Laminierworkshop am Lehrstuhl für Kunststofftechnologie (LKT)

Laminierworkshop

Als wir ins LKT-Labor eintraten, waren bereits auf einem großen Tisch verschiedene Gewebesorten gestapelt, die Einleger lagen daneben und das Harz war abgewogen und abgefüllt. Wir wurden in den sicherheitsrelevanten Vorkehrungen unterwiesen, zogen Labormäntel, Handschuhe und Schutzbrillen an und warteten voller Vorfreude.

Zunächst besprachen wir die Fasertypen, deren Ausrichtungen und Feinheitsgrade und die daraus resultierenden Vor- und Nachteile für das Laminat. Es handelte sich um Karbon- und Glasfasern, als Gelege, Leinwand- oder Köper-Gewebe.
Die Aufgabe bestand darin, eine Platte mit den Abmessungen 120mm x 120mm zu laminieren und einen Gewinde-Einleger in dieses Komposit zu integrieren. Jede Gruppe, á 2 Leuten, wählte ihre eigene Fasermatten-Anordnung und -Ausrichtung dafür. Man überlegte sich, ob feste/ steifere Fasern lieber nach Innen um den Einleger oder an die Oberfläche gehören. Hatte man sich eine Struktur überlegt konnte es auch schon losgehen.

Das Epoxydharz musste mit einem Härter angerührt werden. Dabei wurde ein mittel schneller Härter verwendet, mit dem das Harz nach etwa 50 Minuten fest wurde. So hatte man genug Zeit zum Laminieren und das fertige Laminat verfügt über ausreichend Steifigkeit.
Nun legte man immer eine Matte aus, die Erste auf eine Platte, bestrich sie mit Epoxydharz und rollte mögliche Lufteinschlüsse mit einer Teflon-Rolle aus. Repeat. Für das Einlaminieren des Einlegers konnte man einfach die Fasern etwas ziehen, um so ein Loch im Gewebe zu erzeugen, durch das man den Einleger steckte. Zuvor schraubte man noch eine Schraube in den Einleger, sodass dessen Gewinde vor eindringendem Harz geschützt war.
Waren alle Matten einlaminiert, wurden sie beschriftet und eingetütet. Also stapelten wir eine Plastikhülle mit Vlies am Boden, darauf die Laminat-Proben, eine Oberflächen-Aktivierungsfolie, eine Lochfolie und noch einmal Vlies in der Plastikhülle. Anschließend wurde diese versiegelt. Mit Hilfe einer Vakuumpumpe erzeugten wir einen Unterdruck. Dadurch wurde das Laminat kompressiert und dafür gesorgt, dass überschüssiges Harz durch die Lochfolie vom Vlies aufgesogen wurde. Die Aktivierungsfolie verwendet man, damit nach dem Aushärten des Laminates, dessen Oberfläche rau und adhäsiv für eventuell nachfolgende Arbeitsschritte ist.
Das Laminat sollte nun für 12 Stunden aushärten.

In der darauffolgenden Woche wurden die aufwändig erzeugten Laminate in einer Zugeinrichtung bis zur Zerstörung getestet. Dabei wurde die Laminatplatte U-förmig eingespannt und an einer in den Einleger geschraubten Schraube parallel zur Laminatfläche gezogen. Bei dem so erzeugten komplexen und schwer beschreibbaren Spannungszustand wurde in einem Diagramm die Kraft gegen die Länge aufgetragen.
Die von den Laminaten aufgenommenen Kräfte variierten dabei stark zwischen ca. 4kN und 8kN. Mögliche Ursachen könnten Laminiertechniken, verwendete Harzmenge und Matten-Anordnung sein.
Die spektakuläre Rissbildung und die überraschend hohe Stabilität des Laminats waren einer der Höhepunkte des gesamten Workshops und die ganze Vorarbeit wert.

Die glücklichen Teilnehmer des GET racing Teams danken dem LKT für die eröffneten Möglichkeiten und hoffen weiterhin auf eine enge Zusammenarbeit.

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