Industrieverpackungen – Schrumpfbeutel
Kernfunktionen und ihre Funktionsweise
1. Eine geschlossene Vakuumumgebung schaffen: Den Vakuumsack fest um eine mit verstärkten Fasern (z. B. Kohlenstofffasern, Glasfasern) und Harzflussmedium ausgekleidete Form wickeln.
2. Gleichmäßigen Druck erzeugen: Mithilfe einer Luftpumpe wird Luft in den Beutel gepumpt, um einen Unterdruck zu erzeugen (üblicherweise -0,95 bar oder höher). Dieser Unterdruck erzeugt einen gleichmäßigen Druck von bis zu nahezu 1 Atmosphäre, der auf das Werkstück wirkt.
3. Harzeintauchen und Verdichten:
• Faserkompaktierung: Unter Vakuumdruck werden mehrere Lagen Fasermaterial verdichtet, um die dazwischen liegende Luft zu entfernen und so den gewünschten Faservolumenanteil zu erreichen.
• Harzfluss fördern: Unter Unterdruck wird das Harz vom Einlass angesaugt, sodass es das trockene faserverstärkte Material vollständig durchdringt und Blasen ausstößt.
• Kontrolle des Harzgehalts: Das Harzretentionsverhältnis wird präzise durch Vakuumdruck gesteuert.
4. Eine glatte Oberfläche bilden: Der Vakuumsack wird gegen die Oberfläche des Werkstücks gepresst, wodurch die Glätte der Formoberfläche (die Kontaktseite der Form) reproduziert oder eine glatte „Sackoberfläche“ (die Seite, die den Vakuumsack berührt) gebildet werden kann.
Hauptkomponenten (Vakuumbeutelsystem)
Ein komplettes industrielles Vakuumbeutelsystem umfasst typischerweise:
Komponenten, Funktionen und Materialien
Die Kernfolie für Vakuumbeutel muss hohe Duktilität, hohe Zähigkeit, Durchstoßfestigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen. Häufig wird Nylonfolie (PA, z. B. PA6) verwendet. Für die Aushärtung bei hohen Temperaturen (z. B. Epoxidharz über 120 °C) kommen hochtemperaturbeständige Polyamid- oder Polyimidfolien zum Einsatz.
Dichtungskleber Ein hochviskoses, cremiges Dichtungsfett, das verwendet wird, um luftdichte Abdichtungen an den Rändern der Form zu erzeugen, damit die Membranen der Vakuumbeutel daran haften können.
Zwischen Werkstück und Vakuumsack wird ein Entformungstuch bzw. eine Isolierfolie gelegt, um zu verhindern, dass Harz an den Vakuumsäcken oder dem Fördernetz haften bleibt und so das Entformen zu erleichtern. Üblicherweise handelt es sich dabei um poröses Polytetrafluorethylen (PTFE) oder silikonbeschichtetes Glasgewebe.
Das Schlauchnetz / Schlauchgewebe wird über dem Werkstück ausgelegt, um einen schnellen Kanal für das Harz zu schaffen, der unter den Vakuumsack fließt und so eine gleichmäßige Durchtränkung mit Harz gewährleistet.
Das in der Luft schwebende Filz absorbiert überschüssiges Harz und gewährleistet die Öffnung des Vakuumkanals, sodass Luft und flüchtige Gase effektiv abgepumpt werden können.
Vakuumleitungen und -verbindungen umfassen Spiralrohre, Schnellkupplungen, Vakuummeter und Dreiwegeventile zum Anschluss von Vakuumpumpen an Innensäcke.
Die Vakuumpumpe liefert eine stabile und kontinuierliche Vakuumquelle.
Hauptmerkmale und Anforderungen
1. Hervorragende körperliche Leistungsfähigkeit:
• Hohe Zugfestigkeit und Dehnung: Es kann komplexe Formen umhüllen, ohne zu reißen, und hält Volumenänderungen und Druck während des Aushärtens stand.
• Durchstoßschutz: Verhindert das Durchstechen durch Formkanten oder Fasern.
• Gleichmäßige Dicke: Typischerweise liegt die Dicke zwischen 50 und 150 Mikrometern, um einen gleichmäßigen Druck zu gewährleisten.
2. Stabile chemische und thermische Eigenschaften:
• Temperaturbeständigkeit: muss der höchsten Temperatur des Harzhärtungszyklus standhalten können (von Raumtemperatur bis 180 °C oder höher).
• Geringe Durchlässigkeit: Sehr geringe Durchlässigkeit für Luft und flüchtige organische Verbindungen zur Aufrechterhaltung eines stabilen Vakuums.
• Chemische Beständigkeit: Reagiert nicht mit Harzen oder Depolymerisationsmitteln.
3. Prozesstauglichkeit: Es passt gut und kann manuell oder automatisch verlegt werden.
Hauptanwendungsbranchen
1. Luft- und Raumfahrt: Herstellung großer Verbundbauteile wie Flugzeugflügel, Rumpfteile, Radarschilde, Innenverkleidungen usw.
2. Windenergie: Herstellung von Windkraftanlagenflügeln (dies ist der größte Anwendungsbereich des Vakuumfüllverfahrens).
3. Schiffsyachten: Herstellung von Rümpfen, Decks, Aufbauten usw. zur Erzielung einer integrierten Formgebung in großem Maßstab.
4. Automobilindustrie: Karosserieteile, Fahrwerksteile usw. für Hochleistungssportwagen, Rennwagen und Fahrzeuge mit alternativen Antrieben.
5. Sportausrüstung: stellt Hochleistungs-Fahrradständer, Ruderboote, Paddleboards, Helme, Angelruten usw. her.
6. Industrieprodukte: wie z. B. Lagertanks, Rohre, Gebäudeverstärkungsplatten usw.
