Das Fertigungsverfahren – Prozessbeschreibung

Harzgetränkte Fasern bilden eine feste Bindung


Das Faserwickeln ist ein Prozess, bei dem kontinuierliche Fasern (in der Regel Glas- oder Kohlenstofffasern, aber auch Aramid- oder Kevlarfasern) kontinuierlich um einen rotierenden Kern gewickelt werden, um ein strukturelles Teil herzustellen. Der Kern kann sowohl rotationssymmetrisch als auch recht- bzw. vieleckeckig sein. Die Fasern werden mit Harz getränkt, um eine feste Bindung zwischen den Fasern zu schaffen. Während der Kern sich dreht, werden die Filamente auf diesem abgelegt. Die Kombination aus Vorschub- (Verlegeauge) und Rotationsgeschwindigkeit (Kern) beschreibt den gewünschten Wickelwinkel und schließlich die Steifigkeit sowie Festigkeit der so erzeugten Struktur in den drei Raumachsen. Sobald die Filamente vollständig auf dem Kern aufgetragen sind, wird das erzeugte Bauteil ausgehärtet, um anschließend entformt zu werden.

Die Basis: Fasern

Welches Material ist möglich?


Beim Faserwickeln kann auf eine Vielzahl von Fasern zurückgegriffen werden:

  • Glasfaser: Glasfaser ist die am häufigsten verwendete Faser beim Faserwickeln. Sie bietet eine gute Festigkeit und Steifigkeit bei niedrigen Kosten und ist einfach zu handhaben.
  • Kohlenstofffaser: Kohlenstofffasern sind teurer als Glasfasern, bieten jedoch eine höhere Festigkeit und Steifigkeit sowie eine bessere Ermüdungsbeständigkeit. Sie sind ideal für Anwendungen, die eine hohe Leistung erfordern, wie zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
  • Aramid-, Basalt- und Naturfasern: Diese Fasern bilden aktuell noch die Ausnahme und können neben einer Vielzahl weiterer Faserhalbzeuge verarbeitet werden.

Die Wahl der Faser hängt von den Anforderungen des Endprodukts ab, wie z.B. der gewünschten Festigkeit, Steifigkeit, Temperaturbeständigkeit und chemischen Beständigkeit.

Das richtige Harzsystem

Mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit.


Die spezifischen Anforderungen des Endproduktes sind entscheidend für die Wahl des Harzsystems. Grundsätzlich werden Harzsysteme verwendet, die eine gute Haftung an den Fasern haben und eine hohe mechanische Festigkeit sowie chemische Beständigkeit aufweisen.

Die häufigsten Harzsysteme, die beim Faserwickeln eingesetzt werden, sind:

  • Epoxidharz: Epoxidharze sind einer der häufigsten Harztypen für Faserverbundwerkstoffe. Sie bieten eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und chemische Beständigkeit. Epoxidharze können jedoch spröde sein und sind nicht so temperaturbeständig wie andere Harzsysteme.
  • Polyurethanharz: Polyurethanharze bieten eine hohe Schlagfestigkeit und sind flexibler als andere Harzsysteme. Sie sind jedoch anfälliger für Feuchtigkeitseintritt und haben eine geringere chemische Beständigkeit.
  • Polyester-, Polyvinylester- und Phenolharze: Auch diese von uns verarbeiteten Harzsysteme bieten inhärente Vorteile.

Die Wahl des Harzsystems hängt von den Anforderungen des Endprodukts ab – einschließlich der Festigkeit, Steifigkeit, chemischen Beständigkeit und Temperaturbeständigkeit. Die AVANCO Composites blickt auf jahrzehntelange Erfahrung auf dem Gebiet des Faserwickelns zurück. Die Mehrheit der heute-hergestellten Faserverbundprodukte, die an unsere Kunden ausgeliefert werden, sind im Faserwickelverfahren hergestellt. Wie alle übrigen Verfahren profitieren die so hergestellten Produkte von der hohen Fertigungstiefe und der Möglichkeit, die Produkte kundenspezifisch zu bearbeiten und an die Applikation unserer Kunden anzupassen.

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