GFK-Strukturprofile (auch bekannt als FRP-Strukturprofile oder glasfaserverstärkte Kunststoffstrukturbauteile) sind technische Verbundbauteile, die aus einer Kombination von Glasfaserverstärkungen und duroplastischen Harzen durch ein Verfahren hergestellt werden als Pultrusionsverfahren. Diese Profile sind so konzipiert, dass sie traditionelle Werkstoffe wie Stahl, Aluminium oder Holz in Konstruktionsanwendungen ersetzen können, bei denen Korrosionsbeständigkeit, geringes Gewicht und geringer Wartungsaufwand unerlässlich sind.

Herstellungsprozess

FRP-strukturierte Profile werden unter Verwendung von Pultrusionsverfahren Bei diesem Verfahren werden Endlosglasfaser-Rovings, -Matten und -Vliese mit einem Harzsystem (z. B. Polyester, Vinylester, Epoxid oder Phenolharz) imprägniert und durch eine beheizte Düse gezogen, um spezifische Querschnittsformen zu erzeugen. Das Ergebnis ist ein hochfestes, formstabiles und korrosionsbeständiges Strukturprofil.

Gängige Arten von GFK-Profilen

Es lassen sich vielfältige Profile herstellen, die unterschiedlichen Konstruktions- und Entwicklungsanforderungen gerecht werden. Gängige GFK-Profile sind:

• Winkel (L)
• I-Träger
• Breitflanschträger (WF-Träger)
• Kanal (C-Kanal, U-Kanal)
• Quadratische Röhre
• Rechteckrohr
• Rundrohr
• Flachplatte
• Stange oder Vollrundstab
• Trittplatten und Handlaufkomponenten

Jedes Profil kann hinsichtlich Wandstärke, Abmessungen und Harzsystem individuell angepasst werden, um spezifischen strukturellen und umweltbedingten Anforderungen gerecht zu werden.

Vorteile von GFK-Profilen

1. KorrosionsbeständigkeitGFK-Formteile sind resistent gegen Rost, Fäulnis und Korrosion durch Chemikalien, Salzwasser, Säuren und Feuchtigkeit und eignen sich daher ideal für den Einsatz in korrosiven Umgebungen wie Kläranlagen, maritimen Bauwerken und chemischen Verarbeitungsanlagen.
2. LeichtGFK-Profile wiegen etwa 751 t/3 Tonnen weniger als Stahl und 301 t/3 Tonnen weniger als Aluminium. Dadurch sind sie leichter zu transportieren, zu handhaben und zu montieren, was die Arbeitskosten senkt und den Einsatz schwerer Hebezeuge überflüssig macht.
3. Hohes Verhältnis von Festigkeit zu GewichtTrotz ihres geringen Gewichts bieten GFK-Strukturprofile eine beeindruckende mechanische Festigkeit und Steifigkeit und sind in der Lage, erhebliche Lasten bei minimaler Durchbiegung zu tragen.
4. Elektrische und thermische IsolierungIm Gegensatz zu Metall leitet GFK weder Strom noch Wärme und ist daher eine sichere Wahl für elektrische Installationen und Wärmedämmungsanwendungen.
5. Geringer WartungsaufwandGFK-Konstruktionen benötigen weder Anstrich noch Verzinkung oder Schutzbeschichtungen. Sie sind (mit geeigneten Zusätzen) UV-beständig und behalten ihre Festigkeit und ihr Aussehen über lange Zeit bei minimalem Wartungsaufwand.
6. Nichtmagnetisch und EMV-transparentIdeal für den Einsatz in sensiblen Umgebungen wie Radaranlagen oder MRT-Räumen, wo Metallinterferenzen vermieden werden müssen.

Anwendungsbereiche von Faserverbundprofilen

• Plattformen, Gehwege und Treppenstützen
• Kabelrinnen und elektrische Träger
• Träger und Rahmen für Chemikalientanks
• Kühlturm- und HLK-Anlagen
• Marine- und Offshore-Konstruktionen
• Architektonische Elemente (Vordächer, Pergolen, Zäune)
• Schilder und Beleuchtungsmasten
• Brücken und bauliche Sanierungen

Spezifikationen und technische Parameter für GFK-Profile

1. Materialzusammensetzung

• VerstärkungEndlos-E-Glasfaserrovings, genähte Matten und Oberflächenvliese
• Harzsysteme:
  • Isophthalsäure-Polyester – Allgemeine Korrosionsbeständigkeit
  • Vinylester – Hervorragende Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit
  • Phenol – Hohe Feuerbeständigkeit
  • Epoxidharz – Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften
• ZusatzstoffeUV-Inhibitoren, Flammschutzmittel, Farbpigmente (optional)

2. Verfügbare Profile

Formtyp	Typische Abmessungen (mm)
Winkel (L)	38 × 38 × 6 bis 152 × 152 × 13
Kanal (C)	50 × 25 × 6 bis 203 × 76 × 9
I-Träger	76 × 76 × 6 bis 305 × 152 × 13
Breitflanschträger	102 × 102 × 6 bis 305 × 152 × 13
Quadratische Röhre	38 × 38 × 6 bis 152 × 152 × 13
Rechteckrohr	76 × 38 × 6 bis 203 × 102 × 13
Rundrohr	Außendurchmesser 25 bis 152 mm (Wandstärke 3–8 mm)
Flachplatte	3 mm bis 25 mm dick
Rundstab (massiv)	Ø10 bis Ø50 mm

3. Mechanische Eigenschaften

Eigentum	Wert	Testmethode
Zugfestigkeit	≥ 200 MPa	ASTM D638
Zugmodul	≥ 17 GPa	ASTM D638
Biegefestigkeit	≥ 300 MPa	ASTM D790
Biegemodul	≥ 20 GPa	ASTM D790
Druckfestigkeit	≥ 250 MPa	ASTM D695
Kompressionsmodul	≥ 22 GPa	ASTM D695
Scherfestigkeit	≥ 50 MPa	ASTM D5379
Schlagfestigkeit (Izod)	≥ 100 J/m	ASTM D256
Tragfähigkeit	≥ 700 MPa	ASTM D5961

4. Physikalische Eigenschaften

Eigentum	Wert
Dichte	1,7 – 2,0 g/cm³
Wärmeausdehnungskoeffizient	~1,2 × 10⁻⁵ /°C
Betriebstemperaturbereich	-50 °C bis +120 °C (harzabhängig)
Wasseraufnahme (24h)	< 0,5%
UV-Beständigkeit	Gut (mit Inhibitoren)
Elektrische Leitfähigkeit	Nichtleitend

5. Feuer- und Rauchleistung (optionale Brandschutzklassen)

Eigentum	Wert
Entflammbarkeit (ASTM D635)	Selbstverlöschend (Brenndauer <10 Sekunden)
Flammenausbreitungsindex (ASTM E84)	Klasse 1 (≤ 25)
Rauchdichte (ASTM E662)	≤ 450

6. Oberflächen und Optionen

FarbeStandardfarben: Grau, Grün, Gelb; Sonderfarben auf Anfrage

OberflächenfinishGlatt, angeraut oder UV-geschützt

AnschlüsseGebohrte Löcher, Gehrungsschnitte oder vorgefertigte Baugruppen

Add-onsGFK-Verbinder, Schrauben, Edelstahlbefestigungen, Verschlusskappen

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