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Sandwich-Konstruktionen

Sandwich
 
fertige Sandwichplatten
(Decklagen aus Kohlefasergewebe und Kern aus PVC-Hartschaum)



Als Sandwich-Konstruktionswerkstoffe bieten wir an:

Lantor-Coremat-Wabenvlies
PVC- und PET-Hartschaumplatten
Honeycomb-Aramidwaben
PU-Modellbau-Hartschaumblöcke
 

Bei der Herstellung von Formteilen aus faserverstärkten Kunststoffen, also die Verwendung von Glas-, Aramid- und Carbon-Verstärkungsfasern mit Laminierharzen auf Basis Epoxyd, Polyester und Vinylester im Handauflegeverfahren ggfl. unter Zuhilfenahme sog. Negativ-Formen, werden soviel Lagen der dazu ausgewählten Verstärkungsfaser-Typen hintereinander "nass-in-nass" auflaminiert, bis die erforderliche Gesamtdicke des Laminats erreicht ist.
Hierbei wird ein Voll-Laminat mit einem je nach verwendeter Faser spezifischem Gewicht von 1,7 -1,9 g/cm³ hergestellt.
Werden z.B. höhere Steifigkeiten benötigt, muß der Querschnitt des Bauteils vergrößert werden. Beim Voll-Laminat wird dies durch die Erhöhung der Wandstärke des Formteils erreicht, in dem man eine oder mehrere Lagen Verstärkungsfasern zusätzlich auflaminiert.

Ganz klar, das Gewicht und die Kosten werden höher.

Hier setzt für den Konstrukteur die Überlegung an, wie könnte dieses Bauteil bei wesentlicher Gewichtsredukltion und damit verdundener Einsparung von Kosten und Schonung der Umwelt mit auf den Einzelfall bezogenen ausreichenden Festigkeiten hergestellt werden.
 

Die Lösung liegt stets in der
 

Sandwich-Konstruktion,


die wir hier als Ideallösung zur Herstellung leichter, fester und steifer Strukturen für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten betrachten.
 

Beim Sandwich-Bauteil nehmen die äusseren, oben und unten liegenden Deckschichten (z.B. Epoxyd-Laminat o.ä.) auf sie eingeleitete Zug- und Druckkräfte auf. Der dazwischenliegende aus wesentlich leichteren Materialien bestehende Kernwerkstoff sorgt als sog. Abstandshalter für das Erzielen der erforderlichen Querschnittsgröße und muß die auftretende Schubbelastung aufnehmen. Dieses Gesamtgebilde läßt ein Sandwich entstehen, welches in einzigartiger Weise bei enormer Gewichtsreduktion, Kostenminderung und Umweltschonung und bei speziellen Belastungen gleiche oder teilweise sogar noch wesentlich höhere Festigkeiten besitzt.
 

Kritische konstruktive Überlegungen sind folgende:

für die Deckschichten:
ausreichende Dimensionierung, um Zug- und Druckbeanspruchungen sicher aufnehmen zu können

für den Kernwerkstoff:
Die Auswahl der gegenüber den Deckschichten stets wesentlich leichteren Kernwerkstoffen muß nicht nur auf ausreichende Schubfestigkeit, sondern auch unter Vermeidung von Qualitätsnachteilen im Fertigteil auf ausreichende Haftung an den Deckschichten beurteilt werden.
So spielt die sog. "Grenzflächenhaftung" zwischen Deckschichten und Kernwerkstoffen für die Spannungsübertragung eine entscheidende Rolle. Sie ist bei einem Wabenvlies wesentlich homogener, als bei der Verwendung einer PVC-Hartschaumplatte; allerdings ist das Wabenvlies-Sandwich schwerer.
Noch viel kritischer ist das Verkleben einer klassischen Wabe (siehe auch auf den Folgeseiten unser Angebot in "CORMASTER-NOMEX"-Honeycomb-Wabe). Hierbei steht als Klebefläche jeweils nur die Winzigkeit der Wabenstegbreite zur Verfügung und erfordert daher absolute Sorgfalt und Genauigkeit beim Verarbeiten.
An Leichtigkeit und damit spezifischer Steifigkeit ist ein mit WABE gemachtes Sandwich dann nicht mehr zu übertreffen.
 

Zusammenfassung der Parameter zur Herstellung eines Sandwiches:

  • Ermittlung erforderlicher Bauteilfestigkeit
  • Auswahl geeigneter Werkstoffe in ausreichender Dimensionierung für Deckschichten (Harz-Matrix, Verstärkungsfasern auf Basis Glas, Kohlenstoff oder Aramid) sowie Kernwerkstoffe (Wabenvliese, PVC-Hartschaumplatten, WABEN o.ä.) und Prüfung ihrer Verträglichkeit untereinander (Haftung)
  • Festlegung des Arbeitsverfahrens