Glasfaserverstärkter

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ist ein Verbundwerkstoff, der Glasfasern als Verstärkung in eine Matrix aus Polymerharz einbettet. Die Glasfasern erhöhen Zugfestigkeit, Steifigkeit und Beständigkeit gegen Korrosion. GFK kann als Thermoset- oder Thermoplast-Verbund auftreten; gängige Harzsysteme sind Epoxid, Polyester und Vinylester. Faserformen umfassen Endlosfasern in Geweben oder Gelegen sowie kürzere, zugeschnittene Chopped Strands. Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Dichte ist GFK oft leichter als Metalle bei vergleichbarer Festigkeit. Die Eigenschaften hängen stark von der Faserorientierung, der Faserlänge und der Haftung zwischen Faser und Matrix ab.

Herstellung und Verarbeitung: GFK-Bauteile entstehen durch Verfahren wie Hand- oder Spritzgießen, Filament-Winding, Pultrusion, Vakuuminfusion oder Resin Transfer Molding (RTM). Typische Verarbeitungsprozesse sind Laminieren, Formpressen oder RTM bei Harzsystemen. Oberflächenvorbehandlung der Glasfasern (z. B. Silanisierung) verbessert die Haftung. Die Leistungsmerkmale hängen von Fasergeometrie, Faseranordnung, Harzsystem und Aushärtungsbedingungen ab. GFK bietet gute Korrosionsbeständigkeit, elektrische Nichtleitfähigkeit und oft gute Ermüdungsfestigkeit, ist aber temperaturabhängig begrenzt und kann bei hohen Lasten Anforderungen an Reparatur und Verbundqualität stellen.

Anwendungen: Glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe finden breite Anwendung in Automobilbau, Bauwesen, Maschinenbau, Rohrleitungen und Pumpen, im Bootsbau sowie in Windkraftanlagen. Vorteile sind ein günstiges Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit; Nachteile sind begrenzte Temperaturbeständigkeit im Vergleich zu kohlefaserverstärkten Werkstoffen, teils höhere Reparatur- und Recyclingherausforderungen sowie potenzielle Feuchtigkeitsaufnahme.