Nachhärten – auch Tempern oder Post-Cure genannt – ist eine kontrollierte Wärmebehandlung nach einer ersten Härtungsphase. Sie kann verbleibende Reaktionen fördern und den Härtungszustand verändern. Manche Harzsysteme benötigen diesen Schritt für ihre vorgesehenen Kennwerte, andere sind ausdrücklich für vollständige Gebrauchseigenschaften nach Raumtemperaturhärtung ausgelegt.

Ein wichtiges Ziel ist häufig eine höhere Glasübergangstemperatur (Tg), also eine Verschiebung des Bereichs, in dem das Harz deutlich nachgiebiger wird. Die erreichbare Tg hängt von Chemie, Zeit und Temperatur ab. Sie kann über der höchsten Härtungstemperatur liegen; eine einfache Gleichsetzung oder ein allgemeiner Temperaturzuschlag ist nicht zulässig. Die spätere Einsatztemperatur ist zusätzlich unter Berücksichtigung von Belastung und Umgebung festzulegen.

Eine geeignete Nachhärtung kann mechanische Kennwerte, Chemikalienbeständigkeit und Maßhaltigkeit verbessern sowie späteres Nachschwinden reduzieren. Nicht jede Eigenschaft steigt dabei zwangsläufig. Bei Polyester kann Reststyrol weiter reagieren; zugleich sind mögliche Emissionen zu berücksichtigen. Es gelten das konkrete Datenblatt und die Schutzmaßnahmen für die verwendeten Stoffe.

Heiz- und Kühlraten, Haltezeiten und Bauteilabstützung sind auf das Harzsystem und den Aufbau abzustimmen. R&G nennt für außerhalb der Form getemperte Bauteile bis zu 10 °C pro Stunde als Orientierung. Dicke Bauteile und exotherme Restreaktionen können andere Vorgaben erfordern. Wird ein noch wenig temperaturfestes Bauteil zu schnell erwärmt oder unzureichend gestützt, drohen Verzug und Print-Through, also das Durchzeichnen der Gewebestruktur.

Im Detail

  • Kein fester Zusammenhang zwischen Tg und TempertemperaturAus einem gewünschten Tg-Wert lässt sich kein allgemeiner Temperzyklus ablesen. Harz, Härter, Vorhärtung und Haltezeit gehören zusammen. Nur die für dieses System dokumentierten oder gemessenen Kennwerte dürfen zur Auslegung herangezogen werden.
  • In der Form oder freiEine Form kann das Bauteil während der Nachhärtung abstützen. Der früheste Beginn, die zulässige Temperatur und der Umgang mit Reaktionswärme folgen trotzdem den Herstellervorgaben. Außerhalb der Form sind geeignete Auflagen oder Vorrichtungen gegen Verzug erforderlich.
  • Exothermie beachtenBei dicken Laminaten setzt die Restreaktion zusätzliche Wärme frei (Exotherme Reaktion). Unter Hitze kann das lokal überhitzen. Daher gestuft aufheizen und bei Bedarf abklingen lassen, bevor die Temperatur weiter steigt.
  • Werkzeuge zuerst tempernWerkzeuge müssen für die höchste spätere Prozesstemperatur einschließlich Reaktionswärme ausgelegt sein. Dafür erforderliche Nachhärtung vor der ersten entsprechenden Beanspruchung abschließen. Die Grenzen von Gelcoat, Laminat, Kern, Klebungen und Urmodell gemeinsam berücksichtigen.