Ein Sandwich funktioniert wie ein Doppel-T-Träger: Zwei dünne, hochfeste Decklagen (Laminate) nehmen Zug und Druck auf, ein leichter Kern hält sie auf Abstand und überträgt die Schubkräfte. Schon ein paar Millimeter Kern vervielfachen die Biegesteifigkeit, ohne nennenswert Gewicht hinzuzufügen. Deshalb ist die Sandwichbauweise im Boots-, Fahrzeug- und Windkraftbau allgegenwärtig.
Warum der Kern so viel bringt
Die Biegesteifigkeit eines Bauteils wächst mit der dritten Potenz seiner Dicke. Verdoppelt man also den Abstand der Decklagen durch einen Kern, steigt die Steifigkeit theoretisch um das Achtfache – bei kaum höherem Gewicht. Voraussetzung: Der Kern muss die Schubkräfte aufnehmen und die Anbindung zwischen Kern und Decklagen muss halten. Versagt die Klebung, blättert das Sandwich auf wie ein nasses Buch.
Die wichtigsten Kernmaterialien
| Kern | Dichte | Stärken | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| PVC-Hartschaum | 40–250 kg/m³ | ausgewogen, bewährt | Boots- und Fahrzeugbau |
| PET-Schaum | 80–200 kg/m³ | recycelbar, thermoformbar | Windkraft, Verkehr |
| PU-Schaum | 40–300 kg/m³ | günstig, leicht zu bearbeiten | Modelle, Auftrieb, Isolierung |
| Balsaholz | 100–250 kg/m³ | sehr hohe Drucksteifigkeit | Decks, druckbelastete Flächen |
| Wabenkern (Nomex/Alu) | 30–130 kg/m³ | extrem leicht & steif | Luftfahrt, Hochleistung |
Den richtigen Kern auswählen
- Mechanische Last: hohe Druck-/Schubbelastung → höhere Dichte oder Balsa; flächige Versteifung → leichter Schaum.
- Geometrie: stark gewölbte Flächen → thermoformbarer oder kontursägbarer (gritzter) Schaum.
- Feuchte: Balsa nimmt Wasser auf und kann faulen – Durchbrüche und Schraubpunkte sorgfältig abdichten.
- Temperatur & Verfahren: bei Infusion und höheren Temperaturen auf temperaturfeste, geschlossenzellige Kerne achten.
- Nachhaltigkeit: PET-Schaum punktet mit Recyclingfähigkeit.
Worauf es bei der Verarbeitung ankommt
Entscheidend ist die vollflächige Anbindung. Kontursägende (gritzte) und perforierte Schäume passen sich Rundungen an und lassen bei der Infusion das Harz durch. Zu viel Klebharz macht das Sandwich schwer, zu wenig hinterlässt Hohlstellen, an denen die Decklage später ablöst. An Krafteinleitungen (Beschläge, Schrauben) wird der Schaum durch druckfeste Inserts oder lokal höhere Dichte ersetzt – sonst quetscht der Kern unter Last zusammen.