Vakuum-Expansionsverfahren (VEX)

Das Vakuum-Expansionsverfahren (VEX) ist eine innovative Methode zur Herstellung von Bauteilen aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) in Sandwichbauweise. Dieses Verfahren kombiniert Glasfaserverstärkung und geschäumte Polyesterharze, um leichte und gleichzeitig belastbare Bauteile mit hoher Oberflächenqualität herzustellen. C.F. Maier-TEC verfügt über umfassende Expertise in der Entwicklung und Anwendung des VEX-Verfahrens zur Herstellung von hochwertigen Verbundkunststoffen.

Der Text "VEX" auf einem dunkelgrauen Hintergrund
Im VEX-Verfahren hergestelltes Seitenverkleidungsteil für die Agrarfahrzeugindustrie
Querschnitt durch eine VEX-Sandwichkonstruktion
Werkzeugzuhaltevorrichtung mit drei Werkzeugen
Auftragen der Gelcoat-Deckschicht

Der Prozess des VEX-Verfahrens


Das VEX-Verfahren kombiniert Glasfaserverstärkung mit geschäumten Kunstharzen, um komplexe GFK-Formteile herzustellen. Ähnlich wie beim RTM-Verfahren werden die Glasfasermatten im VEX-Verfahren mit Polyesterharz imprägniert. Dieser Prozess findet in einem geschlossenen Werkzeug statt, das zwei- oder mehrteilig sein kann und nach dem C.F. Maier-Standard gefertigt wird. Dies gewährleistet hohe Oberflächenqualität, Maßhaltigkeit und Prozesssicherheit.

Der Herstellprozess des VEX-Verfahrens beginnt mit dem Auftragen einer Gelcoat-Deckschicht in die Form, gefolgt von der Einlage der Glasfaserverstärkung, gegebenenfalls ergänzt durch Hartschaumkerne. Bei Bedarf können zusätzlich Metall- oder Holzeinlagen, Kabel oder Leerrohre in die Sandwichteile integriert werden, um die spezifischen Anforderungen zu erfüllen. Anschließend wird das aufschäumbare Polyesterharz in die offene Form eingebracht und die Form geschlossen. Das Vakuum unterstützt die gleichmäßige Verteilung des Harzes, wodurch ein mikrozellularer Struktur-Hartschaum entsteht, der die Faserverstärkung und die Einlagen vollständig umhüllt.

 

Materialvielfalt und Einsatzbereiche


Das VEX-Verfahren führt zu Bauteilen mit beidseitig glatten Oberflächen und hoher Oberflächenqualität, wobei die Außen- und Innenkonturen der Komponenten unterschiedlich sein können. Die Bauteile werden nach der Aushärtung entformt und auf CNC-Fräsanlagen besäumt, gefräst und gegebenenfalls gebohrt. Durch die Verwendung von Gelcoat ist eine nachträgliche Lackierung optional. Die im Werkzeug definierte Oberfläche und Kontur bieten eine hohe Präzision, während das geschäumte Harz ein leichtes, dennoch belastbares Bauteil ermöglicht.

Ein großer Vorteil des VEX-Verfahrens ist die Herstellung von großflächigen Bauteilen mit komplexen Geometrien. Beispielsweise eignen sich Fahrzeugfronten für Reisemobile ideal für dieses Verfahren, da den designerischen Wünschen unserer Kunden nahezu keine Grenzen gesetzt sind. Die Sandwichteile können zugeschnittene Hartschaumkerne oder formgeschäumte Einleger enthalten, die im eigenen Haus gefertigt werden, um eine optimale Qualität zu gewährleisten. Die Sandwichbauweise trägt wesentlich zur Verbesserung der Steifigkeit, Wärmedämmung und Schalldämmung der Bauteile bei.

Durch die Möglichkeit, Einlagen wie Kabel und Befestigungspunkte in die Sandwichteile zu integrieren, können erhebliche Einsparungen bei den Montagekosten erzielt werden. Bei der Wohnmobil-Heckwand können beispielsweise Verkabelungen für Rückleuchten und Kennzeichenbeleuchtung bereits während der Bauteilherstellung integriert werden, wodurch zusätzliche Montagestunden eingespart werden.

 

Vorteile und Grenzen des VEX-Verfahrens


Das VEX-Verfahren bietet viele Vorteile für die Herstellung von leichten, aber robusten Bauteilen mit ausgezeichneter Oberflächenqualität. Die Werkzeugkosten für Kunststoffwerkzeuge sind relativ gering, wodurch das Verfahren wirtschaftlich für Jahresmengen ab wenigen Hundert Teilen eingesetzt werden kann. Bei größeren Bedarfen können Metallwerkzeuge in getakteten Fertigungsprozessen eingesetzt werden.

Das VEX-Verfahren ähnelt dem VA-RTM-Verfahren, unterscheidet sich jedoch darin, dass das Harz beim VEX-Verfahren aufgeschäumt wird, wodurch die Gesamtdichte des Bauteils verringert wird. Das Ergebnis sind leichtere Bauteile mit hoher Belastbarkeit, die sich besonders für Anwendungen im Leichtbau eignen.

 

Zusammenfassung der Vorteile


Das Vakuum-Expansionsverfahren bietet folgende Vorteile:

  • Leichte und belastbare Bauteile durch die Kombination von Glasfaserverstärkung und geschäumten Polyesterharzen
  • Hohe Oberflächenqualität durch den geschlossenen Prozess und den Einsatz von Gelcoat
  • Großflächige Bauteile und komplexe Geometrien möglich, ideal für Fahrzeugkomponenten wie Reisemobil-Fronten
  • Sandwichbauweise verbessert Steifigkeit, Wärme- und Schalldämmung
  • Kosteneffiziente Fertigung durch niedrige Werkzeugkosten und Integration von Einlagen zur Reduktion der Montagekosten

Das VEX-Verfahren ist somit eine hochflexible und effiziente Methode zur Herstellung von Verbundbauteilen, die Leichtbau, Designfreiheit und hohe Funktionsintegration ermöglicht.

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