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Prepregs: Vorimprägnierte Fasern für Flug- und Fahrzeugbau

Plant Oestringen, GermanyClick to enlarge

In Östringen produziert Solvay so genannte Prepregs. Diese u. a. mit Epoxid-Harzen vorimprägnierten Fasern (engl. pre-impregnated fibres, kurz prepregs) sind dünn und geschmeidig. Solvay-Kunden legen das Material Lage für Lage in eine Formschale, um komplexe Bauteile zu erstellen. Faserverbundwerkstoffe aus Östringen basieren auf Epoxid-, Bismaleinimid-  und Phenolharz sowie auf Kohlenstoff-,  Glas- und Aramidfasern.

Prepegs-Kohlefasergewebe
Prepregs erhält man, indem man etwa Kohlefasergewebe beidseitig mit einem Harz beschichtet. 

Die Prepreg-Bauteile werden üblicherweise im Autoklaven unter Druck erhitzt, um es auszuhärten. Solvay hat zudem ein autoklavloses Verfahren entwickelt: Eine spezielle Vakuumfolie wird dabei auf das Formteil gelegt, die Luft herausgepresst, die Struktur verdichtet und das Formteil an den Kanten vakuumdicht versiegelt. Anschließend wird es bei niedriger Temperatur im Ofen ausgehärtet.

Bauteile aus Verbundwerkstoffen bestehen aus mehreren Schichten von Prepregs, die in einer Formschale platziert werden. Indem man die Rezeptur des Harzes, die Richtung der Fasern im Verstärkungsgewebe ändert oder indem man die Prepregs unterschiedlich anordnet, kann man die Leistung des Bauteils auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung zuschneiden.

Business-compositematerials
Faserverstärkte Verbundwerkstoffe sind so leistungsfähig, das sie für tragende (primäre) und nicht-tragende (sekundäre) Bauteile in Flugzeugen eingesetzt werden können – bis hin zu Rotorblättern von Hubschraubern und Turbinenschaufeln in Düsenjets. Flugzeughersteller wie Airbus, Boeing oder Bombardier reduzieren mit den extrem leichten Werkstoffen den Treibstoffverbrauch ihrer Maschinen. 

Dünnflüssige Kunstharze sind zweite Säule des Werks

Bei dem so genannten Injektionsverfahren werden z. B. Epoxid-Harze in vorgefertigte Kohlefasergewebe eingespritzt. Man erreicht so eine besonders hohe Festigkeit und Formstabilität bei geringem Gewicht. Je nach System härten die Teile auch autoklavlos aus. Das Injektionsverfahren ist sehr flexibel und bietet daher Vorteile beim Bau von Prototypen.