwei Methoden berechnet werden kann.

Die Berechnung erfolgt nach dem Prinzip der Spaltfüllung. Für die Berechnung der Harzmenge benötigt man lediglich die Masse der Flächeneinheit des Glasfasergewebes und die äquivalente Dicke (eine Schicht aus Glasfasergewebe).GlasFaserTuch Anhand der Dicke des Produkts lässt sich die im GFK enthaltene Harzmenge berechnen.

B wird berechnet, indem zuerst die Masse des Produkts ermittelt und anschließend der prozentuale Anteil der Glasfasermasse bestimmt wird.

(3)GlasFaserStoffklebesystem

Bei Produkten mit Gelcoat-Schicht darf der Gelcoat nicht mit Verunreinigungen vermischt werden. Vor dem Auftragen des Materials muss eine Kontamination zwischen Gelcoat-Schicht und Trägerschicht verhindert werden, um eine mangelhafte Haftung zwischen den Schichten und damit eine Beeinträchtigung der Produktqualität zu vermeiden. Die Gelcoat-Schicht kann durch folgende Zusätze verstärkt werden:OberflächeMatteBeim Pastensystem ist auf die Harzimprägnierung der Glasfasern zu achten. Zunächst muss die gesamte Oberfläche des Faserbündels mit Harz durchdrungen und anschließend die Luft im Inneren vollständig durch Harz ersetzt werden. Es ist besonders wichtig, dass die erste Verstärkungsschicht vollständig mit Harz imprägniert und passgenau ist, insbesondere bei Produkten, die höheren Temperaturen ausgesetzt sind. Unzureichende Imprägnierung und Laminierung können Lufteinschlüsse um die Gelcoat-Schicht herum verursachen. Diese Luft kann aufgrund der Wärmeausdehnung während des Aushärtungsprozesses und der späteren Verwendung des Produkts zu Luftblasen führen.

Beim Handlaminierverfahren wird zunächst die Gelcoat-Schicht oder die Formoberfläche mit einem Pinsel, Spachtel, einer Imprägnierwalze oder einem anderen Handwerkzeug gleichmäßig mit einer Schicht vorbereiteten Harzes bestrichen. Anschließend wird eine Schicht zugeschnittener Verstärkungsmaterialien (z. B. Diagonalstreifen, dünnes Gewebe oder Oberflächenfilz) aufgelegt. Danach wird das Material mit den Formwerkzeugen glattgestrichen und fest angedrückt, um einen dichten Abschluss zu gewährleisten. Dabei ist darauf zu achten, dass keine Luftblasen entstehen und das Glasfasergewebe vollständig imprägniert wird. Es dürfen nicht zwei oder mehr Schichten Verstärkungsmaterialien gleichzeitig aufgelegt werden. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die im Design geforderte Dicke erreicht ist.

Bei komplexeren Geometrien des Produkts, wo das Verstärkungsmaterial an manchen Stellen nicht flach aufliegt und sich Blasen nur schwer entfernen lassen, kann man die Stelle mit einer Schere einschneiden und glätten. Dabei ist zu beachten, dass die Schnitte in jeder Schicht versetzt erfolgen sollten, um einen Festigkeitsverlust zu vermeiden.

Teile mit einem bestimmten Winkel können gefüllt werden mitGlasfaser und Harz. Falls einige Teile des Produkts relativ groß sind, können sie in diesem Bereich entsprechend verdickt oder verstärkt werden, um den Nutzungsanforderungen gerecht zu werden.

Da die Faserrichtung des Gewebes unterschiedlich ist, variiert auch seine Festigkeit. Die Verlegerichtung des GewebesGlasfasergewebeDie verwendeten Materialien und die Art der Verlegung sollten den Prozessanforderungen entsprechen.

(4) Verarbeitung von Überlappungsnähten

Die Faserschicht sollte möglichst durchgehend sein. Willkürliches Schneiden oder Spleißen ist zu vermeiden. Aufgrund der Produktgröße, Komplexität und anderer Einschränkungen kann jedoch das Klebeverfahren angewendet werden. Beim Stoßverkleben ist die Überlappungsnaht versetzt aufzutragen, bis die gewünschte Dicke erreicht ist. Beim Verkleben wird das Harz mit Werkzeugen wie Pinseln, Walzen und Entlüftungswalzen aufgetragen und die Luftblasen entfernt.

Wenn hohe Festigkeitsanforderungen bestehen, sollte zur Gewährleistung der Festigkeit des Produkts eine Überlappungsnaht zwischen zwei Stofflagen verwendet werden. Die Breite der Überlappungsnaht beträgt etwa 50 mm. Gleichzeitig sollten die Überlappungsnaht jeder Lage so weit wie möglich versetzt sein.

(3)Handlaminierungvongehackter Strang Mattes 

Bei der Verwendung von Kurzfilz als Verstärkungsmaterial empfiehlt es sich, Imprägnierwalzen unterschiedlicher Größen einzusetzen, da diese besonders effektiv Blasen im Harz entfernen. Steht kein solches Werkzeug zur Verfügung und muss die Imprägnierung mit einem Pinsel erfolgen, sollte das Harz punktuell aufgetragen werden. Andernfalls verheddern sich die Fasern und verschieben sich, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung und Dicke führt. Das Verstärkungsmaterial wird in die inneren Ecken eingebracht. Falls es sich mit Pinsel oder Imprägnierwalze nicht dicht anlegen lässt, kann es von Hand geglättet und angedrückt werden.

Beim manuellen Laminieren den Klebstoff mit der Leimrolle auf die Formoberfläche auftragen und anschließend die zugeschnittene Matte manuell auflegen. Das Stück auf die Form legen und glattstreichen. Anschließend mit der Kleberolle den Kleber auftragen und wiederholt hin und her rollen, sodass der Harzkleber vollständig in die Matte eindringt. Danach mit der Klebeblasenrolle den Kleber aus der Matte drücken und die Luftblasen entfernen. Anschließend die zweite Lage aufkleben. An Ecken kann die Matte von Hand eingerissen werden, um das Umwickeln zu erleichtern. Der Überlappungsbereich zwischen zwei Mattenteilen beträgt ca. 50 mm.

Viele Produkte können auch verwendet werdenMatten aus gehackten Fasernund Glasfasergewebe abwechselnde Schichten, wie zum Beispiel die japanischen Unternehmen, die Fischerboote bekleben, verwenden die abwechselnde Klebemethode, es wird berichtet, dass dies eine Methode zur Herstellung von GFK-Produkten mit guter Leistung ist.

(6) Das Pastensystem dickwandiger Produkte

Produkte mit einer Dicke unter 8 mm können in einem Arbeitsgang geformt werden. Bei einer Dicke über 8 mm ist eine mehrteilige Formgebung erforderlich, da es sonst aufgrund unzureichender Wärmeableitung zu Verbrennungen, Verfärbungen und damit zu Leistungseinbußen kommen kann. Bei Produkten mit mehrteiliger Formgebung müssen die nach dem ersten Aushärten der Paste entstandenen Grate und Blasen vor dem Auftragen der nächsten Schicht entfernt werden. Generell wird empfohlen, die Dicke einer Formgebung auf maximal 5 mm zu beschränken. Für dickere Produkte sind jedoch auch Harze mit geringer Wärmeabgabe und geringer Schrumpfung erhältlich, deren Dicke pro Formgebung entsprechend höher ist.

Chongqing Dujiang Composites Co., Ltd.

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