StartProduktdesignTechnologienAnleitungen: Vakuum-Harzinfusionsverfahren

Anleitungen: Vakuum-Harzinfusionsverfahren

3 Videos zur Demonstration der Harzinfusion von Anfang bis Ende Technologien über Kohlenstoff- oder Kevlarschichten, um dünnwandige Teile mit hoher Leistung zu erhalten, wie sie in Heimwerkerprojekten oder bei professionellen Anwendungen verwendet werden. Der Vakuumteil des Prozesses erfordert zwar mehrere zusätzliche Schritte und Verbrauchsmaterialien, aber weniger oder gar keine Blasen und eine perfekte Vermischung des Harzes mit den Schichten führen zu einem weitaus stabileren Endprodukt bzw. zu einem geringeren Gewicht, wenn die Anzahl der Schichten für eine bestimmte Stärke reduziert wird. Je nach Anzahl der Schichten im Vergleich zum Vakuumverfahren lässt sich manchmal auch Zeit sparen, da zwischen den einzelnen Schichten kein Harz manuell aufgetragen werden muss.

Diese Techniken sind für Kleinserien reserviert, die aufgrund der Arbeitszeit und der Kosten für Rohstoffe und Verbrauchsmaterialien hohe Preise haben, aber extrem leistungsfähige Teile ermöglichen, da die Dicken und Verstärkungen nur an den erforderlichen Stellen angepasst werden, was bei anderen Verfahren nicht möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist die kostengünstige Herstellung von Werkzeugen, selbst für große und komplexe Teile.

Haftungsausschluss: obwohl die ersten 2 Videos offensichtlich für kommerzielle Zwecke gemacht sind, sind dies die umfassendsten Anleitungen, die wir gesehen haben. Keinerlei kommerzielle Vereinbarung zwischen innovation.world und das Unternehmen EasyComposites.

Schritte der Harzinfusion

Überprüfte Schritte für eine typische Teilinfusion:

    1. die Form vorbereiten oder entwerfen, mit großen vorstehenden Flanschen. Tipp: aufgrund des relativ niedrigen Drucks/Vakuums muss die Form weder steif noch gehärtet sein (einfacher Schaumstoff reicht möglicherweise nicht aus), allerdings muss ihre Oberfläche für die spätere Versiegelung extrem glatt sein (geringer Ra), was z. B. FDM-3D-Druck zu einem No-Go macht, es sei denn, es werden zusätzliche Schichten oder Beschichtungen hinzugefügt
    2. das Trennmittel absetzen und dann die verschiedenen Schichten anbringen:
        • die Lagen des Verstärkungsgewebes
        • die Abreißgewebelage
        • das Infusionsnetz, um die Ausbreitung des Harzes zu gewährleisten
        • das Klebeband zum Versiegeln aller äußeren Komponenten (Form, Beutel, Schlauch)
        • schließlich der Vakuumbeutel
    3. diese speziellen Infusionstricks anwenden, einschließlich der Positionierung der Spiralzuführung und des Vakuumanschlusses
    4. Testen Sie Ihr Vakuum und die Qualität aller Dichtungen. Wenn das Harz hineingegossen wird, ist es zu spät. Das Erreichen des höchsten Endvakuums ist keine Option und wird selbst bei einer winzigen Öffnung unmöglich sein
    5. Mischen und Vakuumieren des Harzes, um Blasen in der Mischung zu entfernen
    6. ... und die Infusion selbst

Tipp: eine unvollständige Mischung oder Feuchtigkeit sind die 1. üblichen Verdächtigen für eine fehlerhafte Alterung des Teils durch Delamination (siehe fortgeschrittene Technik unten für den 2. Verdächtigen)

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Erweiterte Harzinfusionsschritte

Die gleiche Technik wie zuvor, jedoch auf einem 3 Meter langen, mit Kevlar verstärkten Eisschlitten.

Andere fortschrittliche Technologien, die hier zusätzlich zu den bisherigen Techniken demonstriert werden:

  • optionaler Gelcoat, der direkt auf die Form aufgetragen wird
  • einen Schaumstoffkern, um die Steifigkeit zu erhöhen, ohne das Gewicht und die Kosten zu erhöhen, wenn das Teil einfach wäre. Diese sind zwischen den beiden Kevlarschichten eingebettet.

Tipp: der Kern ist trotz seines Vorteils für die Steifigkeit der zweite übliche Verdächtige für die fehlerhafte Alterung von Teilen durch Delamination, entweder aufgrund von Umgebungsfeuchtigkeit oder Wassereintritt. Ein gut beherrschter und dokumentierter Prozess ist erforderlich, um Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit für kritische Anwendungen zu erreichen

  • die einem großen Teil innewohnende Komplexität, einschließlich der Beschränkung der Aushärtungszeit, der Tricks mit dem Harzflussweg und des Harzbruchs auf der Seite des Vakuumanschlusses
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Letzter Tipp: Während die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur der Umgebung kontrolliert werden müssen, sollte das Vorwärmen der Form oder des Harzes von Ihrer Erfahrung, Ihrer genauen Fließgeschwindigkeit, dem Modell des Infusionsnetzes und dem Harzlieferanten abhängen.

IMOCA 60 von Guillaume Le Masson & Jerome Samson, unter CC BY-SA 3.0
IMOCA 60 von Guillaume Le Masson & Jerome Samson, unter CC BY-SA 3.0

Industrielle Massivharzinfusion - Beispiel

 

Resin Infusion, mit den gleichen Prinzipien wie zuvor, aber hier bei der Herstellung eines Rennsegelbootes in Italien für das Volvo Ocean Race verwendet, jetzt Ozean-Rennen: nur die oben genannten Techniken, aber in einem riesigen Maßstab, mit einer Form von mehr als 60 Fuß lang für das eine Stück IMOCA 60 Einrümpfer Weltklasse.

Beachten Sie, dass die frühere spiralförmige Zuführungsleitung hier durch eine Reihe von Zuführungsleitungen und Ventilen ersetzt wurde, um sowohl den Harzweg zu begrenzen als auch die Zuführungssequenz durch einzelnes Öffnen/Schließen der Ventile zu steuern.

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