Vakuum-/RTM-Harz bezeichnet den Typ von duroplastischem Harz, der bei den Verbundwerkstoff-Herstellungsverfahren Vakuum-unterstütztes Harztransferformen (VARTM) und Harztransferformen (RTM) verwendet wird.

Zu den wichtigsten Eigenschaften von Vakuum-/RTM-Harzen gehören:

1. Niedrige bis mittlere Viskosität:

   • Der typische Viskositätsbereich liegt zwischen 100 und 500 Centipoise (cP).
   • Diese niedrige Viskosität ermöglicht es dem Harz, leicht zu fließen und die Verstärkungsfasern zu imprägnieren.

2. Kompatibilität mit Verstärkungen:

   • Das Harz muss mit den Verstärkungsmaterialien wie Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern kompatibel sein.
   • Für die mechanische Leistung ist eine gute Benetzung und Haftung zwischen Harz und Fasern wichtig.

3. Kontrolliertes Aushärtungsverhalten:

   • Das Harzsystem enthält Katalysatoren, Beschleuniger und andere Zusatzstoffe zur Steuerung der Aushärtungsgeschwindigkeit und des Ausmaßes der Vernetzung.
   • Durch die ordnungsgemäße Aushärtung werden die gewünschten mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs gewährleistet.

4. Eignung für VARTM- und RTM-Prozesse:

   • Die Viskosität und Fließeigenschaften des Harzes sind auf eine effektive Imprägnierung unter Vakuum oder Injektionsdruck abgestimmt.
   • Harze können so formuliert werden, dass sie für den jeweiligen Herstellungsprozess eine geeignete Topfzeit und Aushärtezeit aufweisen.

Zu den üblichen Vakuum-/RTM-Harztypen gehören:

• Epoxidharze
• Polyesterharze
• Vinylesterharze

Die Auswahl des geeigneten Vakuum-/RTM-Harzes hängt von den spezifischen Anforderungen der Verbundanwendung ab, wie etwa mechanische Leistung, Umweltbeständigkeit und Herstellungsprozessparameter.

Hier sind die wichtigsten Punkte zur Verwendung von Harz in vakuumunterstützten Harztransferformungsverfahren (VARTM) und Harztransferformungsverfahren (RTM):

Harzauswahl:

• Zu den häufig verwendeten duroplastischen Harzen zählen Epoxid, Polyester und Vinylester.
• Die Auswahl des Harzes basiert auf den gewünschten mechanischen Eigenschaften, der chemischen Beständigkeit, den Aushärtungseigenschaften und der Kompatibilität mit Verstärkungen.
• Für eine gute Imprägnierung werden Harze mit niedriger bis mittlerer Viskosität (100–500 cP) bevorzugt.

Harzvorbereitung:

• Zur Steuerung der Aushärtung müssen Harze möglicherweise mit Katalysatoren, Beschleunigern oder anderen Zusatzstoffen vermischt werden.
• Richtiges Mischen und Entgasen ist wichtig, um eingeschlossene Luft oder flüchtige Stoffe zu entfernen.

Harzinjektion und Imprägnierung:

• Bei VARTM wird das Harz durch Vakuum in die Form gezogen, während es bei RTM aktiv unter Druck eingespritzt wird.
• Der Harzfluss und die Verstärkungsimprägnierung werden durch das Formendesign, die Durchlässigkeit des Vorformlings und die Injektionsparameter beeinflusst.
• Das Ziel besteht darin, eine vollständige und gleichmäßige Harzimprägnierung ohne übermäßigen Harzfluss oder Harzverlust zu erreichen.

Harzhärtung:

• Aushärtungsparameter wie Temperatur, Zeit und Einsatz von Katalysatoren/Beschleunigern werden kontrolliert.
• Durch die richtige Aushärtung wird der gewünschte Vernetzungsgrad und die gewünschte Dimensionsstabilität gewährleistet.

Fehlerbehebung:

• Zu den häufigsten Defekten zählen Hohlräume, trockene Stellen, harzreiche/harzarme Bereiche und eine schlechte Faser-Harz-Bindung.
• Diese können durch Optimierung der Harzviskosität, Injektion und Aushärtung minimiert werden.

Harzabfall und Entsorgung:

• Unbenutztes Harz, Lösungsmittel und sonstige Abfälle müssen ordnungsgemäß entsorgt werden.
• Recycling- und Abfallmanagementpraktiken tragen dazu bei, die Umweltbelastung zu minimieren.

Sicherheitsaspekte:

• Beim Umgang mit Harzen sind entsprechende persönliche Schutzausrüstung und Belüftung erforderlich.
• Maßnahmen zur Eindämmung von Leckagen sind wichtig für die Sicherheit der Arbeiter und der Umwelt.

Für die Herstellung hochwertiger Verbundteile mit VARTM- und RTM-Techniken sind eine sorgfältige Harzauswahl, Vorbereitung und Prozesskontrolle von entscheidender Bedeutung.