
Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) – BKM
Glasfaserverstärkte Kunststoffe, kurz GFK, sind moderne Verbundwerkstoffe, die aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften und ihrer Vielseitigkeit in vielen Industriezweigen weit verbreitet sind.
In unserer Übersicht werden die Herstellung in der Kunststoffindustrie, die Vorteile und die Anwendungen von GFK beleuchtet.
Herstellung von GFK
Um ein qualitativ hochwertiges Endprodukt zu erhalten, umfasst die Herstellung von GFK mehrere Schritte, die genau aufeinander abgestimmt sein müssen.
Die Hauptbestandteile sind
– Kunststoffmatrix: Meist wird ein Thermo- oder Duroplast als Ausgangsmaterial eingesetzt.
– Glasfasern: Sie werden in verschiedenen Formen wie Matten, Vliese oder Rovings (nebeneinander liegende Faserbündel) eingesetzt.
Verfahrensschritte
- Vorbereitung der Glasfasern: Die Glasfasern werden zugeschnitten und in die gewünschte Form gebracht.
- Imprägnierung: Die Fasern werden mit der Kunststoffmatrix imprägniert. Dies kann durch verschiedene Verfahren wie Handlaminieren, Harzinfusion oder Spritzgießen erfolgen.
- Aushärten: Durch Erhitzen des imprägnierten Verbundes wird der Kunststoff ausgehärtet und eine feste Verbindung zwischen den Fasern und der Matrix hergestellt.
Vorteile von GFK
Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) bietet eine Reihe von Vorteilen, die ihn zu einem bevorzugten Werkstoff für eine Vielzahl von Anwendungen machen:
– Hohe Festigkeit und Steifigkeit: Die Glasfasern erhöhen die mechanische Belastbarkeit des Kunststoffs erheblich.
– Geringes Gewicht: Verglichen mit metallischen Werkstoffen hat GFK ein sehr geringes spezifisches Gewicht, wodurch sich das Gesamtgewicht von Bauteilen reduzieren lässt.
– Korrosionsbeständigkeit: GFK ist gegen viele Chemikalien und Witterungseinflüsse unempfindlich, was die Lebensdauer erhöht.
– Designfreiheit: Die Formbarkeit des Materials ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien und großer Bauteile ohne zusätzliche Verbindungen oder Schweißnähte.
Anwendungen von GFK
Aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften ist der Werkstoff GFK in einer Vielzahl von Branchen im Einsatz:
Automobilindustrie
GFK wird häufig zur Herstellung von leichten und gleichzeitig stabilen Karosserieteilen in der Automobilindustrie eingesetzt. Beispiele sind
– Stoßstangen
– Motorhauben
– Karosseriebleche
Bauindustrie
In der Bauindustrie wird GFK für strukturelle und dekorative Elemente verwendet. Typische Anwendungen sind
– Fassadenverkleidungen
– Brückenteile
– Dachkonstruktionen
Luftfahrtindustrie
Auch in der Luft- und Raumfahrt wird der Werkstoff GFK wegen seiner leichten und dennoch stabilen Struktur geschätzt. Verwendet wird es beispielsweise in
– Flugzeugrümpfe
– Tragflächenverkleidungen
– Innenausstattungen
Zusammenfassung
Bei glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) handelt es sich um vielseitig einsetzbare Verbundwerkstoffe, die durch die Kombination von Glasfasern mit einer Kunststoffmatrix hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen.
In vielen Industriezweigen sind sie aufgrund ihrer Vorteile wie hohe Festigkeit, geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit unverzichtbar.
Das Anwendungsspektrum reicht von der Automobilindustrie über das Bauwesen bis hin zur Luft- und Raumfahrt.