Die Vorteile von Prepregs

Prepregs werden heute in vielen Bereichen eingesetzt, in denen hohe Qualitätsanforderungen gestellt werden, da sie eine Vielzahl von Vorteilen für den Anwender mit sich bringen. Prepregs werden maschinell hergestellt, was bedeutet, dass die Qualität stabil, rückverfolgbar und wiederholbar ist. Eine stabile und wiederholbare Qualität ist vor allem dann erforderlich, wenn das Teiledesign hinsichtlich wichtiger Qualitätsparameter wie dem Faservolumengehalt sehr empfindlich ist. Mit Prepregs erreichen Sie das beste Gleichgewicht zwischen Faser/Harz-Verhältnis und dem optimalen Faservolumengehalt. Ein weiterer entscheidender Vorteil von Prepregs ist die Kombination von Harz und Fasern, die in einem Arbeitsgang aufgetragen werden können. Im Vergleich zum Infusionsverfahren, bei dem die Fasern zuerst eingelegt und in einem zweiten Schritt mit Harz injiziert werden müssen, ist der Arbeitsaufwand weitaus geringer.

Anwendungsbereiche von Prepregs

Prepregs werden in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, wo die Nachfrage nach Kohlenstofffasern ständig steigt. Insbesondere Karbonfaser-Prepregs werden seit mehr als 20 Jahren in der Flugzeugzelle der Airbus-Flotte eingesetzt. Prepregs werden auch in der Automobilindustrie, für medizinische Anwendungen wie Orthesen und Prothesen und in Rotorblättern von Windkraftanlagen verwendet. In der Elektrotechnik werden Prepregs als Zwischenschicht in Mehrschichtleiterplatten und als Isoliermaterial für elektrische Maschinen und Transformatoren eingesetzt.

Prepreg-Matrix-Systeme

Die Matrix- oder Harzsysteme eines Prepregs werden nach ihrer Aushärtetemperatur und der Art des Harzes unterschieden. Die Aushärtetemperatur hat großen Einfluss auf die Glasübergangstemperatur und damit auf die Betriebstemperatur des gesamten Bauteils. Die Matrix besteht aus einem Gemisch aus Harz, Härter und in einigen Fällen aus Additiven wie Beschleunigern und Partikelhärtern. Da die Matrix reaktiv ist, müssen die meisten Prepregs bei gefrorenen Bedingungen gelagert werden, um ihre Haltbarkeit zu gewährleisten. Um die Reaktion zwischen dem Harz und dem Härter in Gang zu setzen, wird das System in einem Autoklaven, einer Presse oder einem Ofen auf Temperatur gebracht. Bei einer bestimmten Temperatur beginnt die Vernetzung zwischen dem Harz und dem Härter, die nach einer bestimmten Zeit zu einem vollständig ausgehärteten System führt.

Arten von Prepreg-Harzen

Auf dem Markt sind heute verschiedene Harztypen erhältlich. Epoxidharze werden aufgrund ihres guten Preis-Leistungs-Verhältnisses am häufigsten verwendet. Weitere Systeme wie Phenolharze, Bismaleimid, Cyanat-Ester und Polyimid sind ebenfalls häufig erhältlich.

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