Grundsatzfrage: Laminieren auf Kernmaterialien: Mit/ohne abspachteln?

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  • Mal eine (reichlich späte) Grundsatzfrage:


    Welche Laminiermethode empfiehlt der Fachmann beim Aufbringen einer Laminatschicht auf ein poröses Kernmaterial? (Rohacell, Airex, XPS, PU....) Vorausgesetzt wird ein anschließendes Verpressen unter Vakuum.


    1. Nass auf die "rohe" Kernlage laminieren

    2. Auf abgespachtelte Kernlage laminieren

    3. Prepreg auf Folie herstellen und auf die rohe Kernlage legen


    Bei 1. dürfte das Gewicht unnötig hoch sein, schon bei Rohacell IG-F und bei dem grobporigeren Airex erst Recht. Da können bei einem 110 Liter-Bord mit ca. 2,7 m² Oberfläche auch mal knapp 3 kg Harz im Airex versichern, oder 1,5 kg im Rohacell - ohne wesentliche Vorteile für Steifigkeit, Zugfestigkeit, Stabilität.....). Ausserdem kostet Harz nicht nur Gewicht, sondern auch Geld ;)


    Bei 2. kommt immer noch nennenswert Gewicht zusammen (rund 500-1000 Gramm/110 l-Board je nach Kernmaterial) und der Microballooms-Anteil könnte die Haftung Laminat zu Kern beeinträchtigen


    Bei 3. wird natürlich am meisten Gewicht gespart, aber reicht der geringe Harzanteil im Laminat, um dieses ausreichend fest an die Kernlage zu kleben? Oder zieht der Kern im Vakuum etwa zu viel Harz aus dem Gewebe, so dass dieses nicht mehr sauber getränkt ist?


    Welche der Methoden erreicht eine ausreichend feste Verbindung bei möglichst geringem Gewicht?


    Da wir je nach Sachverhalt von 0-3.000 Gramm für ein 110 l-Board reden (nur für das Auffüllen der Poren des Sandwich-Kernmaterials), scheint mir der Punkt bisher etwas "unterbetrachtet".

  • @ Bouke: Ich bin sicher, Du hast auf diese Frage auch schon längst eine wohl überprüfte und durch langjährige Erfahrung verifizierte Antwort gefunden? ;)


    Bisher habe ich ja den ohnehin schon feinzelligen Rohacell IG-F 51 mit einer Mischung aus Epox und Microballoons 1:3 (Vol.) abgespachtelt - sind aber eben immer noch rund 800 Gramm für ein 110 l-Board. Weitere Gewichts-Reduktion bei dieser Variante fällt mir nicht ein. Bei einem höheren Anteil Microballoons wird die Masse zu zäh, um vernünftig zu spachteln.


    Wenn niemand konkrete Erfahrungen hat oder die nicht preisgeben will, muss ich halt wieder selbst experimentieren und verschiedene Varianten gegeneinander testen. Blöd - wenn man für jedes Detail das Rad neu erfinden muss ;(

  • Aloha.

    Die Werkstatt Videos von Carbonart zeigen Variante 3 und zwar bei jedem Gang.

    Bei dem stützgewebe wird aber noch ein aufquellzusatz zum harz gegeben...


    Also denke ich die Methode ist verifiziert...

  • Hatte mal zum Testen drei Stücke Airex laminiert. West 403 (microfibers ≙ baumwollfasern), West 407 (low density ≙ microballons) und reines Harz. Es ging mir explizit um die Verbindung Schaum / Faser nicht ums Gewicht und da war die microfiber Variante vorne. Es waren reine Handlaminate ohne Vakuum und ich habe jeweils nur ein Teststück erstellt. Grundsätzlich gehören für mich Microballons nicht in sichere Verbindung sondern dienen als reiner Lückenfüller und als leicht schleifbarer Spachtel für das finish. Ich denke die Nutzung um den Schaum zu verschließen ist angemessen. Es gibt durchaus Leute die anderer Meinung sind und die Ballons zum Verkleben auch an kritischen Stellen einsetzen. Für deinen Leichtbau würde ich auch zum Vortränken tendieren und die lagen dann auf den Schaum rollen.


    Die Kiwis von carbonartwindsurfing machen es ähnlich.

    [Edit] PeeJott17 war schneller



  • Ich spachtle das Airex (70.75) mit nicht zu stark angedicktem Harz ein, Mischverhältnis Volumen vermutlich etwas weniger als 1:2 , Harz : Ballons. Ich messe das nie, ich gucke auf die entstandene Viskosität. Zu dick wird es von den Poren nicht richtig aufgenommen. Ziehe mit einem Metallspachtel die überschüssige Masse heraus, dabei gebe ich recht starken Druck. Zum Spachteln einer Gleitfläche (230 * 58) benötige ich etwa 150 g Harz.

    Das Gewebe laminiere ich immer auf Plastikfolie und übertrage es mitsamt der Folie auf das Airex. Mit dem Plastikspachtel glatt streichen und Folie vorsichtig abziehen (nicht vom Board nach oben sondern in der Längsrichtung). Trockenes Abreissgewebe und Vlies drauf und ab in den Sack.

    So hohe Harzmengen zum Abspachteln wie du errechnet hast verbrauche ich jedenfalls nie, so würde ein Boardgewicht von ca. 6 kg bei 100l bei Positivbauweise mit 15er Styro kaum realisiert werden können. Du spachtelst vermutlich wesentlich dicker, wie das Bild im anderen Thema mit orange eingefärbter Spachtelmasse zeigt. Meine gespachtelte Airexplatte ist immer noch grün mit einem leicht weiss-glänzenden Schimmer.


    Grüsse

    Robi

  • Ich bin im Prinzip so vorgegangen wie Du. Spactelmasse wird nach Viskosität angerührt, erst danach gemessen, wie das Volumen-Verhältnis ist.

    Auch ich habe die Obberfläche scharf abgezogen - da ist kein Spachtel/Harz mehr auf dem Material obenauf und da glänzt auch nix leicht. Der optische Unterschied orange zu grün entsteht vermutlich aus den verwendeten Materialien: Das orangene Pigment färbt irre stark - auf dem schneeweissen Untergrund brauchts's da nicht viel, um heftig zu decken. "Nur" Harz mit Microballoons auf dem grünen Airex ist da eine ganz andere Nummer - da ist der grüne Unterrund dominant.


    Bei den vorherigen Proben (Sandwichmaterialien) hat ja auch Airex wesentlich mehr aufgenommen als das Rohacell. Wie Du da bei Airex mit 150 g Harz für die Gleitfläche auskommst (ca. 1,1 m² je nach Outline), ist mir ein Rätsel.

    Was neben den Materialeigenschaften aber noch mit reinspielen könnte: Die Platten werden ja wohl in beiden Fällen aus Blöcken gesägt. Angenommen, bei meinem Roha wurde eine scharfe Säge verwendet (und so sieht das für mich aus) und bei meinem Airex war das Blatt nicht mehr so toll - bei Deinem Airex aber schon - dann könnte das natürlich relativ starke Abweichungen erklären. :/ (siehe letztes Bild im Thread Sandwichmaterialien


    Mein Bottom hat 235x64 cm, ca. 1,25 m². Da gingen 185 g Spachtelmasse drauf = 148 g/m². 1 l Spachtelmasse Epox + MB 200g 1:3 wiegt ca. 438 Gramm, also habe ich ca. 0,34l Spachtelmasse verarbeitet = 0,27 l/m².


    Dein Bottom hat 230x58 cm, ca. 1,1 m². Dafür 150 g Harz, ca. das doppelte Volumen MB 200 g = rund 60 g MB = 210 g Spachtelmasse = 191 g/m², somit ca. 0,37l Spachtel/m²/0,4 l/Bottom.,

    Kein großer Unterschied - ich hätte nach meinen Versuchen einen größeren Vorsprung für Rohacell in diesem Punkt erwartet.:/

  • @ Bouke: Ich bin sicher, Du hast auf diese Frage auch schon längst eine wohl überprüfte und durch langjährige Erfahrung verifizierte Antwort gefunden? ;)

    :), denke schon. Version 3 auch schon probiert. Aber zumindest für Bretter die was aushalten sollen nicht so das ware. Das Laminat klebt denn ja nur auf den Ränder der Zellen und in den Zellen hat man Luft die sich ausdehnt.....

    Aber Version 2 perfektioniert. Erstmal nutzen wir keine Microballoons sondern etwas was ein Drittel wiegt und viel feiner ist, kann man also noch mal den Härz/Füllmittel verhältniss erhöhen. Denn lassen wir das erst ausharten und schleifen noch mal fein, gibt eine viel glattere und genauere Oberfläche zum Laminieren. Version 2 hat auch den Vorteil das das Sandwich im äusseren Schicht druckfester wird, vor allem in Längsrichtung.

    Wo man auch noch sparen kann ist beim Sandwich selbst. Die Druckfestigkeit erhöht sich prozentual deutlich mehr als den Gewicht bei erhöhung der Dichte. Und höhere Dichte sind feiner und nehmen weniger spachtel auf. Aber das sind Sachen die brauchen Carbon-Art und co nicht zu wissen, deshalb gibt es von uns auch keine Videos.

  • noch feiner als Microbaloons? :huh: Das Zeug, was ich verwende (0,2g/cm³ von R+G) staubt mir schon auch beim vorsichtigen Einrühren derart die Werkstatt voll, dass ich immer einen Sauger daneben laufen habe. Angegeben ist eine Korngröße von 65 um.

    Und leichter als die 0,2 g/cm³ ist auch 'ne Ansage. Du weisst schon, wie man jemanden neugierig macht ^^

  • Variante 1 wurde ich nicht tun, 3 halt bei mir (slalom boards) schon jaren...kombi von 3 und auf hoch belaste teilen ein bisschen 2...


    Variante 3 machen viele....

    https://www.youtube.com/user/NelsonFactory

    https://www.youtube.com/user/ThePjross => (http://oesaustralia.com/oes-tv-media/)

    https://www.youtube.com/channel/UCIHJ_NhCU_1JqMVcqN199qA => (http://www.guidedupetitshapeuramateur.fr/videos/)


    Variante 2 auch einige...

    https://www.youtube.com/channel/UCpGiSY4uI5cUpXP93WrrTag

  • Die einen sagen so - die anderen so...... als Laie kommt man sich da vor wie beim Tennis. :(

    Da das Ganze ja auch durchaus vom verwendeten Kernmaterial abhängen kann, hilft wohl mal wieder nur der Selbstversuch:

    Momentan habe ich 5 Proben unter realistischen Bedinungen im Vakuum: Jeweils 160 g Carbon Leinwand einseitig auf 6 mm Rohacell IG-F 51:


    1. Carbon nass auf rohes Roha

    2. Carbon Prepreg auf rohes Rohe

    3. Carbon Prepreg auf mit Microballoons 1:3 gespachteltes Carbon

    4. Carbon Prepreg auf mit Treibmittel versetztem Harz leicht beschichtetem Roha

    5. Carbon Prepreg auf mit Harz+Treibmittel+Microballoons gespachteltem Roha


    Das Carbon Prepreg wurde jeweils auf Folie laminiert und mit einem festen Squeegee mehrfach abgezogen.

    Alles zusammen ins Vakuum -0,25 Bar mit Abreissgewebe, Lochfolie und Saugvlies - so, wie beim Laminieren später auch gearbeitet werden soll.


    Wenn ausgehärtet, werden alle 5 Proben gemeinsam eingespannt und gemeinsam mittels einer Schiene mit wachstender Amplitude hin und hergebogen - dann sehen wir, was zuerst aufgibt und was am längsten durchhält. Gewichte werden natürlich vorher ermittelt.


    Alles wäre auch bisher problemlos gewesen, wenn nicht der alte Sack Ärger gemacht hätte - ich meine natürlich den Vakuum-Sack ^^

    Nach 2 Benutzungen scheint der diverse Minilöcher zu haben, die gar nicht so einfach auszuspüren sind.


    Merke: Bei wichtigen Jobs besser eine frische Folie/Sack nehmen, diverse in vorherigem Vakuum entstandene Falten scheinen gerne undicht zu werden. Da wollte ich wohl am falschen Ende sparen :/

  • Nach 13 Stunden bei 30° konnnte ich die Proben schon mal aus dem Vakuum nehmen, Abreissgewebe entfernen, beschneiden und alls zusammen auf exakt gleiche Größe beschleifen, wir haben also schon mal die Gewichte für die einseitig laminierten Proben:


    Materialprobe g/m² Delta/m² Delta/5,6 m² Delamination
    1. Rohacell IG-F 51 6 mm roh
    317 0
    0
    1. Carbon nass auf rohes Roha 854 537
    3.007
    2. Carbon Prepreg auf rohes Rohe 625 308
    1.725
    3. Carbon Prepreg auf mit Microballoons 1:3 gespachteltes Carbon 784 467 2.615
    4. Carbon Prepreg auf mit Treibmittel versetztem Harz leicht beschichtetem Roha 684 367
    2.055
    5. Carbon Prepreg auf mit Harz+Treibmittel+Microballoons gespachteltem Roha 746 429
    2.402


    Rechnerisches Laminatgewicht 160 g Carbon Köper bei 40% Faservolumenanteil = 315 g/m² bzw. 1.764g/5,6 m² (laut R+g Laminatrechner und HP-Textiles Laminatrechner)


    An Probe 2 "Prepreg auf rohem Rohacell" erkennt man, dass die Methode noch knapp unter dem errechneten Gewicht für Vakuum-Laminate liegt. Somit scheint das Laminat zumindest nicht übersättigt, und ein wenig Harz verbindet ja auch noch hoffentlich Kern und Laminat :/

    Erwartungsgemäß ist diese Methode die leichteste - immerhin 159 g/m² leichter als Probe 4 "Rohacell mit Microballoons 1:3 abgespachtelt". Bei den rund 5,6 m² Sandwich-Oberfläche meines geplanten 112-Liter-Boards macht das immerhin einen Unterschied von 890 Gramm aus - gewaltig :huh:.


    Nass auf das Kernmaterial zu laminieren bringt selbst unter Vakuum ein Mehrgewicht für das Füllen der Schaumporen von 1.282 Gramm auf die Waage Nur für das Füllharz - gewaltig! 8|

    Dazu käme bei dieser Methode natürlich auch noch da Harz, was der Boardkern selbst aufsaugt, und das alles bringt nur sehr wenig strukturelle Stabilität.

    Egal, mit welchen Hightech-Materialien man da arbeitet und wie geschickt und effizient man die auch einsetzt - Leichtbau kann das so nicht mehr werden.


    Jetzt kommen die Proben noch 2 Tage in's Warme zum Aushärten, dann wird's mit den Delaminationstests spannend :echtspannend:

    Sollte sich bewahrheiten, dass Methode 2 zumindest für das Innenlaminat Unterwasserschiff ausgereicht hätte, dann hätte ich da schon mal gut 200 Gramm unnötig draufgepackt. Bei einem Zielgewicht von 4 kg sind das Welten.



    edit: Heee - das ist das erste Mal dass ich es geschafft habe, eine richtige Tabelle in einem Forum zu erstellen! Die Funktion hier im Board ist echt gut gelöst :thumbup: