Produktionsmethode (7) – Autoklav
Kohlefaser-Verbundwerkstoffe tauchten erstmals in den 1940er Jahren in den USA auf und fanden breite Anwendung in der Industrie. Da die Vorteile von Kohlefasermaterialien immer bekannter werden, verwenden immer mehr Branchen Kohlefasern in ihren Produkten. Der Autoklav ist einer der Hauptproduktionsprozesse von Kohlefaserprodukten. In diesem Artikel werden die Vor- und Nachteile von Kohlefasern im Autoklaven-Produktionsverfahren vorgestellt.
Zunächst werden hier die Komponenten eines Autoklaven vorgestellt, der hauptsächlich aus dem Hauptkörper, dem Drucksystem, dem Vakuumsystem, dem Heizsystem, dem Kühlsystem, dem Zuführsystem, dem Steuersystem, dem Blassystem und den Instrumentenventilen besteht. Unter Autoklav versteht man den Prozess, bei dem Prepreg-Schichten in eine bestimmte Richtung gelegt werden und der Aushärtungsprozess bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck im Autoklaven abgeschlossen wird. Das Prepreg wird mit dem Trennmittel (oder Trenntuch) auf die Oberfläche der Form gelegt, mit einer Entlüftungs- und Abziehschicht abgedeckt und in einem Vakuumbeutel versiegelt. Der Beutel wird dann vakuumiert und
entsprechend den Härtungseigenschaften verschiedener Harze ausgehärtet.
Die Produkte im Autoklaven werden im Vakuumbeutel unter gleichmäßigem Druck beaufschlagt, was eine gleichmäßige Aushärtung ermöglicht. Die Luft wird im Autoklaven mit einem kleinen Temperaturunterschied an jedem Punkt erhitzt.
Gleichzeitig ist ein Kühlsystem so konfiguriert, dass es die Temperatur innerhalb des Prozessbereichs streng kontrolliert. Insgesamt verfügt der Autoklav über einen gleichmäßigen Formdruck und eine gleichmäßige Temperatur, die angepasst und kontrolliert werden können, wodurch die Qualität des geformten Produkts stabil und zuverlässig bleibt. Allerdings ist die Herstellungsmethode im Autoklaven fortschrittlicher und daher teurer und verbraucht viel Energie, ganz zu schweigen von den Hilfsmaterialien wie Vakuumbeuteln und Dichtungsband.
