Pressverfahren mit Druck

Wie Pressverfahren mit Druck bei verstärkten Kunststoffen funktionieren

Ausgangsmaterial sind je nach Verfahren Faserhalbzeuge, Matten, vorimprägnierte Lagen oder formbare Compound-Systeme. Diese werden in ein Werkzeug eingelegt oder zwischen Werkzeughälften positioniert und anschliessend unter Druck verdichtet. Der Pressdruck unterstützt die Formfüllung, reduziert Lufteinschlüsse und stellt den Kontakt zwischen Verstärkungsfasern und Matrix sicher. Bei reaktiven Systemen kann parallel dazu die Aushärtung stattfinden, bei thermoplastischen Systemen die Umformung und Erstarrung.

Typische Bauteile und Einsatzkontexte

Das Verfahren wird eingesetzt, wenn Bauteile mit definierter Dicke, wiederholbaren Konturen und gleichmässiger Verdichtung hergestellt werden sollen. Typisch sind technische Platten, Gehäuse- und Abdeckungsteile, Verkleidungselemente sowie strukturierte Formteile aus GFK- oder CFK-basierten Werkstoffsystemen. Pressverfahren mit Druck eignen sich besonders dort, wo offene Handlaminierprozesse zu stark schwankende Ergebnisse liefern oder wo eine höhere Formgenauigkeit gefordert ist.

Werkstoffsysteme, Druckführung und Prozessausprägungen

Die Ausgestaltung hängt vom eingesetzten Harzsystem, vom Fasertyp und vom Halbzeug ab. Verarbeitet werden können unter anderem duroplastische oder thermoplastische verstärkte Systeme, sofern sie für eine druckgestützte Umformung oder Konsolidierung geeignet sind. Wichtige Stellgrössen sind die Druckführung, die Werkzeugtemperatur, die Haltezeit und die Entlüftung des Werkzeugs. Pressverfahren mit Druck können als Kalt-, Warm- oder Heissprozess ausgeführt sein, je nachdem, ob vor allem geformt, konsolidiert oder zusätzlich ausgehärtet wird.

Abgrenzung zu verwandten Verfahren der Faserverbundtechnik

Innerhalb des Bereichs "Verarbeiten von verstärkten Kunststoffen" beschreibt Pressverfahren mit Druck das übergeordnete Prinzip der druckgestützten Verdichtung im Werkzeug. Davon zu unterscheiden sind BMC Heisspressen und SMC Heisspressen, die auf bestimmte Materialsysteme zugeschnitten sind. Gegenüber dem Vakuumpressverfahren erfolgt die Verdichtung nicht primär über Unterdruck, sondern über direkte Presskraft. Die Druckofen-Faserverbundtechnik im Autoclav arbeitet mit Druck in einer geschlossenen Druckkammer und folgt damit einem anderen Anlagenkonzept. Faserspritzen und Laminieren sind offene Aufbauverfahren, während Pressverfahren mit Druck auf geschlossene, formgebende Werkzeuge ausgerichtet sind.