Füllstoffe sind feine Pulver oder Flocken, die man in flüssiges Harz einrührt, um dessen Eigenschaften gezielt zu verändern. Im GFK-Formenbau (GFK = glasfaserverstärkter Kunststoff) sind sie wichtige Hilfsstoffe: Aus dünnflüssigem Harz wird so eine streichfähige Spachtelmasse, eine standfeste Paste, die an senkrechten Flächen nicht abläuft, oder ein zäher Klebstoff für Bauteile. Welcher Effekt entsteht, hängt vom gewählten Stoff und von der Menge ab.
Die drei Klassiker erfüllen sehr unterschiedliche Aufgaben. Microballons (winzige Glashohlkugeln aus Borsilikatglas) machen Harz leicht und gut schleifbar – ideal für Leichtspachtel. Thixotropiermittel wie Aerosil (eine extrem feine, pyrogen, also im Flammprozess hergestellte Kieselsäure) verdicken Harz, ohne es nennenswert schwerer zu machen, und halten es standfest. Baumwollflocken (kurze, gemahlene Baumwollfasern) ergeben einen zähen, schlagfesten Klebspachtel für dauerhafte Verbindungen.
Wichtig: Art und Menge des Füllstoffs bestimmen, wie sich die Mischung verarbeiten und später schleifen lässt. Schon kleine Dosierunterschiede ändern die Konsistenz deutlich. Die folgenden Zahlen sind Richtwerte – im Zweifel gilt immer das Datenblatt des konkreten Produkts.
Kennwerte
Richtwerte – maßgeblich ist das Datenblatt des konkreten Produkts.
| Microballons – Dichte (Richtwert) | ca. 0,12–0,21 g/cm³, je nach Typ und Hersteller |
|---|---|
| Microballons – Korngröße (typisch) | ca. 5–175 µm, Mittelwert oft um 70 µm |
| Microballons – Dosierung in Epoxidharz | ca. 20–35 g je 100 g Harz (Richtwert, je nach Produkt) |
| Aerosil – spez. Oberfläche (BET, Typ 200) | ca. 175–225 m²/g (Richtwert laut Datenblatt) |
| Aerosil – Stampfdichte (Richtwert) | ca. 50 g/Liter |
| Aerosil – Dosierung (Thixotropie) | typ. ca. 1–7 Gew.-%, für dicke Paste mehr |
| Baumwollflocken – Dichte (Faser) | ca. 1,5 g/cm³; Schüttdichte ca. 0,22 g/cm³ |
| Baumwollflocken – Faserlänge (typisch) | ca. 150–500 µm (oft um 350 µm), Durchmesser ca. 10–25 µm |
Eigenschaften & Verhalten
- Microballons: leicht und schleifbarHohle Glaskügelchen aus Borsilikatglas senken das Gewicht der Mischung stark und ergeben einen weichen, gut schleifbaren Leichtspachtel. Das Glas selbst ist chemisch beständig und nicht brennbar (das ausgehärtete Harz drumherum bleibt aber brennbar).
- Aerosil: standfest ohne viel GewichtDie hochdisperse (sehr feinteilige) Kieselsäure verdickt das Harz und macht es thixotrop, das heißt beim Rühren fließfähig, in Ruhe standfest. So läuft Harz an senkrechten Flächen nicht ab, und das schon bei kleinen Mengen.
- Baumwollflocken: zäh und schlagfestDie kurzen Fasern verzahnen sich im Harz und erhöhen Zähigkeit, Schlag- und Abriebfestigkeit sowie das Bruchverhalten. Daraus entstehen kräftige, nicht fließende Klebspachtel.
- Wirkung hängt von der Menge abWenig Füllstoff dickt nur leicht an, mehr macht eine streichfähige bis schnittfeste Paste. Jeder Stoff hat eine sinnvolle Obergrenze, ab der die Masse bröckelig oder schwer mischbar wird.
- KombinierbarDie Stoffe lassen sich mischen, etwa Microballons mit etwas Aerosil für einen leichten, standfesten Spachtel, oder Baumwollflocken mit Glasfaserschnitzeln für eine zähe Kupplungsschicht (Verbindungsschicht im Formenbau).
Vorteile
- Aus einem Harz lassen sich mit verschiedenen Füllstoffen Spachtel, standfeste Paste und Kleber herstellen – sehr flexibel.
- Microballons sparen Gewicht und liefern einen leicht zu schleifenden Spachtel.
- Aerosil macht Harz schon mit kleinen Mengen standfest, ohne es nennenswert schwerer zu machen.
- Baumwollflocken ergeben besonders zähe, schlag- und abriebfeste Klebeverbindungen.
- Günstig, lange lagerbar und mit gängigen Epoxid-, Polyester- und Polyurethanharzen verträglich.
Grenzen
- Feine Pulver stäuben stark; eingeatmeter Staub reizt Atemwege und Augen – feinstaubtaugliche Maske (FFP2/FFP3), Schutzbrille und gute Belüftung nötig.
- Zu hohe Dosierung macht die Masse bröckelig, schwer mischbar oder schlecht durchtränkt.
- Microballons-Spachtel ist weich und nicht hoch belastbar; für tragende oder stark beanspruchte Stellen ungeeignet.
- Baumwollflocken sind ein Naturprodukt und feuchtigkeitsempfindlich; die zähe Masse lässt sich zudem nur mühsam schleifen.
Verarbeitung & Praxis
- Harz und Härter zuerst sauber und vollständig im richtigen Verhältnis anmischen, dann erst den Füllstoff einrühren – das Mischungsverhältnis der Harzkomponenten nie wegen des Pulvers verändern.
- Füllstoff portionsweise zugeben und gut unterheben, bis die gewünschte Konsistenz erreicht ist; lieber langsam herantasten als zu viel auf einmal.
- Aerosil stäubt extrem fein und braucht etwas Mischzeit, um voll zu wirken; nach dem Einarbeiten kurz stehen lassen und nochmals nachrühren.
- Füllstoffe nur in trockenem Zustand verwenden – Baumwollflocken ziehen leicht Feuchtigkeit, und Feuchtigkeit kann die Härtung stören.
- Topfzeit beachten: gefüllte Mischungen können sich anders erwärmen und teils schneller anziehen, besonders bei größeren Mengen in einem Gefäß.
- Verarbeitung typisch bei Raumtemperatur (ca. 18–25 °C); kühler wird die Paste zäh und schwerer zu verstreichen.
Typische Einsatzgebiete
- Leichtspachtel zum Füllen von Unebenheiten, Luftblasen und Poren an Formen und Bauteilen (Microballons).
- Standfeste Spachtel- und Klebepasten für senkrechte und über Kopf liegende Flächen (Aerosil).
- Verkleben von GFK-Teilen, Stegen und Inserts (eingeklebte Befestigungspunkte) mit zähem Klebspachtel (Baumwollflocken).
- Hohlkehlen und Kupplungsschichten im Formenbau, oft als Mischung aus Baumwollflocken und Glasfaserschnitzeln.
- Anpassen der Konsistenz von Harz allgemein, um Ablaufen zu verhindern oder Spalten zu füllen.