Gießharz ist meist ein synthetisches Kunstharz, welches in flüssiger Form im Vergußverfahren verarbeitet wird. Dabei fließt die Vergussmasse von oben in eine wiederverwendbare oder in eine verlorene Form. Den Arbeitsschritt des Einfüllens bezeichnet man als Verguß. Eine wichtige Verarbeitungseigenschaft von Gießharzen ist die Viskosität, welche die "Dünn" oder "Dick-Flüssigkeit" mit einem Zahlenwert beschreibt. Die Härtung des Harzes geschieht meist durch Erwärmung z.B. im Ofen.
Wichtige Gießharze
- Polyesterharz
- Polyurethanharz (PU-Harz)
- Epoxidharz
- Silikonharz
Einkomponentenharze sind vorgemischte Harzsysteme, bei denen die Härtungsreaktion erst oberhalb einer Starttemperatur beginnt. Durch Lagerung unterhalb der Starttemperatur kann die Härtung viele Monate verzögert werden. (ggf. gekühlte Lagerung)
Bei mehrkomponentigen Harzen wird Harz und Härter (sowie evtl. weitere Zusätze wie Füllstoffe, Farbe, Beschleuniger,..) in einem Mischvorgang zusammengebracht, und je nach Produkt reagiert das Harzsystem bei Raumtemperatur oder erst nach Erwärmung.
Bei gefüllten Harzen wird durch mineralische Zusätze (Quarzmehl, Sand, Kreide,..) der Schrumpf beim Härten sowie der Ausdehnungskoeffizient des fertigen Formstoffes reduziert. Im weiteren verbilligen diese Zusätze das Gießharz häufig und verringern die Brandneigung. Diese Vorteile werden durch die aufwendigere Verarbeitung erkauft, da diese Harze zur Sedimentation neigen.
Die Härtung erfolgt durch Vernetzung der Einzelkomponenten und geht meist mit einem Volumenschrumpf einher. Hier gibt es auch die Bezeichnung Reaktionsharz. Bei verschiedenen Harze erfolgt die Härtungsreaktion Exotherm, d.h. es wird Wärme frei.
Spezielle Harze reagieren erst nach Bestrahlung mit UV-Licht oder bei Kontakt mit Katalysatoren.
Gute Klarsichtharze sind nach optimaler Verarbeitung von echtem Glas oder Plexiglas kaum zu unterscheiden.
Verarbeitung
Die Verarbeitung von Gießharz erfolgt industriell mit Hilfe von Vergußanlagen. Bei Vakuumvergußanlagen wird das Vergußobjekt in einem evakuierten Behälter mit Gießharz gefüllt. Hierbei erhält man "blasenfrei" Vergüsse und damit besonders gute elektrische Isolationseigenschaften. Erfolgt die Einbringung des Gießharzes nur punktuell spricht man auch von Dosieranlagen. Bei geringen Mengen ist das Anmischen von Hand und der Handverguß möglich. In den Verarbeitungsrichtlinien des Herstellers sind bei Zweikomponentensystemen z.B. das Mischungsverhältniss angegeben. Hierbei gibt das Verhältnis 100:30 meist das Gewichtsverhältnis zwischen Harz und Härter an. Ebenso ist die "Topfzeit" angeben, welche den Verarbeitungszeitraum bis zum Anstieg der Viskosität beschreibt. Die Härtungsvorschriften geben Zeiten und Temperaturen an, nach denen die Endeigenschaften erreicht werden. Die meisten Gießharze sind im ungehärteten Zustand gefährdene Stoffe und besondere Schutz- und Sicherheitsmaßnahme müssen eingehalten werden. (Siehe Sicherheitsdatenblatt)
Gründe für den Verguß
- Umhüllung und Schutz von Bauteilen, wobei Schutz das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub, Fremdkörpern, Wasser, usw. beinhalten kann.
- elektrische Isolation, d.h. Erhöhung der Spannungsfestigkeit
- Fixierung von Bauteilen untereinander, mechanische Stabilität, Erhöhung der Vibrations- und Schockfestigkeit
- Berührungsschutz (elektrischen Sicherheit, Personenschutz)
- Herstellung von Gießkörpern mit Freiformflächen in meist geringer Stückzahl
Anwendungen
- Verguß elektrotechnischer Bauteile (Transformatoren, Kondensatoren, Halbleiter, Baugruppen,..)
- Verguß von offenen Kontaktstellen bei Kabeln und Leitungen (Erdkabelverzweigungen z.B. Energie- und Telefonleitungen)
- Herstellung von Abgüssen in vorher hergestellte Formen (z.B. beim Rapid Prototyping, Gebäude- + Denkmal-Restauration)
- Klarsichtverguß (z.B. aus ästhetischen Gründen oder zur dauerhaften Erhaltung von Erinnerungsstücken)
Hersteller von Gießharzen/Vergussmassen
- [www.altana.de]
- [www.henkel.de]
- [www.wevo-chemie.de]
- [www.huntsman.com]
- [www.vantico.com]
- [www.loctite.com]
- [www.rhenatech.com]
- [www.epicresins.com]