Produktionsprozess

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Gewickelte GFK Rohre werden kontinuierlich auf einer Endlosfaser-Wickelmaschine produziert. Dieser Prozess entspricht dem aktuellen Stand der Technik. Vereinfacht gesagt, besteht die Wickelmaschine aus einem kontinuierlichen Stahlband auf einer Spindel aus Stäben, die zu einem Zylinder verbunden sind.

Wenn sich die Spindel dreht, zieht die Reibung das Stahlband straff und Rollenlager erlauben eine axiale Bewegung, so dass sich der gesamte Mantel rotierend kontinuierlich nach vorn zur Rückführung bewegt. Während der Formkern sich bewegt, werden die Ausgangsstoffe, präzise dosiert, aufgebracht. Elektronische Sensoren sorgen für eine ständige Rückmeldung der Produktionsparameter, so dass die verschiedenen Beschickungssysteme stets die richtige Menge an Material aufbringen. Dies stellt während der laufenden Produktion sicher, dass die notwendige Menge Material zum Aufbau der Schichten kontinuierlich aufgebracht wird. Zuerst die Trennfolie, gefolgt von unterschiedlichen Glasfasermaterialien, umgeben von einer Polyesterharzmatrix. Die Strukturschichten enthalten nur Glas und Harz, während der Kern zusätzlich auch reinen Quarzsand enthält. Das Rohr entsteht durch das permanente Aufbringen der Ausgangsmaterialien auf dem fortlaufenden Wickelkern.

Nachdem das Rohr auf dem Wickelkern hergestellt wurde und ausgehärtet ist, wird es auf die gewünschte Länge gesägt. Die Rohrenden werden danach kalibriert, um passgenau die Kupplungen aufnehmen zu können.

Das Herstellungsverfahren erlaubt den Einsatz von Endlosfasern in Umfangsrichtung. Bei Druckrohren oder in erdverlegten Leitungen treten die größten Beanspruchungen in dieser Richtung auf. Das Einbringen von Glasfasern in Umfangsrichtung ermöglicht die Produktion eines qualitativ hochwertigen Rohres bei geringeren Kosten. Durch den Einsatz dieser speziell entwickelten Technologie wird ein sehr kompakter Verbundwerkstoff geschaffen, der die positiven Eigenschaften seiner drei Ausgangsstoffe in sich vereint. Geschnittene und Endlosglasfasern sorgen im Verbund für hohe Ringsteifigkeiten und erzielen große axiale Festigkeiten. Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit wird die Wandstärke durch eine Quarzsandverstärkung nahe der neutralen Achse im Kern vergrößert.

Aufgrund der Vorteile des Wickelprozesses können Materialien wie Glasfaser- oder Polyestervliese zur Verbesserung der Abriebfestigkeit sowie der Rohroberfläche eingesetzt werden. Mit einem Harz-Doppelbeschickungssystem ist es möglich, spezielle resistente, innere Harzschichten für besonders korrosionsgefährdete Anwendungen einzubringen, während die Strukturschichten und äußeren Bereiche in kostengünstigerem Harz ausgeführt werden.

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Bild: Schema des Produktionsprozesses
Quelle: Amitech Germany GmbH, Mochau