Faserverstärkte Polyesterharze Handhabung und sicheres Arbeiten (bisher: BGI 729)
Abschnitt 1 – Bestandteile und Verarbeitung
Bei den Polyesterharzen wird zwischen
gesättigten Polyesterharzen und
ungesättigten Polyesterharzen (UP-Harzen)
unterschieden.
Für die Herstellung von Teilen aus Glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK-Teilen) werden UP-Harze verwendet.
UP-Harze gehören zu den Duroplasten. Das sind Harze, die sich, wenn sie einmal ausgehärtet sind, auch bei stärkerer Temperaturerhöhung nicht mehr erweichen oder schmelzen lassen.
UP-Harze sind flüssige oder feste Werkstoffe, die aus einer Mischung von langkettigen ungesättigten Polyestern und ungesättigten Monomeren entstehen. Als Monomer und Lösemittel wird Styrol verwendet, weil es das billigste und geeignetste reaktionsfähige Monomer für Polyesterharze ist. Der Styrolanteil im Harz liegt zwischen 30 und 50 Gewichts-%. Durch Zugabe von Härtern (organische Peroxide) und Beschleunigern (Cobaltsalze oder Amine, z.B. N, N-Dimethylanilin) entstehen durch Copolymerisation
dreidimensional vernetzte feste,
unlösliche (gegen Chemikalien und Lösemittel unempfindliche),
unschmelzbare Produkte.
Sie haben gute Festigkeitseigenschaften, wenn sie mit Fasern verstärkt werden. Zur Verstärkung werden überwiegend Glasfasern verwendet.
Die Harze lassen sich beliebig färben und polieren.
ungesättigte Polyester
+ Styrol
+ Härter
(+ Beschleuniger)
= Polyesterharz
Zur Oberflächenveredelung werden pigmentierte Polyesterharze (sogenannte Gelcoatschichten) verwendet.
Im Vordergrund stehen bei der Herstellung von GFK-Teilen folgende Verfahren:
Handlaminieren
Faserspritzen
Wickeln
Pressen
Glasfaserverstärkte Kunststoffe werden u.a. verwendet zur Herstellung von
Sportgeräten,
Verkleidungen und Gehäusen,
Behältern und Apparaten,
Rohrleitungen.
Nicht faserverstärkte UP-Harze werden verwendet zum Beispiel
zur Herstellung von Knöpfen im Gießverfahren,
für Polyesterlacke,
für Spachtelmassen.
Beim Handlaminieren werden die Werkstücke von Hand in Formen durch schichtweises Aufbringen von Fasereinlagen, die mit Harz durchtränkt werden, erzeugt.
Beim Faserspritzen werden Fasern in einer Spritzpistole gehäckselt, mit Harz vermischt und in dieser Zusammensetzung auf eine Form aufgespritzt.
Beim Wickeln werden Fasern und Harz maschinell auf eine rotierende Form aufgebracht.
Beim Pressen werden mit Harz getränkte Gewebematten in Pressformen eingelegt und durch den Pressdruck verformt. Sie werden bis zum Aushärten des Harzes in der Pressform belassen. Durch Beheizen der Presse kann die Aushärtezeit verkürzt werden.
Die ausgehärteten Werkstücke werden in aller Regel spanend nachbearbeitet (z.B. Sägen, Schleifen, Polieren).
