Vakuum-Entgasung in der Carbonfaser-Fertigung

Wie Vakuum-Entschäumung eingeschlossene Luft aus Epoxid entfernt — und warum das den Unterschied zwischen einem Kosmetik- und einem Strukturteil macht.

Der Prozess

Warum Carbonteile porefreies Harz brauchen

Jedes Carbonrohr, jede Platte und jedes bearbeitete Teil beginnt als flüssiges Epoxid. Was in dieser Flüssigkeit gelöst ist — Luft, Feuchte, Flüchtiges — landet im Teil, sofern es nicht zuerst entfernt wird.

Festigkeit

Blasen, die in ausgehärtetem Harz eingeschlossen bleiben, werden zu Poren. Poren wirken als Spannungskonzentratoren: Schubfestigkeit zwischen den Lagen und Biegefestigkeit sinken messbar, je höher der Porengehalt steigt. Branchenstudien verknüpfen bereits 2–4 % Porengehalt mit zweistelligen Festigkeitsverlusten bei Laminaten.

Oberflächengüte

Luft im Harz zeigt sich als Nadelstiche, Grübchen und matte Stellen auf hochglänzenden Flächen — der schnellste Weg, einen Kunden für Showteile oder Designpanel zu verlieren, egal wie gut die Faser ist.

Dichtheit und Ermüdung

Verbundene Poren schaffen Leckwege in Rohren und Druckteilen, und jede Blase ist ein Rissstartpunkt unter zyklischer Last. Drohnenarme, RC-Chassis und Roboterausleger leben und sterben an der Ermüdungsfestigkeit.

Zerspanungsausbeute

Beim CNC-Fräsen freigelegte Poren bedeuten Ausschuss nach teurer Bearbeitungszeit. Das Harz stromauf zu entgasen ist die günstigste Qualitätssicherung in der Werkstatt.

Funktionsweise

Die Physik in einer Minute

1. Der Druck fällt

Der Harzbecher steht in einer abgedichteten Kammer, die mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. Die Pumpe zieht die Kammer auf etwa -0,095 MPa (nahe Vakuum) herunter.

2. Gas tritt aus der Lösung aus

Nach dem Henry-Gesetz kann das Harz bei niedrigerem Druck weniger Gas halten. Gelöste Luft tritt aus der Lösung aus, und vorhandene Mikroblasen dehnen sich auf ein Mehrfaches ihrer Größe aus.

3. Blasen steigen auf und platzen

Größere Blasen haben mehr Auftrieb: sie steigen schnell an die Oberfläche, wo sie aufreißen und in die Kammer entweichen, statt im Guss zu bleiben.

4. Der Guss ist sauber

Nach wenigen Minuten (dünnes Harz) bis einer halben Stunde (stark gefüllte oder zähe Systeme) ist das Harz porenfrei und bereit zum Gießen, Infundieren oder Nasslaminieren.

Praktischer Hinweis: entgasen Sie nach dem Mischen des Härters, aber bevor der Becher zu gelieren beginnt. Schnelle Härter und große Massen verkürzen das Arbeitsfenster — Harz kühlen oder in kleineren Chargen entgasen.
In unserer Fertigung

Wo Entgasung in unseren Prozess passt

ProzessschrittWas wir entgasenWas es verhindert
Nasslaminat & Harzgießen Gemischtes Epoxid vor Laminieren, Gießen oder Vergießen Porenringe und schwache Zwischenlagenschichten im ausgehärteten Teil
Platten- & Blechpressen Harzfilm / nasses Harz zwischen den Lagen Nadelstiche auf Hochglanzplatten, Delaminationsrisiko
Vakuum-Infusion Harz im Sammelbehälter vor Eintritt in die Leitung Luft, die in den Faserkuchen getragen wird, Trockenstellen und Porosität
Gießen & Vergießen Gefülltes Epoxid für Inserts, Verbindungen und Fittings Lunker, Poren rund um eingebettetes Metall
Prototypenmuster Kleine Chargen vor jeder Serienfertigung Qualitätsüberraschungen nach dem Werkzeugeinsatz
Ausrüstung

Zwei Arten von Vakuum-Entgasern

Statische Vakuumkammer

Ein abgedichteter Tank, eine Vakuumpumpe und Geduld. Das Harz ruht einfach, während die Blasen entweichen. Günstig, große Kapazität, ideal für Laminierharze mit niedriger bis mittlerer Viskosität — die Standardwahl für Carbonfaser-Platten und -Rohre.

Planetarer Vakuummischer

Der Becher dreht und rotiert zugleich, während die Kammer im Vakuum steht — Mischen und Entgasen laufen gemeinsam ab, ohne Rührblatt, das neue Luft einbringt. Minuten statt halber Stunden, bestens für zähe oder gefüllte Systeme, Klebstoffe und Batterieschlämme.

Was wir am Manometer beobachten: Abfallgeschwindigkeit, gehaltenes Vakuum (eine undichte Kammer entgast nie voll) und Überlauf — Harz kann anfangs auf 2–3× aufschäumen, also Becher nie mehr als ein Drittel füllen.
FAQ

Common Questions

Was ist Vakuum-Entgasung in der Carbonfaser-Fertigung?

Die Vakuum-Entgasung (auch Entschäumung oder Entlüftung) legt frisch gemischtes Epoxidharz in eine geschlossene Kammer, während eine Vakuumpumpe den Druck auf etwa -0,095 MPa senkt. Gelöste Luft verlässt die Lösung, Mikroblasen dehnen sich aus, steigen auf und platzen — es bleibt porefreies Harz zum Gießen, Infundieren oder Laminieren.

Warum schwächen Blasen Carbonfaser-Teile?

Eingeschlossene Blasen härten als Poren im Verbund aus. Poren sind Spannungskonzentratoren, die interlaminare Scher- und Biegefestigkeit senken, Leckwege in Rohren erzeugen und als Rissstartpunkte unter Ermüdung dienen. An glänzenden Oberflächen zeigen sie sich als Nadelstiche und Krater.

Wie lange dauert das Entgasen von Harz?

Typischerweise 5-15 Minuten für niedrigviskoses Laminier-Epoxid, bis zu 30 Minuten für stark gefüllte oder zähflüssige Systeme. Es erfolgt nach dem Mischen des Härters und bevor das Harz geliert — schnell härtende Härter brauchen oft kaltes Harz oder kleinere Chargen.

Kann man Harz entgasen, das schon Härter enthält?

Ja — das ist die normale Reihenfolge für Nasslaminat und Infusion: Harz und Härter gründlich mischen, die Charge entgasen, dann gießen oder infundieren. Bei sehr schnellen Härtern den Becher klein halten, damit die Exothermie das Arbeitsfenster nicht verkürzt.

Entgast jeder Carbonfaser-Hersteller das Harz?

Seröse schon. Das Entgasen spart pro Charge einige Minuten, riskiert aber Poren, Oberflächennadelstiche, Fräsausschuss und Feldausfälle. Bei strukturellen Rohren, glänzenden Platten und bearbeiteten Teilen ist entgastes Harz ein günstiger Qualitätsschritt, der den gesamten Folgeprozess schützt.

Ist Vakuum-Entgasung dasselbe wie Vakuumbeutelung?

Nein. Die Vakuumbeutelung verdichtet das Laminat und zieht Harz durch die Faser während der Aushärtung. Die Vakuum-Entgasung entfernt die eingeschlossene Luft aus dem flüssigen Harz, bevor es die Faser berührt. Beide ergänzen sich — die besten Teile entstehen aus zuerst entgastem, dann beutelten oder infundiertem Harz.