Glasfaserprofile – auch als GFK-Profile oder FRP-Profile bezeichnet – werden im sogenannten Pultrusionsverfahren hergestellt und bestehen aus zwei Hauptkomponenten: Glasfaserverstärkungen und einer Harzmatrix. Diese Materialien zeichnen sich durch hervorragende mechanische, chemische und thermische Eigenschaften aus.
Description
Hauptmerkmale von Glasfaserprofilen
- Leicht und hochfest: Glasfaserprofile wiegen nur etwa ein Viertel von Stahl, weisen jedoch eine ähnliche Festigkeit auf. Dadurch lässt sich das Gewicht der Konstruktion erheblich reduzieren, auch wenn hohe Lasten getragen werden müssen.
- Korrosionsbeständigkeit: Glasfaserprofile weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf und halten der Einwirkung verschiedener Chemikalien wie Säuren, Laugen und Salzen stand. Daher eignen sie sich besonders für feuchte und korrosive Umgebungen.
- Witterungsbeständigkeit: Glasfaserprofile weisen eine gute Alterungsbeständigkeit gegenüber natürlichen Einflüssen – wie etwa starker UV-Strahlung – auf und behalten ihre Leistungsfähigkeit sowie ihr Erscheinungsbild über lange Zeit bei.
Produktionsprozess
Arten von Glasfaserprofilen
- I-Träger: Werden im Bauwesen zur statischen Unterstützung eingesetzt, ähnlich wie I-Träger aus Stahl.
- U-Profile: Häufig verwendet für Rahmenkonstruktionen, Stützen und Bauelemente.
- Winkelprofile: Werden für Eckverstärkungen und tragende Konstruktionen verwendet.
- Rohre: Ideal für den Flüssigkeitstransport oder als konstruktive Stützen.
- Rund- und Flachstahl: Für diverse konstruktive und mechanische Anwendungen.
Harzarten
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Harztyp
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Eigenschaften
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Polyesterharz
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Erschwinglich.
Gute mechanische Eigenschaften. Geringe Korrosionsbeständigkeit. |
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Vinylesterharz
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Höhere Korrosionsbeständigkeit als Polyester.
Höhere Temperaturbeständigkeit. Hart. |
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Epoxidharz
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Hervorragende Festigkeit und Haftung.
Hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit. Geringe Schrumpfung. |
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Phenolharz
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Hohe Hitzebeständigkeit.
Schwer entflammbar. Geringe Rauch- und Schadstoffentwicklung. |
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Polyurethanharz
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Hohe Schlagfestigkeit.
Hervorragende Haltbarkeit. Gute Chemikalien- und Abriebbeständigkeit Widerstand. |
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Acrylharz
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UV-beständig.
Gute Klarheit und Witterungsbeständigkeit. Dauerhaft. |
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Bismaleimid
(BMI) |
Hohe thermische Stabilität.
Hervorragende mechanische Eigenschaften. Geringer dielektrischer Verlust. |
Fasertypen
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Fasertyp
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Beschreibung
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E-Glas (Elektro-Glas)
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Gute Isolierung und Festigkeit.
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S-Glas (strukturell)
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Höhere Festigkeit und Steifigkeit im Vergleich zu E-Glas.
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C-Glas (chemikalienbeständig)
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Hohe Chemikalienbeständigkeit.
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AR-Glas (alkalibeständig)
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Speziell für hohe Alkalibeständigkeit entwickelt
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R-Glas (Verstärkung)
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Ähnlich wie S-Glas, wird jedoch hauptsächlich auf europäischen Märkten verwendet.
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D-Glas (dielektrisch)
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Hervorragende dielektrische Eigenschaften für die elektrische Isolierung.
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Leistungsparameter (Referenz)
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Parameter
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Typische Werte
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Zugfestigkeit
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300-900 MPa
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Biegefestigkeit
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200-500 MPa
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Elastizitätsmodul
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20-50GPa
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Druckfestigkeit
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150-500 MPa
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Scherfestigkeit
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80-100MPa
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Wärmeleitfähigkeit
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0.3-0.4 W/mK
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Wärmeausdehnungskoeffizient
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8-12 x 10-6/℃
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Wärmeformbeständigkeitstemperatur
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100-250°C
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Durchschlagfestigkeit
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15-40 kV/mm
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Spezifischer Durchgangswiderstand
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10¹⁰ to 10¹⁴ ohm-cm
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Entflammbarkeit
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UL94 V-0 (für flammhemmende Harze)
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Dichte
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1.7-2.0 g/cm³
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Wasseraufnahme
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<0.5%
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Nutzungsdauer
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20-50 Jahre
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Typische Anwendungsbereiche
Glasfaserprofile vereinen Langlebigkeit, Wartungsarmut und geringes Gewicht, was sie zu einem vielseitigen Werkstoff für zahlreiche industrielle und bauliche Anwendungen macht.
- Konstruktion: Wird im Brückenbau sowie für Gehwege, Geländer und Leitern verwendet.
- Marine: Glasfaserprofile werden aufgrund ihrer Beständigkeit gegen Salzwasser und Korrosion häufig im Schiffbau und bei Offshore-Plattformen eingesetzt.
- Elektrik: Verwendung in Kabelgestellen, zur elektrischen Isolierung sowie in Komponenten für Umspannwerke.
- Chemische Verfahrenstechnik: Wird in korrosiven Umgebungen eingesetzt, wie etwa in Chemieanlagen oder Abwasseraufbereitungsanlagen.
- Verbundplatten: Wird im Innenaufbau von Verbundplatten verwendet, um deren Festigkeit zu erhöhen.
