Konzeptversuche für eine Epoxidharzentgasungsanlage

Abstract

Bei der Herstellung faserverstärkter Kunststoffe durch einen Infusionsprozess können währendder Infusion kleine Blasen im Harz entstehen. Die Blasen bleiben im ausgehärteten Laminat inForm von Hohlräumen zurück. Ein hoher Porengehalt schwächt die Struktur des Laminats undbeeinflusst die mechanische Leistungsfähigkeit negativ. Zur Vermeidung eines hohen Poren-gehaltes wird das Harz vor der Infusion entgast. Dafür wird das Harz in einem geschlossenenBehälter einem niedrigeren Druck als dem atmosphärischen Umgebungsdruck ausgesetzt.Durch Absenken des Umgebungsdrucks sinkt die Löslichkeit von Gasen im Harz. Zuvor gelösteGasmengen verdampfen und verlassen das Harz in Form von aufsteigenden Blasen. Der Pro-zess läuft von selbst ab, benötigt jedoch Zeit. Insbesondere bei großen Faserverbundstruktu-ren, die durch einen Infusionsprozess gefertigt werden, ist die Leistung der Entgasungsanlagenein wichtiger Faktor der Prozessdauer. Eine Halbschale eines Offshore Windrades beispiels-weise benötigt bis zu zwei Tonnen Harz, das vor der Infusion entgast werden muss. Diese Arbeit untersucht die Anforderungen an ein Material, das bei Kontakt mit dem Harz imEntgasungsbehälter die Blasenbildung unterstützt. Aufgrund von Vorversuchen wird ein textu-riertes Silikon ausgewählt. Zur Validierung der Leistungsfähigkeit des modifizierten Prozesseswerden GFK-Referenzlaminate gefertigt und untersucht. Das Silikon beschleunigt den Entga-sungsprozess und reduziert den Gasgehalt im Harz stärker als bei der herkömmlichen Entga-sung. Abschließend wird ein Konzept erarbeitet, wie das Silikon als aktivierendes Material inbestehende Entgasungsanlagen im industriellen Maßstab integriert werden kann.