Vakuum-Expansionsverfahren (VEX)

Das Vakuum-Expansionsverfahren wurde von uns mitentwickelt und kombiniert als Sandwichbauweise Glasfaserverstärkung mit geschäumten Polyesterharzen.

Im VEX-Verfahren hergestelltes Seitenverkleidungsteil für die Agrarfahrzeugindustrie

Im VEX-Verfahren hergestelltes Seitenverkleidungsteil für die Agrarfahrzeugindustrie

Querschnitt durch eine VEX-Sandwichkonstruktion

Querschnitt durch eine VEX-Sandwichkonstruktion

Wohnmobil-Frontmaske auf dem Weg zur Weiterverarbeitung

Wohnmobil-Frontmaske auf dem Weg zur Weiterverarbeitung

Werkzeugzuhaltevorrichtung mit drei Werkzeugen

Werkzeugzuhaltevorrichtung mit drei Werkzeugen

Auftragen der Gelcoat-Deckschicht

Auftragen der Gelcoat-Deckschicht

Bei dieser Herstellungsmethode gehen spezielle Glasfasermatten und Kunstharze in einer geschlossenen Form eine Verbindung ein. Im Vakuum im Inneren der Form verteilt sich das Schaumharz so gleichmäßig wie möglich, sodass eine außerordentlich hohe Oberflächenqualität erzielt werden kann. In diesem Verfahren hergestellte Produkte zeichnen sich durch ein geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit aus.

Faserverbundkunststoffe verdanken ihre breite Verwendung in vielen Industriezweigen vor allem ihrer hohen Festigkeit bei niedrigem Gewicht. Gelegentlich werden sie als «Stahl des 21. Jahrhunderts» bezeichnet. Korrosions-, Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit, gute Isoliereigenschaften und beste Formgebungsmöglichkeiten kommen hinzu. Diese Kombination von Eigenschaften hat der Werkstoffgruppe zu ihrer heutigen Bedeutung z. B. auch auf dem automotiven Sektor verholfen. Faserverstärkte Kunstharze sind aus dem LKW- und Omnibusbau und aus Freizeitmobilen nicht mehr wegzudenken. Auch ihr Anteil in der PKW-Fertigung nimmt zu.

Der steigende Zwang zur Energieeinsparung hat zu Überlegungen geführt, wie das Gewicht faserverstärkter Kunststoffe weiter gesenkt werden kann. Eine gute Möglichkeit dazu ist der Einsatz schäumbarer Polyesterharze, mit denen sich das spezifische Gewicht von Verbundteilen um bis zu 30 Prozent auf unter 1 g pro Kubikzentimeter senken lässt – und dies bei nach wie vor hohen Festigkeitswerten. Sandwicheinleger aus Hartschaum verringern das Teilegewicht weiter und verbessern Steifigkeit, Wärme- und Schalldämmung.

Schäumbare Polyesterharze werden im Vakuum-Expansionsverfahren verarbeitet – unsere hauseigene Bezeichnung ist VEX. Es handelt sich um ein geschlossenes Verfahren in zweiteiligen Werkzeugen aus Kunststoff oder Metall. Die Teileoberflächen und -konturen sind werkzeugdefiniert.

In der Regel wird in das Werkzeug zunächst ein einseitiges Oberflächen-Gelcoat eingebracht und danach die Faserverstärkung mit oder ohne Hartschaumkern eingelegt. Bei Bedarf kommen bei Sandwichteilen lokale Metall- oder Holzanker, Kabel und andere Leitungen und Leerrohre hinzu. Nach dem Schließen und Verriegeln des Werkzeugs – eine separate Zuhaltemaschine wird normalerweise nicht benötigt – wird das schäumbare Harz eingepumpt, aus dem mit Vakuumunterstützung mikrozellularer Struktur-Hartschaum entsteht. Er umhüllt die Faserverstärkung samt den Einlegern. Im Ergebnis entstehen beidseitig glatte Teile mit hoher Oberflächengüte, die, soweit nötig, auf CNC-Anlagen spanend fertig bearbeitet werden. Wurde Gelcoat verwendet, ist eine weitere Lackierung nicht nötig.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit, sehr großflächige Teile herzustellen. Das bisherige Größtmaß in unserem Haus liegt bei 3,6 x 2,3 m. Dabei muss es sich nicht nur um flächige Teile handeln. Stark verformte Fahrzeugfronten für Reisemobile zeigen, dass den designerischen Wünschen kaum Grenzen gesetzt sind.

Sandwichteile erhalten entweder Hartschaumkerne aus Plattenware oder formgeschäumte Einleger, die wir im eigenen Haus erzeugen und die durchaus lokale Wandstärkenunterschiede haben können. Auch andere Füllmaterialien kommen zum Einsatz.

Die Werkzeugkosten sind im Fall von Kunststoffwerkzeugen niedrig. Schon Jahresbedarfe von wenigen hundert Teilen lassen sich deshalb wirtschaftlich herstellen. Andererseits sind Jahresproduktionen von über 10 000 Teilen mit Mehrfach-Metallwerkzeugen in getakteter Fertigung durchaus möglich und werden bereits realisiert.

Durch die Möglichkeit, in Sandwichteile alle denkbaren Einlagen zu integrieren, lassen sich enorme Einsparungen bei den Montagekosten erreichen. So ist etwa bei einer Wohnmobil-Heckwand außenseitig die Verkabelung der Rückleuchten und der Kennzeichenbeleuchtung bereits vorhanden, während die Innenfläche für die Montage von Hängeschränken, Beleuchtungskörpern usw. vorbereitet ist oder anderweitig als Funktionsfläche dient.

Die Hersteller von Freizeitmobilen haben die Vorteile des VEX-Verfahrens als erste erkannt. Inzwischen sind aber auch andere Sparten wichtige Kunden geworden: Hersteller von landtechnischen Maschinen, Bus- und LKW-Werke, Produzenten von Rettungsfahrzeugen usw. Die folgenden Anwendungsbeispiele zeigen die Vielfalt der Kunden und Abnehmerbranchen.

Von der Möglichkeit, bei C.F. Maier vormontierte Strukturen zu bestellen, machen viele Kunden Gebrauch. So werden für mehrere Hersteller vollintegrierter Reisemobile Fahrzeugfronten gebaut, die bereits mit Frontscheiben, Scheibenwischern und Beleuchtung versehen sind. Auch Aufstell-Schlafdächer für Reisemobile liefern wir komplett. Metallic- oder andere Sonderlackierungen sind immer möglich.

C.F. Maier ist stolz darauf, sich eine hohe verfahrenstechnische Kompetenz auf dem Spezialgebiet der Verbundkunststoffe mit schäumbaren Polyesterharzen erarbeitet und zahlreiche renommierte Kunden von ihren Vorzügen überzeugt zu haben.


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