Das Nasspressen (engl. auch Wetmoulding) bezeichnet ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen. Dabei werden flüssige Reaktionsharze oder auch andere Kunststoffe in flüssiger Form zusammen mit Verstärkungsfasern in zweiteiligen Formen verarbeitet. Das Formoberteil und Formunterteil wird mittels einer Presse geschlossen.
Das Harz bzw. der Kunststoff wird beim Nasspressprozess meist zentral oder nach einem festen Gießplan auf die Fasermatten gegossen. Es werden meist Harz-, PUR- oder PA-Systeme verwendet, die aus zwei oder mehreren Komponenten zu einem reaktionsfähigen Flüssigkunststoff vermischt werden. Diese Vermischung findet i.d.R. in einem speziellen Mischkopf statt. Zur flächigen Applikation auf den Fasermatten wird häufig eine Breitschlitzdüse oder andere Verteilersysteme eingesetzt.
Die Fasermatten sind oft zu einem sogenannten Preform vorgeformt und geben dem späteren Bauteil die erforderliche Festigkeit. Der Kunststoff verteilt sich durch den Schließvorgang des Werkzeugs unter dem Druck der Presse im gesamten Formnest und benetzt die Verstärkungsfasern. Danach erfolgt die Aushärtung des Kunststoff/Harzes – zumeist unter höherer Temperatur (z.B. 80°C).
Beispiel für den Aufbau einer Anlage für das Verfahren Nasspressen
Wenn der Kunststoff ausgehärtet ist, ist die Formstabilität des Bauteils gegeben und es kann nach dem Öffnen des Werkzeugs entformt werden. Beim Kunststoff ist auch die Rede von sogenannten Matrix bzw. Matrixwerkstoff. Die Taktzeit kann bei Verwendung von beheizten Werkzeugen und entsprechenden Harz-/Kunststoffsystemen auf wenige Minuten reduziert werden.
In Abhängigkeit von der Größe der Fertigungsserie können Werkzeuge aus Kunstharz, Aluminium oder Stahl verwendet werden. durch Einsatz von Schiebetischpressen und Wechsel-Unterschalen lässt sich die Pressenbelegungszeit reduzieren. Zudem ist das Gesamte Verfahren in hohem Maße automatisieren. Hierzu kann der Einsatz von Preforms (vorgeformte Faserhalbzeuge), das druck- und geschwindigkeitsgeregelte Zufahren und Zuhalten der Presse, Auswerfersysteme, Roboter, Handlingssysteme, die Zudosierung von Trennmittel und mehr dienen.
Eigenschaften der herstellten Bauteile
Besonderes Merkmal der mit dem Nasspress-Verfahren hergestellten Formteile ist der hohe Faservolumenanteil, der den Bauteilen besonders gute mechanische Eigenschaften verleiht. Zudem zeichnen sich die Bauteile durch eine beidseitig glatte Oberfläche aus.
Beispiel für ein CFK-Bauteil, das durch das Verfahren Nasspressen hergestellt wurde
Häufig werden durch das Nasspress-Verfahren CFK-Bauteile hergestellt – d.h. Bauteile aus kohlefaserverstärktem Kunststoff mit Kohlefaser als Faserwerkstoff und häufig einer Matrix aus Epoxid-Harz. Andere Eingesetzte Faserwerkstoffe können z.B. Glasfasern oder Naturfasern darstellen. Alternative Matrixwerkstoffe sind z.B. Polyurethan (PUR) oder Polyamid (PA).
Vorteile beim Nasspressen
- Faserverstärkte Kunststoff-Teile mit hohem Faservolumenanteil herstellbar
- Herstellung von größeren Teilen bei geringerer Presskraft im Vergleich zum HD-RTM-Verfahren möglich
- Vollständiges durchtränken der Fasermatten ohne Lufteinschlüsse ist leichter realisierbar
- Bauteile mit beidseitig glatten Oberflächen herstellbar
- Gut automatisierbar