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Die Wissensdatenbank mit Begriffen rund um's Thema Kunststoff
In diesem kostenfreien Onlinenachschlagewerk finden Sie zahlreiche Begriffserklärungen zum Werkstoff Kunststoff. Diese sind gerade auch für Quereinsteiger eine kleine Starthilfe in die umfangreiche Welt der Kunststoffverarbeitung.
Epoxidharze
Bei Epoxidharz handelt es sich um ein sogenanntes Reaktionsharz. Nach Mischen mit einem Härter reagiert Epoxidharz zu einem Duroplast. Epoxidharze zählen damit zur Gruppe der vernetzten Kunststoffe.
Bei der Mischung von Reaktionsharzen muss die Dosierung von Harz und Härter und deren Verhältnis sehr genau passen, um eine vollständige Vernetzung zu gewährleisten.
Einsatzgebiete von Epoxidharzen sind Klebstoffe, Abdichtungen oder auch als Gießharz zur Bauteilherstellung. Auch als Beschichtungen, Vergussmassen oder Lacke können die Epoxidharze genutzt werden.
Epoxidharze spielen eine zentrale Rolle bei faserverstärkten Kunststoffen wie GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) und CFK (Carbonfaserverstärkter Kunststoff). Sie fungieren dabei als Matrixmaterial, also als „Kleber und Trägerstruktur“ für die Fasern. Typische Anwendungen finden sich in Booten, Windkraftanlagen, Tanks oder Karosserieteilen. Auch in der Luft- und Raumfahrt werden vorzugsweise Carbonfaserverstärkte Kunststoffteile (CFK) verwendet.
Warum gerade Epoxidharz?
Epoxidharze werden bevorzugt, weil sie:
- eine sehr hohe Festigkeit und Steifigkeit haben
- eine starke Haftung zu Fasern (besonders Carbon) bieten
- chemisch und thermisch beständig sind
- beim Aushärten kaum schrumpfen
- gute Ermüdungs- und Alterungsbeständigkeit besitzen
Verarbeitungsverfahren mit Epoxidharz
Epoxidharze werden in verschiedenen Verfahren eingesetzt:
1. Handlaminieren
- Fasern werden manuell mit Harz getränkt
- einfach, aber arbeitsintensiv
2. Vakuuminfusion / Vakuumverfahren
- Harz wird unter Vakuum durch trockene Fasern gezogen
- bessere Qualität (weniger Luftblasen)
3. Prepreg-Verfahren
- Fasern sind bereits mit Epoxidharz vorimprägniert
- werden unter Hitze und Druck (Autoklav) ausgehärtet
- höchste Qualität (typisch für CFK in Luftfahrt)
4. RTM (Resin Transfer Molding)
- Harz wird in eine geschlossene Form injiziert
- gut für Serienproduktion
Funktion des Epoxidharzes im Bauteil
Das Harz übernimmt mehrere wichtige Aufgaben:
- Kraftübertragung zwischen den Fasern
- Schutz der Fasern vor Umwelteinflüssen
- Formgebung des Bauteils
- Verhinderung von Faserknicken
=> Ohne Harz wären die Fasern nur lose Bündel ohne strukturelle Stabilität.
