Das Laminat ist das Herzstück jedes GFK-Bauteils: der fertige Verbund aus Verstärkungsfasern und ausgehärtetem Harz. Man spricht erst dann von einem Laminat, wenn beide Bestandteile zusammen einen festen Körper bilden. Vorher sind es nur einzelne Faserlagen (z. B. Gewebe, Gelege oder Matten) und flüssiges Harz.
Ein Laminat hat immer zwei Aufgabenträger. Die Fasern nehmen die Kräfte auf und geben dem Bauteil seine Festigkeit und Steifigkeit. Das Harz, auch Matrix genannt, umschließt die Fasern, schützt sie, hält sie in Position und leitet die Lasten von Faser zu Faser weiter. Erst das Zusammenspiel macht aus zwei eher schwachen Einzelkomponenten einen tragfähigen Werkstoff.
Der Name kommt vom lateinischen lamina (Schicht): Das Laminat wird Lage für Lage aufgebaut. Wie viele Lagen man stapelt, in welche Richtung die Fasern zeigen und wie sie sich abwechseln, bestimmt die späteren Eigenschaften. Faserrichtungen werden bewusst so gelegt, dass sie den später wirkenden Kräften folgen. Ein sauber geplanter Lagenaufbau ist meist symmetrisch, damit sich das Bauteil beim Aushärten nicht verzieht.
Eine zentrale Kennzahl ist der Faservolumengehalt, also der Faseranteil im Verbund. Je höher er ist, desto fester und leichter wird das Laminat in der Regel. Als grobe Richtwerte (je nach Faserform, Verfahren und Datenblatt): Handlaminat liegt bei etwa 30 bis 50 Prozent (Matten eher niedriger, Gewebe eher höher), mit Vakuumtechnik oder Infusion sind rund 50 bis 60 Prozent erreichbar, im Autoklaven mit Prepregs etwa 60 bis 70 Prozent. Noch deutlich höhere Werte sind praktisch nicht erreichbar. Mehr Harz bedeutet übrigens nicht mehr Festigkeit, sondern eher mehr Gewicht und sprödere Stellen.
Im Detail
- Lufteinschlüsse sind der FeindBeim Tränken bleiben leicht Luftblasen zwischen den Fasern hängen. Sie schwächen das Laminat und werden mit einer Entlüftungsrolle herausgearbeitet. Bleiben Hohlräume zurück, entstehen Schwachstellen oder ein Dry Spot.
- Konsolidieren statt ertränkenGutes Laminieren heißt: Fasern vollständig benetzen, überschüssiges Harz wieder herausarbeiten und die Lagen fest verdichten. Genau das leisten Vakuumsack oder Infusion und heben den Faservolumengehalt deutlich an.
- Stützlaminat hinter dem GelcoatIm Formenbau folgt das tragende Laminat meist auf eine Gelcoat- oder Tooling-Gelcoat-Schicht. Die erste Faserlage wird oft mit feinem Material (z. B. Surfacing Mat) gefahren, um ein Durchzeichnen der groben Fasern zu vermeiden.