Praxisleitfaden zur Verarbeitung von 2K Gießharzen

VORBEREITUNG

Vor dem Arbeitsbeginn sollten die folgenden Utensilien bereitstehen:

• Das Material inklusive der zu vergießenden Teile, temperiert auf Raumtemperatur oder die

gewünschte Anwendungstemperatur

(Achtung: ggf. Absaugung bei Arbeiten mit erhöhten Temperaturen beachten)

• Rührgefäß – trocken und sauber, am besten mit einem glatten Boden und glatten Wänden
• Waage – zum Abwiegen der Portionen, Einfüllmenge
• Thermometer – zum Messen der Umgebungstemperatur und des Materials beim Eingießen
• Persönlich Schutzausrüstung – Schutzbrille, Handschuhe, Kittel, mehrere Putzlappen, Abfalleimer
• Wenn möglich: Hygrometer – zum Messen der Luftfeuchtigkeit
• Stoppuhr

DOKUMENTATION

• Notieren Sie vor dem Start die Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit, dabei sind 23 °C (+/- 5 °C) und 50 % (+/- 10 %) relative Luftfeuchte ideal.
• Notieren Sie die Chargennummern von Harz und Härter.
• Notieren Sie das Gewicht des leeren Messbechers und des Bauteils.
• Bereiten Sie die Bauteile so vor, wie Sie es später auch in der Produktion tun werden. Notieren Sie sich dabei die Charge der Bauteile, das Material, die Lagerbedingungen und die Vorbereitungen der Teile.

DURCHFÜHRUNG

Versuchen Sie, beim vorherigen Aufrühren des Harzes und beim Eingießen der Komponenten ins Mischgefäß, den Eintrag von Luftblasen zu vermeiden. Wenn es die Viskosität der Komponenten zulässt, können diese im Rührgefäß übereinandergeschichtet werden (Härter obenauf). Mit Beginn der Durchmischung starten Sie den Versuch und betätigen die Stoppuhr.

Mischen Sie das Material gründlich (mindestens eine Minute lang) mit einem Holzspatel oder Konditormesser, bis eine homogene Farbe und Konsistenz vorliegt. Schaben Sie dabei mindestens zweimal an der Wandung und am Boden entlang. Auch ein Umtopfen ist möglich, um einen Eintrag von nicht vermischten Harzresten an den Wandungen zu vermeiden (siehe unten).

Geeignete Rührgeräte

Das Vermischen von Harz und Härter sollte möglichst ohne Eintrag von Luft erfolgen. Dabei ist die Form des Spatels von Bedeutung. Verwenden Sie zum Vermischen keine Schraubendreher oder Rundhölzer. Runde Formen verringern die Mischwirkung. Eine flache und breite Form ist hingegen gut geeignet.

Durch das Mischen selbst, aber auch durch die auftretende Reaktionswärme, kommt es bei Polyurethanen und Epoxidharzen zu einer Erwärmung. Je schneller (reaktiver) das Material eingestellt ist und je besser gemischt wurde, desto stärker ist diese. Notieren Sie deshalb die Temperatur der Mischung vor Beginn des Vergießens. Je wärmer, desto dünnflüssiger ist das Material. Dies kann für die Bewertung des Vergusses wichtig sein. Nach Beginn des Vermischens wird das Material mit fortschreitender Reaktionszeit dickflüssiger. Kommt es hier zu einer noch deutlicheren Erwärmung, erfolgt das Andicken noch schneller. Ermitteln Sie die maximale Zeit, nach der ein fehlerfreier Verguss möglich war und notieren Sie die Temperatur des Materials im Rührgefäß. Je größer die angerührte Menge ist, desto stärker wirkt sich die Reaktionswärme darauf aus. Dies führt dazu, dass große Ansätze schneller aushärten als kleinere. Die Aushärtung erfolgt in der Regel „von innen nach außen“.

Wenn möglich, lassen Sie vor dem Verguss durch Rühren eingetragene Blasen aufsteigen. Dies kann durch „Aufschlagen“ des Gefäßes beschleunigt werden. Blasen an der Vergussoberfläche können gegebenenfalls durch vorsichtiges Befächeln mit einem Heißluftfön zerstört werden.

Beim Ausgießen sollte das Rührgefäß nicht ausgekratzt werden, da es an den Gefäßwandungen immer leicht zu Mischfehlern kommen kann. Diesem kann eventuell durch einmaliges Umtopfen und weiteres Mischen entgegengewirkt werden.

Befüllen von Bauteilen

Lufteinschlüsse sollten bereits beim Verguss vermieden werden. Daher sollten Sie vor dem Verguss den Verlauf der Flüssigkeit im Bauteil durchdenken und die Angussstelle(n) entsprechend wählen.

Vermeiden Sie einfaches Übergießen von Hohlräumen. Das Befüllen der Bauteile von unten kann vorteilhaft sein. Dazu kann das Harz mit einer Kanüle am Boden des Bauteils eingebracht werden.

Bei waagerechten Bauteilelementen (z. B. Platinen) kann es von Vorteil sein, die Bauteile während des Vergusses schräg zu stellen. In diesem Fall sollte die Angussstelle am tiefsten Punkt des Bauteils gewählt werden.

Eingerührte Luftblasen können vor Ablauf der Verarbeitungszeit durch Evakuieren entfernt werden. Ein maschineller Verguss ist ebenfalls möglich. Auf Wunsch empfehlen wir dafür geeignete Reiniger und Spülmittel aus unserem Sortiment.

Lagern Sie die vergossenen Teile trocken und waagerecht. Notieren Sie die Lagerbedingungen, das Einfüllgewicht und den Zeitpunkt des Vergießens. Eine visuelle Dokumentation ist ratsam.

Eine forcierte Härtung bei 60 °C für 16 Stunden ist nach Vorhärtung beispielsweise möglich. Wenn später keine temperierte Härtung geplant ist, sollte die Temperatur nicht über 60 °C liegen, da sonst eine untypische Härte erreicht wird. Bei Temperaturen über 160 °C kann außerdem eine Zersetzung eingeleitet werden. Wenn bei erhöhten Temperaturen gehärtet wird, ist eine Absaugung notwendig. Am besten ist es, den Innenraum des Ofens vor dem Öffnen durch Anschluss an das Abluftsystems (kurzzeitig) zu belüften. Erfolgt in der Fertigung die sofortige Temperierung sollte dies auch bei den Versuchen simuliert werden, um das Verlaufen des Materials aber auch Thermospannungen realistisch abzubilden. Dies ist besonders für Epoxidharze ratsam. Generell sollten die Verarbeitungs- und Härtungsbedingungen während Vergussversuchen so gewählt werden, dass sie den späteren Produktionsbedingungen entsprechen. Denn in Abhängigkeit von der Aushärtungstemperatur können verschiedene Aushärtungsreaktionen bevorzugt ablaufen. Dies kann zu unterschiedlichen Eigenschaften der erhaltenen Formkörper, insbesondere im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften oder thermischen Spannungen, führen.

GRUNDSÄTZLICHES ZU POLYURETHANEN

Isocyanate reagieren mit Luftfeuchtigkeit unter Gasbildung. Daher sollten Harz und Härter nach dem Öffnen dicht verschlossen werden, damit das Harz keine Feuchtigkeit zieht bzw. der Härter nicht reagiert (Bildung einer Haut, Kruste etc.). Bitte beachten Sie, dass diese Nachhärtung mit Luftfeuchtigkeit auch für vergossene Teile gilt. Wenn kein Luftzutritt möglich ist, dauert die Nachhärtung länger. In diesem Fall wird häufig eine etwas höhere Härte beobachtet.

Harzgemische und Härter reagieren mit Haut, Kleidung und Arbeitsgeräten. Schützen Sie sich daher und entfernen Sie Verunreinigungen sofort. Oft sind viel Seife und lauwarmes Wasser am besten dafür geeignet.

Die Faustregel, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperatursteigerung um 10°C verdoppelt, lässt sich bei Polyurethanen gut anwenden. Beim Arbeiten mit Polyurethanen, deren

Härter mehr als 0,1% Diisocyanate enthält, ist eine vorherige Schulung verpflichtend. Diese kann unter http://www.safeusediisocyanates.eu/de durchgeführt werden.

Beachten Sie das EG-Sicherheitsdatenblatt und die darin enthaltenen Angaben.

GRUNDSÄTZLICHES ZU EPOXIDHARZEN

Epoxidharze und Amine sind stark allergen, weshalb eine besonders saubere Arbeitsweise notwendig ist. Amine reagieren mit Luftfeuchtigkeit bzw. Kohlendioxid und bilden Carbamate bzw. Carbonate (es entsteht eine Haut, Kruste etc.). Verschlüsse müssen vor dem Verschließen gereinigt werden und obere Deckschichten müssen verworfen werden.

Die Exothermie von vermischten Epoxidharzen ist nicht zu unterschätzen. Ansatzgrößen sind nur vorsichtig und schrittweise zu erhöhen und gegebenenfalls im Abzug zu handhaben.

Die Faustregel, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperatursteigerung um 10°C

verdoppelt, lässt sich bei Epoxidharzen gut anwenden. Sie erklärt die mitunter sehr schnelle Härtung in Kombination mit der exothermen Reaktion.

Beachten Sie das EG-Sicherheitsdatenblatt und die darin enthaltenen Angaben.

GRUNDSÄTZLICHES ZU SILIKONEN

Wenn Silikone in einem Labor getestet werden, in dem auch Polyurethane und Epoxidharze verwendet werden, muss besonders darauf geachtet werden, dass keine Testoberflächen kontaminiert werden. Verunreinigungen müssen sofort entfernt werden, um ein Verschleppen von Silikonen und eine Kontamination von Geräten und Oberflächen zu verhindern.

Beachten Sie das EG-Sicherheitsdatenblatt und die darin enthaltenen Angaben.