Das vorgestellte Harzinfusionsverfahren zur Fertigung großer Teile aus faserverstärktem Kunststoff hat sich aus dem klassischen 'Resin Transfer Moulding' (RTM-Prozeß) entwickelt. Beim SCRIMP-Prozeß wird das Bauteil zwischen einer festen und einer flexiblen Werkzeughälfte hergestellt. Dabei stellt die feste Werkzeughälfte die Formgenauigkeit und Toleranzeinhaltung sicher, mit der flexiblen und kostengünstigen Vakuumfolie wird nach der anderen Seite abgedichtet. Ein spezielles Verteilermedium unterhalb der Vakuumfolie sorgt für eine schnelle Verbreitung des Harzes über die Oberfläche. Die Saturierung des Verstärkungsmaterials mit Harz erfolgt senkrecht durch das trockene Fasergelege. Dadurch ist die maximale Bauteilgröße kaum limitiert. Trotz der großen Durchsatzmenge pro Zeit aufgrund dieses Prinzips stellt sich für Großbauteile (wie auch Wagenkästen für den Schienenfahrzeugbau) die Forderung nach ausreichend langer Verarbeitbarkeit des Harzes und geeigneter Einrichtung für die Handhabung großer Mengen katalytisch gemischter Harze. Der Prozeß erfordert eine sehr gute Vakuumfolienintegrität und -kontrolle, um eine Druckdifferenz als Triebkraft für die Harzinfusion aufrecht zu erhalten. Die Verwendung von Vinylesterharzen mit höheren Bruchdehnungen führt zu verbesserten Gebrauchseigenschaften, Impact Widerstand und Ermüdungscharakteristik, auch unter korrosiven Umgebungsbedingungen. Für spezielle Anforderungen kommen darüber hinaus auch Epoxy- und Phenolharze zum Einsatz. Letztere zeichnen sich durch gute Brandeigenschaften aus. Epoxyharze kommen dann zum Einsatz, wenn die mechanischen Anforderungen über das Niveau der Vinylesterharze hinausreicht. Dabei ist jedoch die Frage einer Nachhärtung bei erhöhter Temperatur zu betrachten. Der SCRIMP-Prozeß eignet sich für die Verarbeitung verschiedenster Fasermatten. Insbesondere können mehraxiale Gelege aus Glas- oder Kohlefasern verwendet werden. Realisierte Beispiele werden aufgezeigt: FVK-Kühlwaggon, Wagenkasten, Führerhaus, Stoßfänger). Weiterentwicklungen zielen in Richtung Kostenreduzierung für die Hilfsmedien wie Anschlüsse für Harz und Vakuum, Verteilermedium und Vakuumfolie.
Scrimp-Verfahren für Großbauteile im Schienenfahrzeugbau
2000
14 Seiten, 10 Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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