Fertigung eines Rumpfes im Vakuuminfusionsverfahren
Die Ausbildung zum Bootsbauer ist in Deutschland „dual“ strukturiert. Das bedeutet, dass die Auszubildenden eine fachpraktische Ausbildung in den Betrieben, als auch eine theoretische Unterrichtung in der Berufsschule erhalten. Die Lehrinhalte der Berufsschule sollen moderne Fertigungsverfahren vermitteln, welche die Qualität, Quantität und den Arbeitsschutz verbessern. Hierrunter zählt die Bauweise des Vakuuminfusionsverfahrens, bei welchem in eine vorbereitete Form unter Luftabschluss ein Laminierharz eingeleitet wird.
Vorgehensweise:
1. Anpassen des Sandwichs:
In eine gereinigte Form werden alle Laminatteile, entsprechend des vorgegebenen Laminatplans, eingepasst. Hierzu gehören die äußere Laminathülle, der verstärkende Sandwichkern in Form eines geschlossenzelligen Schaummaterials sowie die innere Laminathülle. Alle zugepassten Teile werden nach der Anpassung aus der Form für Schritt 2 entfernt.
2. Trennen der Form
Nach einer gründlichen Reinigung der Form wird mit einer entfettenden Lösung die Oberfläche behandelt. Anschließend wird die Form mit den passenden Trennmitteln, in diesem Fall ein Trennlack, benetzt.
3. Einlegen des Sandwichs
Das vorgefertigte Sandwich wird nun in die getrennte Form wieder eingebracht. Hierbei werden die Lagen untereinander, als auch gegeneinander, mithilfe geringster Mengen Sprühklebers und klebenden Gewebebands fixiert. (Jede unnötige Menge ist eine unnötige Fehlstelle in der Harzmatrix) Die Schaumkerne untereinander werden mithilfe von Kunststoffklammern untereinander verbunden. An den entstehenden Kanten sind Profilleisten aufgesetzt, um starke Knicke im Laminat zu vermeiden, welche eine optimale Kraftübertragung verhindern würden (Sollbruchstellen).
4. Einbringen von Fließhilfen
Auf das eingelegte Material kommt eine Lage Abreißgewebe, welche ebenfalls mit Harz durchtränkt wird und durch ihr Entfernen eine angeraute Oberfläche hinterlässt, was ein direktes Weiterarbeiten ermöglicht.
Oben auf kommt ein Meshmaterial, welches sich unter Vakuum nicht komplett verpressen lässt und dem Laminierharz somit Wege zum Ausbreiten eröffnet. Da dies nur eine punktuelle Ausbreitung gewährleistet, werden zur Längsausbreitung Fließhilfen (hier grau) aufgelegt. Auf diesen sind die Einspeispunkte fixiert (schwarze Pyramiden).
5. Vakuumfolie dicht aufkleben
Die abschließende Vakuumfolie wird zuletzt in die Form eingelegt. Alle Einspeispunkte werden durch die Folie gestochen und mit Dichtmasse und Ventilen versehen. Diese sind notwendig, um die Flutung zu steuern. Am Flansch der Form wird ebenfalls mittels der Dichtmasse die Folie aufgeklebt und eine Absaugleitung mit Ventilen darunter eingeschlossen. Diese Leitung ist wieder sektioniert, sodass eine Steuerung des Absaugens möglich ist.
6. Vakuumtest
Nachdem die Folie luftdicht aufgebracht wurde, wird eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt. Ist diese nach den Vorgaben des germanischen Lloyds erfolgreich bestanden, kann das Infusionsverfahren beginnen.
7. Einspeisung
Das Vakuum wird für ca. 1h aufgebaut und anschließend das angemischte Harz in die Einspeisung eingefüllt. Nun werden die Einspeispunkte von der Kielsektion, mit dem dicksten Laminat, nach Achtern und zum Bug hin geöffnet. Somit erfolgt eine Längsausbreitung. Danach werden die Einspeispunkte in der Kimm und der Seitenwand geöffnet, jedoch erst 10-15 Minuten nach der Überschreitung, um eine Kollision der Fließfronten und Lufteinschluss zu vermeiden. Überschüssiges Harz wird in Harzfallen an den Absaugleitungen gesammelt.
8. Entfernen der Folien
Sobald die Aushärtung abgeschlossen ist, können die Vakuumfolie und die Fließhilfen entfernt werden. Das Abreißgewebe wird zuletzt entfernt, meist erst vor der Weiterverarbeitung, um eine Verschmutzung der Oberfläche zu verhindern.
Vorteile dieses Verfahrens:
- sehr geringe Lufteinschlüsse, damit hohe Qualität
- kaum Kontakt des Verarbeiters mit dem Harz, guter Arbeitsschutz
- im Serienbau sehr gut anwendbar, bei hohem Vorfertigungsgrad des Sandwich