Was ist Gewebeglas und welche Rolle spielt es bei der FRP-Verstärkung?

Grundlagen des Gewebten Rovings

Gewebtes Roving ist ein Glasfasergewebe und gehört zu den Bestandteilen von Verbundmaterialien. Es wird durch das Weben kontinuierlicher Stränge aus Glasgarn in einfachen oder Köperbindungen hergestellt. Dadurch erhält Gewebtes Roving eine dicke und feste Struktur. Aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit und guten Harzdurchtränkbarkeit ist es eine beliebte Wahl in verschiedenen Fertigungsverfahren. Im Unterschied zu anderen Glasfasergeweben weist Gewebtes Roving zudem ein bemerkenswertes Maß an Biegsamkeit auf. Es kann sich der Form der Formgebung folgen und erfüllt sowohl Anforderungen an Festigkeit als auch an Flexibilität.

Welche Eigenschaften hat Gewebtes Roving?

Gewebtes Roving weist ebenfalls einen hohen Faservolumenanteil auf, also das Verhältnis der Faser zum übrigen Verbundwerkstoff. Dies bedeutet gestapelte Fasern und hochwertige mechanische Eigenschaften des Verbundmaterials. Es besitzt außerdem eine hohe Dimensionsstabilität, was minimale Verformungen während der Aushärtung des Verbundmaterials bedeutet. Es ermöglicht dem Harz, zu fließen, die Fasern zu durchtränken und chemisch mit ihnen zu binden. Zudem ist es leicht und zeichnet sich durch eine hohe strukturelle Effizienz des Verbundstoffs aus.

Der Herstellungsprozess von gewebtem Roving

Gewebtes Roving beginnt mit hochwertigen Glasfasermaterialien. Diese Fasern werden zu Roving-Garnen versponnen und anschließend auf Webstühlen in Leinwandbindung oder Köperbindung verwebt. Bei der Leinwandbindung werden die Garne in einem einfachen Kreuzmuster miteinander verflochten. Bei der Köperbindung erfolgt die Verflechtung so, dass das Gewebe eine bessere Drapierfähigkeit erhält. Das gewebte Gewebe durchläuft danach eine Oberflächenbehandlung, die die Verträglichkeit der Roving-Gewebe mit Harzen verbessert. Diese Behandlung stärkt die Bindung zwischen den Gewebefasern und dem Matrixmaterial und verbessert somit die Leistungsfähigkeit des Verbundwerkstoffs.

Warum gewebtes Roving ideal für die FRP-Verstärkung ist

Gewebtes Roving ist der beste Stoff zur Verstärkung von GFK oder glasfaserverstärkten Kunststoffen aufgrund der Fähigkeit der gewebten Struktur, Lasten im Verbund gleichmäßig zu verteilen. Es weist eine hohe Zug- und Biegefestigkeit auf, wodurch GFK-Produkte schlag- und ermüdungsresistenter werden. Der Stoff verbessert die strukturelle Steifigkeit von GFK-Bauteilen und erhöht so deren Widerstandsfähigkeit gegenüber harschen Umgebungsbedingungen. Er passt sich leicht komplexen Formen an und wird daher in GFK-Anwendungen – von großen Strukturen bis hin zu filigranen Teilen – weit verbreitet eingesetzt.

Häufige Anwendungen von gewebtem Roving in GFK

Im Bereich des maritimen Bauwesens wird Gewebegewebe bei der Konstruktion von GFK-Booten und -Decks eingesetzt. Diese Strukturen nutzen Gewebegewebe, um hohen Drücken und korrosiven Materialien standzuhalten. Im Bauwesen wird Gewebegewebe auch zur Herstellung witterungsbeständiger GFK-Platten, Gitterroste und tragender Bauteile verwendet. Weitere Anwendungen im Automobil-, Luft- und Raumfahrtbereich sowie im Windenergiesektor umfassen Bauteile und Strukturen, bei denen das hohe Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis des Gewebegewebes eine entscheidende Rolle spielt.

Zunächst einmal bietet Gewebtes Rovings im Vergleich zu Chopped Strand Mat radiale und axiale Festigkeit, was die Steifigkeit erhöht, und es ist leichter, mit gewebten Rovings zu arbeiten. Gewebte Rovings weisen außerdem ein höheres Festigkeits-Gewichts-Verhältnis im Vergleich zu Geweben auf und sind der Industriestandard für mehrachsige Verstärkung. Außerdem sind gewebte Rovings leichter zu verarbeiten und haben ein höheres Festigkeits-Gewichts-Verhältnis im Vergleich zu Geweben. Schließlich lassen sich gewebte Rovings leichter mit verschiedenen Harzsystemen kombinieren, um die kostengünstige und effiziente Herstellung von GFK-Bauteilen weiter zu verbessern.

Überlegungen zur Verwendung von gewebtem Roving in GFK-Projekten

Bei der Auswahl des Gewebetyps für Glasfaserverbundstoffe (FRP) sollte das Gewicht und die Dicke des Gewebes berücksichtigt werden. Schwere und dickere Gewebe bieten eine höhere Festigkeit, benötigen jedoch möglicherweise mehr Harz. Auch die Webart spielt eine Rolle; beispielsweise eignet sich ein Leinwandbindung am besten für flache Oberflächen, während eine Köperbindung besser für gekrümmte Formen geeignet ist. Das verwendete Harzsystem muss mit dem Gewebe kompatibel sein, um eine ausreichende Haftung sicherzustellen. Zudem sind angemessene Handhabung und Lagerung erforderlich, um die Leistungsfähigkeit des Gewebes zu erhalten, da die Verhinderung von Feuchtigkeitsaufnahme die Lagerung verbessert. Die Verstärkungswirkung von Gewebeverstärkungen bei FRP-Produkten wird am besten erreicht, wenn das korrekte Aushärtungsverfahren eingehalten wird.