Resin Transfer Molding (RTM)

Das Resin Transfer Molding (RTM) ist ein fortschrittliches Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundkunststoffen in hoher Stückzahl. Bei C.F. Maier-TEC haben wir uns auf das VA-RTM-Verfahren spezialisiert, ein innovatives Verfahren, das die Vorteile des klassischen RTM-Verfahrens mit der Unterstützung von Vakuum kombiniert, um komplexe Geometrien und hochwertige Bauteile effizient zu realisieren.

Der Prozess des RTM-Verfahrens

Im VA-RTM-Verfahren (Vakuum-Assisted Resin Transfer Molding) werden spezielle Glasfasermatten in einer zweiteiligen, geschlossenen Form mit Kunstharz imprägniert. Der Prozess beginnt mit dem Einbringen einer Oberflächen-Gelcoat-Schicht in die Form, um eine hochwertige Oberflächenqualität zu erzielen. Anschließend werden die Glasfasermatten sowie eventuelle Hartschaumkerne als Verstärkung eingelegt. Bei Bedarf kommen zusätzliche Einlagen wie Metall- oder Holzelemente, Kabel oder Leerrohre hinzu, die eine erhöhte Funktionalität des Endprodukts ermöglichen.

Das Harz wird dann mithilfe eines Injektionsprozesses und mit Unterstützung von Vakuum in die geschlossene Form eingeführt. Das Vakuum sorgt dafür, dass das Harz gleichmäßig in der Form verteilt wird und die Glasfasern vollständig umhüllt, was eine mikrozelluläre Struktur des Hartschaums und damit eine hohe Bauteilqualität gewährleistet. Das geschlossene Verfahren bietet eine präzise Kontrolle der Harzverteilung und führt zu Bauteilen mit beidseitig glatten Oberflächen.

Die fertigen Bauteile werden nach der Aushärtung entformt und können durch CNC-Bearbeitung weiter veredelt werden. Die Verwendung von Gelcoat stellt sicher, dass eine zusätzliche Lackierung nicht zwingend erforderlich ist, da die Oberflächenqualität bereits sehr hoch ist. Die präzise Werkzeugdefinition sorgt zudem für exakte Oberflächen und Konturen der Bauteile.

Materialeinsatz und Einsatzbereiche

Beim RTM-Verfahren setzen wir ausschließlich Polyesterharz ein, da es eine kostengünstige Lösung für eine Vielzahl von Anwendungen darstellt und gleichzeitig eine hohe Festigkeit und Beständigkeit bietet. Das Verfahren eignet sich besonders für Anwendungen, die eine hohe Stückzahl erfordern, und ermöglicht die Fertigung großflächiger und stark verformter Bauteile.

Ein besonderer Vorteil des RTM-Verfahrens ist die Fähigkeit, sehr großflächige Bauteile herzustellen. In unserem Unternehmen haben wir bereits Bauteile mit einer Größe von 3,6 x 2,3 Metern und 5,6 x 1,6 Metern gefertigt. Neben flächigen Komponenten können auch komplexe Geometrien, wie etwa stark verformte Fahrzeugfronten für Reisemobile, umgesetzt werden, wodurch den gestalterischen Anforderungen unserer Kunden kaum Grenzen gesetzt sind.

Durch den Einsatz von Sandwich-Konstruktionen kann die Steifigkeit, Wärmedämmung und Schalldämmung der Bauteile erheblich verbessert werden. Hartschaumkerne, die entweder aus Plattenware bestehen oder formgeschäumte Einleger sind, können je nach Bedarf mit unterschiedlichen Wandstärken und Einlagen versehen werden. So lassen sich weitere Funktionalitäten wie die Integration von Kabeln oder Befestigungspunkten realisieren, was die Montagekosten deutlich reduziert.

Vorteile und Grenzen des RTM-Verfahrens

Das RTM-Verfahren bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere für die wirtschaftliche Fertigung von Bauteilen in mittleren bis hohen Stückzahlen. Die Werkzeugkosten sind bei Kunststoffwerkzeugen niedrig, was die Herstellung von Jahresmengen ab wenigen Hundert bis zu mehreren 1.000 Teilen erlaubt. Zudem ermöglicht die präzise Steuerung der Harzinjektion eine gleichmäßige Materialverteilung und damit eine exzellente Produktqualität.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit, Bauteile in einer sehr hohen Oberflächenqualität zu fertigen, die auf CNC-Anlagen weiterbearbeitet werden können, ohne dass eine zusätzliche Oberflächenbehandlung notwendig ist. Darüber hinaus können durch die Integration von Einlagen in Sandwich-Bauteilen erhebliche Einsparungen bei den Montagekosten erzielt werden.

Das VA-RTM-Verfahren ähnelt dem Vakuum-Expansionsverfahren (VEX-Verfahren), unterscheidet sich jedoch durch den eingesetzten Injektionsprozess, der ohne Aufschäumen des Harzes auskommt. Dies ermöglicht eine präzisere Kontrolle über die Bauteildichte und -struktur.

Zusammenfassung der Vorteile

Das RTM-Verfahren bietet folgende Vorteile:

• Effiziente Herstellung von Bauteilen mit komplexen Geometrien in mittleren bis hohen Stückzahlen
• Geringe Werkzeugkosten durch die Verwendung von Kunststoffformen
• Möglichkeit zur Integration von Einlagen für zusätzliche Funktionalität und reduzierte Montagekosten
• Beidseitig glatte Oberflächen durch den geschlossenen Prozess und den Einsatz von Gelcoat
• Eignung für großflächige Bauteile und stark verformte Strukturen, wie Fahrzeugfronten für Reisemobile
• Hohe Steifigkeit, Wärme- und Schalldämmung durch Sandwich-Konstruktionen

Das RTM-Verfahren ist somit ein äußerst vielseitiges Fertigungsverfahren, das sich besonders für anspruchsvolle und großflächige Anwendungen eignet, bei denen Qualität, Präzision und Kosteneffizienz im Vordergrund stehen.