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R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH • D-71111 Waldenbuch • Phone [phone]* • Fax [phone]* • www.r-g.de
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Thermische Eigenschaften
Aramide sind entflammbar, jedoch bei Entfernen der Feuerquelle selbstver-
löschend. Die Fasern schmelzen nicht und weisen eine gute flammhemmende
Wirkung auf. Die Wärmeleitfähigkeit ist gering. Bei höheren Temperaturen
beginnen Aramide zu verkohlen, aber sie weisen auch nach mehrtägiger Belastung
mit Temperaturen um 250 °C noch eine Restzugfestigkeit von 50 % auf.
Chemische Eigenschaften
Gute Beständigkeit gegen Lösemittel, Kraftstoffe, Schmiermittel, Salzwasser
etc.; von einigen starken Säuren und Laugen werden Aramidfasern angegriffen.
Sie sind widerstandsfähig gegen den Angriff von Pilzen und Bakterien.
UV-Stabilität
Aramidfasern sind empfindlich gegen UV-Strahlung.
Zunächst erfolgt eine sichtbare Verfärbung vom ursprünglichen hellen Gelb
in einen bronzebraunen Farbton. Nach längerer Einwirkung verliert die Faser
bis zu 75 % an Festigkeit. Aramidlaminate sollten möglichst mit einer UV-
ab-sorbierenden Deckschicht versehen werden. Dazu eignet sich praktisch
jedes kräftig eingefärbte Deckschichtharz.
Schlichten
Für Aramidfasern stehen noch keine chemisch wirkenden Haftvermittler zur
Verfügung. Die zum Schutz der Faser aufgebrachte Webschlichte vermindert
zunächst die Haftung Harz : Faser.
Gewebe für die Luft- und Raumfahrt werden daher nach der Herstel-
lung gewaschen. Die Gewebe sind somit entschlichtet, das Harz haftet
di- rekt auf der Faser. Ungewaschene, etwas preisgünstigere Gewebe sind
nur für weniger anspruchsvolle Anwendungen zu empfehlen.
Aramidgewebe unter 35 g/m
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werden aus qualitativen Überlegungen heraus
nicht gewaschen, da sich das Webbild ändern kann.
Matrixharze
Aufgrund der relativ guten Harz/Faserhaftung werden Epoxydharze bevorzugt.
Aminverbindungen, die in praktisch allen Härtersystemen von R&G enthalten
sind, weisen eine besondere Affinität zur Faseroberfläche auf.
Verarbeitung
Aramidfasern sind relativ unempfindlich gegenüber Beschädigungen während
der Verarbeitung. Es kommen daher alle gängigen Verarbeitungsverfahren in
Betracht (Handlaminate, Wickeln, Pressen, Strangziehen etc.).
Aufgrund der hohen Faserzähigkeit werden zum Bearbeiten von Aramidgeweben
microverzahnte Spezialscheren benötigt.
Zum Bearbeiten fertiger Laminate kommen ebenfalls nur hochwertige
Metallbearbeitungswerkzeuge in Frage. Neben feingezahnten Sägen hat
sich das Hochdruck-Wasserstrahlschneidverfahren (Water-Jet-Verfahren)
zum Besäumen fertiger Bauteile am besten bewährt.
Beim Bohren und Fräsen weist die Oberfläche einen „Flaum“ aus Aramidfasern
auf. Für optimale Ergebnisse werden Spezialwerkzeuge benötigt.
Sofern die Oberfläche von Aramidlaminaten später geschliffen werden soll,
kann als Schleifschicht zuvor ein Glasgewebe einlaminiert werden.
Kevlar
®
= DuPont; Twaron
®
= Teijin Twaron
Thermal properties
Aramids are flammable, but self-extinguishing as soon as the source of the
fire is removed. The fibres do not melt and exhibit good flame-retardant
effects. The thermal conductivity is low. At higher temperatures aramids
start to carbonise, but still exhibit a residual tensile strength of 50% even
after several days at temperatures of 250 °C.
Chemical properties
Good resistance to solvents, fuels, lubricants, salt water, etc., but a number
of strong acids and alkalis attack aramid fibres. They are resistant to attack
by fungi and bacteria.
UV resistance
Aramid fibres are sensitive to UV radiation.
First of all, the original light yellow undergoes visible discolouration and
becomes a brownish bronze. After longer exposure times, the fibres lose up
to 75% of their strength.
Whenever possible, a UV-absorbing overlay should be applied to aramid
laminates. Virtually any full-coloured overlay resin is suitable.
Sizing
At present there are still no chemical coupling agents available for aramid
fibres. The weaving size applied as a protective coat to the fibres first prevents
adhesion between the resin and the fibres.
So fabrics intended for aerospace applications are washed after
their manufacture, i.e. the fabrics are desized, and the resin adheres
directly to the fibres.
Unwashed fabrics are available at lower prices and are recommended for
less demanding applications only.
For reasons of quality assurance, aramid fabrics under 35 g/m² are not
washed: otherwise the weave may undergo change.
Matrix resins
Owing to the relatively good adhesion between the resin and the fibres,
preference is given to epoxy resins. Amine compounds, which are constituents
of virtually all of the hardener systems available from R&G, exhibit a particular
affinity to the surface of these fibres.
Processing
Aramid fibres are relatively insensitive to damage during processing.
Consequently, all of the conventional processing methods can be applied
(hand lay-up operations, winding, press moulding, pultrusion, etc.).
Owing to the high toughness of their fibres, aramid fabrics must be cut with
special micro-toothed shears.
Consequently, high-quality metalworking tools are the only adequate tools
for cutting the ready-made laminates as well.Besides fine-tooth saws, also
high-pressure water jet cutting (water-jet machining) has proved the best
method for trimming ready-made components.
Drilling or milling the surface causes the aramid fibres to fluff. Special tools
must be used if the optimal results are to be obtained.
When the surfaces of aramid laminates have to be ground in a subsequent
process, a glass fabric can be added to the laminations to serve as the
grinding coat.
Kevlar
®
= DuPont; Twaron
®
= Teijin Twaron