Harzaufnahme bei Rohacell
Die Harzaufnahme ist die Menge an flüssigem Harz, die während der Verbundfertigung mit der Oberfläche eines Schaumkerns in Kontakt tritt und in diese eindringt. Bei Leichtbau-Verbundstrukturen wirkt sich die Harzaufnahme direkt auf Bauteilgewicht, Steifigkeit, Oberflächenqualität und Prozessreproduzierbarkeit aus.
Rohacell Polymethacrylimid-Schaum ist so ausgelegt, dass er eine äußerst geringe und sehr gut vorhersagbare Harzaufnahme aufweist. Dieses Verhalten ist eine direkte Folge der geschlossenzelligen Struktur, der feinen und gleichmäßigen Mikrozellstruktur sowie des streng kontrollierten Herstellprozesses. Diese Eigenschaften machen Rohacell zum bevorzugten Kernmaterial für präzise Verbundstrukturen in Luft- und Raumfahrt, Motorsport, UAV-, Medizin- und Industrieanwendungen.
Was Harzaufnahme in der Verbundfertigung bedeutet
Jeder Schaumkern nimmt beim Laminieren und Aushärten etwas Harz auf. Die aufgenommene Menge hängt von Materialstruktur, Oberflächenzustand, Prozessdruck, Temperatur und Harzviskosität ab. Eine übermäßige Harzaufnahme erhöht die Masse, ohne einen nutzbaren Beitrag zur Struktur zu leisten, und kann zu Schwankungen in Steifigkeit und Verbindungsqualität führen.
Bei der Konstruktion von Hochleistungsverbundbauteilen ist die Kontrolle der Harzaufnahme entscheidend. Rohacell ist gezielt darauf ausgelegt, diese Wechselwirkung zu minimieren und gleichzeitig eine feste und zuverlässige Verbindung zwischen Deckschicht und Kern zu gewährleisten.
Warum Rohacell eine geringe Harzaufnahme hat
Rohacell besitzt eine echte geschlossenzellige Mikrostruktur. Die einzelnen Zellen sind voneinander getrennt und nicht miteinander verbunden, sodass kein Harz durch das Kernvolumen fließen kann. Die Harzwechselwirkung beschränkt sich daher auf die Oberflächenbenetzung und eine sehr geringe Eindringtiefe.
Die Mikrozellstruktur des Schaums ist äußerst feinzellig und gleichmäßig, wodurch die Anzahl gebrochener oder offener Zellen sinkt, die sonst als Harzpfade wirken könnten. Rohacell-Platten weisen zudem eine natürlich verdichtete Oberflächenhaut auf, die die Oberflächenporosität weiter begrenzt.
Während der Aushärtezyklen von Verbundwerkstoffen behält Rohacell unter Wärme und Druck seine Maß- und Strukturstabilität. Der Schaum kollabiert nicht, erweicht nicht und bildet keine Mikrorisse, sodass keine harzreichen Zonen oder inneren Harzkanäle entstehen.
Wie die Harzaufnahme die Bauteilleistung beeinflusst
Eine geringe Harzaufnahme reduziert das Gesamtgewicht des Bauteils und ermöglicht es Konstrukteuren, Gewichtsziele sicher einzuhalten. Da die Aufnahme vorhersehbar ist, lassen sich Laminatgewicht und Harzverbrauch bereits in der Konstruktionsphase genau abschätzen.
Die Oberflächenqualität verbessert sich, da das Harz nicht tief in den Kern eindringt. Rohacell ermöglicht glatte Laminatoberflächen selbst bei dünnen Deckschichten.
Die Verbundfestigkeit ist zuverlässig, da ausreichend Harz die unmittelbare Schaumoberfläche benetzt und eine starke Haftung erzeugt, ohne den Kern zu durchtränken. Mechanische Eigenschaften wie Schub- und Druckfestigkeit bleiben über das gesamte Bauteil stabil.
Harzaufnahme der verschiedenen Rohacell-Typen
Rohacell ist in mehreren Typen und Dichten verfügbar, die alle auf eine geringe Harzaufnahme ausgelegt sind.
Universaltypen wie IG und IG-F bieten eine sehr geringe Aufnahme und werden häufig in Flugzeuginnenausstattungen, Verkleidungen, Gehäusen, Motorsportstrukturen und Medizinkomponenten eingesetzt.
WF-Typen weisen eine besonders feine Zellstruktur auf, die die Harzaufnahme weiter senkt und sie für ultraleichte Laminate und dünne Deckschichten geeignet macht.
Hochtemperaturtypen wie HERO und HT behalten ihre geschlossenzellige Stabilität bei Aushärtezyklen mit erhöhten Temperaturen und verhindern so ein verstärktes Eindringen von Harz unter Autoklavbedingungen.
Verarbeitungsfaktoren mit Einfluss auf die Harzaufnahme
Obwohl Rohacell die Harzaufnahme von Natur aus begrenzt, beeinflussen Verarbeitungsparameter das Ergebnis. Dazu gehören Harzviskosität, Laminierdruck, Aushärtetemperatur und der Oberflächenzustand nach der Bearbeitung.
Prepreg-Systeme bieten sehr gleichmäßige Harzfilme und werden häufig mit Rohacell kombiniert, um maximale Reproduzierbarkeit zu erreichen. Auch Handlaminat- und Infusionsverfahren liefern gute Ergebnisse, wenn der Harzgehalt kontrolliert und die Oberfläche entsprechend vorbereitet wird.
Wo eine kontrollierte Harzaufnahme entscheidend ist
Rohacell wird in Anwendungen eingesetzt, in denen die Harzkontrolle Leistung und Zertifizierung direkt beeinflusst. Dazu gehören Sandwichstrukturen in der Luft- und Raumfahrt, aerodynamische Motorsportkomponenten, UAVs, Raumfahrtstrukturen, präzise HF-Komponenten und leichte Industrieformen.
In diesen Bereichen unterstützt eine vorhersehbare Harzaufnahme gleichbleibendes Gewicht, Steifigkeit, Ermüdungsverhalten und Qualitätssicherung.
Zusammenfassung zum Harzaufnahmeverhalten
Rohacell zeigt aufgrund seiner geschlossenzelligen PMI-Struktur eine geringe, kontrollierte und reproduzierbare Harzaufnahme. Die Harzwechselwirkung beschränkt sich auf Oberflächenbenetzung und Verbundflächen und sorgt so für Gewichtseffizienz, Prozessstabilität und zuverlässige mechanische Eigenschaften.
