Handlaminieren (englisch Hand Lay-up, das Ergebnis heißt Handlaminat) ist das älteste und einfachste Verfahren, um Bauteile aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) herzustellen. Der Aufbau geschieht Schicht für Schicht von Hand: Man legt trockene Fasermatten oder Gewebe in die Form und tränkt sie direkt mit flüssigem Harz. Der große Vorteil ist der geringe Aufwand. Es braucht im Kern nur eine Form, Fasern, Harz, Pinsel und Rollen, keine teuren Maschinen. Genau deshalb ist es das Standardverfahren im Formenbau, in kleinen Serien und beim Prototypenbau.

So läuft es typischerweise ab: Zuerst wird die Form mit einem Trennmittel behandelt, damit sich das fertige Teil später wieder lösen lässt. Dann kommt der Gelcoat (eine harzreiche Deckschicht, die später die sichtbare Außenfläche bildet). Sobald dieser angeliert ist, beginnt der eigentliche Laminataufbau: Eine Faserlage wird eingelegt, mit Harz getränkt und mit Pinsel und Rillenroller (Entlüftungsroller) durchgearbeitet. Der Roller drückt eingeschlossene Luft heraus und verteilt das Harz gleichmäßig. Lage für Lage entsteht so das Laminat, meist nass-in-nass, also bevor die vorherige Schicht aushärtet.

Die Aushärtung erfolgt fast immer drucklos bei Raumtemperatur (Richtwert: oft mindestens etwa 18 bis 20 °C, genaue Werte je nach Harz und Datenblatt). Das Harz reagiert dabei chemisch aus und wird fest. Wichtig für die Qualität ist der Faseranteil, also wie viel Faser im Verhältnis zum Harz steckt. Beim klassischen Handlaminat liegt der Faservolumengehalt bei Matten meist nur bei etwa 15 bis 20 Volumenprozent, bei Geweben grob bei rund 40 bis 50 Volumenprozent (Richtwerte, je nach Material und Arbeitsweise). Mehr Faser bedeutet in der Regel höhere Festigkeit, deshalb sind sauber verarbeitete Gewebelaminate fester als reine Mattenlaminate.

Der Nachteil: Das Verfahren ist arbeitsintensiv und stark vom Können der laminierenden Person abhängig. Bleibt Luft im Laminat oder wird eine Stelle nicht richtig getränkt (sogenannter Dry Spot, eine trockene Faserstelle), entstehen Schwachstellen. Höhere und reproduzierbarere Faseranteile erreicht man mit Verfahren wie Vakuuminfusion oder RTM, die aber mehr Ausrüstung erfordern.

Im Detail

  • Werkzeug und MaterialIm Kern braucht es Trennmittel, Gelcoat, Verstärkungsfasern (Matten, Gewebe, Gelege) sowie Polyester-, Vinylester- oder Epoxidharz mit passendem Härter. Verarbeitet wird mit Pinsel, Lammfellroller (Harzauftrag) und Entlüftungsroller (Luft austreiben).
  • Sicher arbeitenHarzsysteme reizen Haut und Atemwege: Handschuhe tragen und gut lüften (Polyesterharze setzen Styrol frei, Epoxidhärter sind Amine). Bei Polyesterharz wird der Härter MEKP (ein Peroxid) erst kurz vor dem Verarbeiten eingerührt. Peroxid und ein Beschleuniger dürfen nie direkt zusammengegeben werden, das kann heftig reagieren. Immer dem Datenblatt folgen.
  • Topfzeit beachtenAngerührtes Harz härtet nach der Topfzeit aus (Richtwert oft einige Minuten bis rund eine Stunde, je nach Harz, Beschleuniger und Temperatur). Man mischt daher nur so viel an, wie man verarbeiten kann, sonst wird der Ansatz unbrauchbar.
  • Vakuum als ErgänzungWird das nasse Handlaminat zusätzlich unter einen Vakuumsack gelegt, presst der Atmosphärendruck Luft und überschüssiges Harz heraus. Der Faseranteil steigt dadurch spürbar an, ohne dass man das ganze Verfahren wechseln muss.

Mehr dazu: Handlaminat: warum die Handarbeit für Kleinserien unschlagbar bleibt