Vakuum-Infusion
Einsatz von Silikon bei der Vakuum-Infusion
Die Vakuum-Infusion ist ein fortschrittliches Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen, bei dem Harz unter Vakuum in eine trockene Fasermatrix gesaugt wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Produktion von Bauteilen mit hohem Fasergehalt, geringer Porosität und hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Silikone spielen in der Vakuum-Infusion eine zentrale Rolle, insbesondere bei der Herstellung von wiederverwendbaren Vakuumtüten (Vakuummembranen) und Dichtungen. Ihre einzigartige Kombination aus Flexibilität, Temperaturbeständigkeit und Chemikalienresistenz macht sie zu einem idealen Material für diese anspruchsvolle Anwendung.



Anwendungsbereiche und Beispiele
Silikone werden in der Vakuum-Infusion primär für folgende Zwecke eingesetzt:
- Wiederverwendbare Vakuumtüten (Vakuummembranen): Anstelle von Einweg-Folien aus Nylon oder Polyethylen werden langlebige und flexible Membranen aus Silikon gefertigt. Diese Membranen werden über die trockene Faser und das Formwerkzeug gelegt und abgedichtet. Sie halten das Vakuum aufrecht und formen die Bauteiloberseite.
- Beispiele: Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen, Bootsrümpfen, Fahrzeugkarosserieteilen (Automobil und Nutzfahrzeuge), Luftfahrtkomponenten, Sportgeräten (z.B. Ski, Snowboards) und Architekturfassadenelementen.
- Dichtungsmaterialien: Silikonschnüre, -profile oder selbstgefertigte Dichtungen gewährleisten eine luftdichte Abdichtung zwischen der Vakuummembran und dem Formwerkzeug oder zwischen Formteilen.
- Formwerkzeuge für die Infusion (selten, aber möglich): Für spezielle Anwendungen können auch flexible Silikonformen als Unterformen oder sogar als komplette Infusionsformen dienen, wenn die Bauteilgeometrie dies erfordert und die mechanische Belastung während des Infusionsprozesses beherrschbar ist.
Vorteile von Silikonen in der Vakuum-Infusion:
- Wiederverwendbare Infusionsleitungen und Verteiler: Obwohl seltener, können auch spezielle Silikonschläuche und -verteiler für die Harzführung im Vakuumbereich eingesetzt werden, wenn hohe Temperaturbeständigkeit oder Chemikalienresistenz gefragt sind.
- Wiederverwendbarkeit: Im Gegensatz zu Einweg-Vakuumfolien können Silikonmembranen und -dichtungen hunderte Male wiederverwendet werden, was die Betriebskosten und den Abfall reduziert.
- Hohe Temperaturbeständigkeit: Silikone halten den Aushärtungstemperaturen vieler Harzsysteme (Epoxidharze, Polyesterharze, Vinylesterharze), die oft im Bereich von 80°C bis 180°C liegen, problemlos stand.
- Chemikalienresistenz: Sie sind beständig gegenüber den meisten Harzen, Härtern und Reinigungsmedien, ohne zu quellen oder zu degradieren.
- Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Silikonmembranen passen sich auch komplexen Bauteilgeometrien hervorragend an und ermöglichen eine gleichmäßige Kompression der Fasermatrix.
- Langlebigkeit und Reißfestigkeit: Hochwertige Silikone sind extrem widerstandsfähig gegen mechanische Belastungen und Einreißen, was ihre Lebensdauer verlängert.
- Antihafteigenschaften: Harzrückstände haften oft schlecht an Silikonoberflächen, was die Reinigung erleichtert und die Wiederverwendung fördert.
- Geringe Porosität: Die dichte Struktur von Silikon verhindert das Durchdringen von Luft, was für die Aufrechterhaltung des Vakuums entscheidend ist.

Anwendungshinweise
- Materialauswahl: Wählen Sie Silikone, die speziell für den Form- und Membranbau in der Faserverbundindustrie konzipiert sind. Achten Sie auf die angegebene Shore-Härte, Temperaturbeständigkeit und Kompatibilität mit den verwendeten Harzsystemen.
- Oberflächenvorbereitung:
- Formwerkzeug: Das Formwerkzeug, auf dem die Silikonmembran gefertigt wird, muss sauber, glatt und gut poliert sein. Trennmittel sind unerlässlich, um das Ablösen der Silikonmembran vom Werkzeug zu ermöglichen.
- Reinigung der Silikonmembran: Vor jeder Infusion muss die Silikonmembran gründlich gereinigt werden, um Harzrückstände oder andere Verunreinigungen zu entfernen, die die Dichtigkeit oder die Oberfläche des Bauteils beeinträchtigen könnten.
- Vakuummanagement:
- Blasenfreies Silikon: Stellen Sie sicher, dass das Silikonmaterial vor der Verarbeitung (Gießen/Spritzen der Membran) ausreichend vakuumiert wird, um Lufteinschlüsse zu eliminieren, die später zu Leckagen in der Membran führen könnten.
- Dichtheitsprüfung: Führen Sie vor jeder Infusion eine gründliche Dichtheitsprüfung des gesamten Vakuumaufbaus durch, einschließlich der Silikonmembran und aller Dichtungen. Auch kleine Leckagen können die Bauteilqualität erheblich mindern.
- Umgang und Lagerung:
- Vermeidung von Beschädigungen: Obwohl Silikon robust ist, sollten scharfe Kanten oder spitze Gegenstände vermieden werden, die die Membran beschädigen könnten.
- Schutz vor UV-Strahlung und Chemikalien: Lagern Sie Silikonmembranen und -dichtungen sauber, trocken und vor direkter Sonneneinstrahlung und aggressiven Chemikalien geschützt.
- Spannungsfreie Lagerung: Große Silikonmembranen sollten idealerweise hängend oder flach gelagert werden, um Faltenbildung oder bleibende Verformungen zu vermeiden.
- Reparatur: Kleinere Beschädigungen an Silikonmembranen können oft mit speziellen Silikonklebstoffen oder Reparatur-Kits behoben werden. Achten Sie auf vollständige Aushärtung und Dichtigkeit nach der Reparatur.
Fazit
Durch die intelligente Anwendung von Silikonen können Hersteller von Faserverbundbauteilen die Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Qualität ihrer Vakuum-Infusionsprozesse signifikant steigern und somit hochwertige Produkte für anspruchsvolle Industrien liefern.