Epoxidharz effizient vergießen, verarbeiten und aushärten

Robuster Alleskönner für vielseitige Anwendungen

Epoxidharze sind Reaktionsharze, mit denen sich durch Zugabe von Additiven ein stabiler, chemikalienbeständiger Kunststoff erzeugen lässt. Gießharze auf Epoxidbasis zeichnen sich durch gute elektrische Eigenschaften sowie eine hohe Härte aus. Beim Vergießen von Epoxid ist jedoch die hohe Wärmeentwicklung während der Aushärtung zu berücksichtigen.

Epoxide (oder Epoxyde, EP) sind eine wichtige und vielseitig verwendbare Materialklasse. Ihr Name leitet sich von der an der Bildungsreaktion beteiligten reaktiven Gruppe ab, der sogenannten Epoxid- oder Oxirangruppe. Unter Zugabe von geeigneten Härtern kann mit Epoxidharzen ein stabiler duroplastischer Kunststoff mit hoher chemischer Beständigkeit erzeugt werden. Weit verbreitet sind Konstruktionsklebstoffe auf Epoxidbasis, auch im Korrosionsschutz oder als Leiterplattenmaterial kommt das Material zum Einsatz. Als Gießharze werden Epoxide häufig zur Isolation und zum Schutz sensibler elektronischer bzw. elektrotechnischer Bauteile wie beispielsweise Zündspulen, Kondensatoren oder Kollektoren verwendet.

Epoxidharz: Eigenschaften

In ausgehärtetem Zustand zeichnen sich Epoxidgießharze in der Regel durch eine hohe Härte und mechanische Stabilität, gute elektrische Eigenschaften sowie eine außerordentlich gute Haftung auf fast allen Substraten aus. Eine geringe Brennbarkeit, hohe Glutfestigkeit sowie eine gute Temperaturstandfestigkeit sind weitere Vorteile. Mittels geeigneter Füllstoffe und Additive lassen sich die Eigenschaften von Epoxidgießharzen stark modifizieren. Füllstoffe wie Aluminiumhydroxid wirken flammhemmend, Glashohlkugeln sorgen für eine geringere Dichte, Quarzsand für eine bessere Abrasionsbeständigkeit. Auch dem Materialschwund während des Aushärteprozesses kann mit geeigneten Füllstoffen vorgebeugt werden.

Im Vergleich zu anderen Gießharzen wie beispielsweise Polyurethan schlagen sich die guten Eigenschaften von Epoxidharzen teilweise in einem höheren Preis nieder. Auf Anwenderseite ist die hohe Wärmeentwicklung während der Härtung zu beachten, die bei empfindlichen Baugruppen Defekte verursachen kann. Um die Entstehung von zu hohen Temperaturen zu vermeiden, können große Materialmengen in mehreren Arbeitsgängen vergossen werden. Darüber hinaus gilt es beim Vergießen von Epoxidharzen die zumeist hohen Viskositäten der Materialien zu berücksichtigen.

TIPP: Um eine höhere Wärmeformbeständigkeit und eine vollständige Vernetzung zu erreichen, kann das Epoxidharz nach dem Aushärten einer zusätzlichen Warmhärtung unterzogen werden.
Epoxidharz: Verarbeitung und Verguss

Gießharze auf Basis von Epoxid werden üblicherweise in zwei Komponenten geliefert, die vor dem Verguss vermischt werden müssen. Die sogenannte A-Komponente enthält meist das Epoxidharz, die B-Komponente den Härter, der dem Harz in einem festgelegten Mischungsverhältnis zuzugeben ist. Wird dieses nicht exakt eingehalten, drohen ungenügende Materialeigenschaften und somit letztlich Ausschuss. Die Gebrauchsdauer von reaktiven Materialien wird als Topfzeit bezeichnet. Die Topfzeit von Epoxidharzen erstreckt sich auf einen Zeitraum von einigen Minuten bis hin zu mehreren Stunden. Dabei ist zu beachten, dass die Viskosität des Harzes während der Topfzeit nichtlinear zunimmt. Ab einem bestimmten Zeitpunkt steigt die Viskosität rapide an und das Epoxidharz lässt sich nur mehr schwer verarbeiten und vergießen. Durch die Erwärmung des angemischten Harzes kann die Verarbeitbarkeit zwar verbessert werden, dies schlägt sich jedoch in einer deutlich verkürzten Topfzeit nieder.

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