Ein Gelege – international Non-Crimp Fabric (NCF), also wortwörtlich Textil ohne Welligkeit – besteht aus einer oder mehreren Lagen schnurgerader, parallel liegender Fasern. Anders als bei einem Gewebe werden die Faserbündel nicht über- und untereinander verkreuzt, sondern flach übereinander gelegt und mit einem dünnen Wirk- oder Nähfaden (meist Polyester, seltener Polyamid) zusammengeheftet. Die Fasern behalten dadurch ihre gestreckte Form und ihre exakt definierte Richtung.
Genau das ist der entscheidende Vorteil im Faserverbund: In einem Gewebe müssen sich die Fäden umeinander wellen (das nennt man Ondulation oder Crimp). Diese Welligkeit kostet Festigkeit, weil sich die Faser unter Last zuerst geradeziehen muss, bevor sie voll trägt. Beim Gelege liegt die Faser von vornherein gerade und kann ihre Leistung besser abrufen. So lassen sich bei gleicher Wandstärke in der belasteten Richtung höhere Festigkeiten und Steifigkeiten erreichen als mit einem vergleichbaren Gewebe.
Es gibt Gelege als unidirektionale Lage (alle Fasern in einer Richtung, UD), als Biaxialgelege (zwei Richtungen, typisch 0/90° oder ±45°) und als Multiaxialgelege mit drei oder vier Richtungen (triaxial, quadraxial). Im GFK- und Carbon-Formenbau spielen Gelege ihre Stärke vor allem in geschlossenen Verfahren wie Vakuuminfusion und RTM aus, wo es auf gerichtete Festigkeit, gute Drapierbarkeit und gleichmäßige Harzaufnahme ankommt.
Kennwerte
Richtwerte – maßgeblich ist das Datenblatt des konkreten Produkts.
| Fasertypen | Glas, Carbon (Kohlenstoff), Aramid – je nach Produkt |
|---|---|
| Flächengewicht (Biaxial) | ca. 150–1200 g/m², schwere Glasgelege auch mehr (Richtwert, je nach Aufbau) |
| Faserorientierungen | UD (0°), biaxial 0/90 oder ±45°, tri-/quadraxial |
| Faservolumengehalt (Laminat) | ca. 50–65 %, hochwertige Infusion/RTM bis ~70 % (Richtwert) |
| Bindung / Nähfaden | Wirk-/Nähfaden meist Polyester, ca. 50–80 dtex (Richtwert, je nach Produkt) |
| Lagendicke (konsolidiert) | ca. 0,3 mm je 300-g/m²-Lage unter Vakuum (Richtwert) |
| Harzaufnahme (Handlaminat) | grob etwa 1:1 zur Fasermasse als Faustregel |
| Bevorzugte Verfahren | Vakuuminfusion, RTM, RTM-light, Pressverfahren |
Eigenschaften & Verhalten
- Gestreckte Fasern ohne WelligkeitDie Faserbündel sind nicht verwoben, sondern liegen schnurgerade. Es entsteht keine Ondulation (Crimp), die unter Last erst herausgezogen werden müsste.
- Hohe FestigkeitsausnutzungWeil die Faser gerade liegt, trägt sie ihre Leistung besser ab. Bei gleicher Wandstärke ergeben sich in der belasteten Richtung höhere Festigkeit und Steifigkeit als beim Gewebe.
- Definierte FaserwinkelJede Lage hat eine exakt festgelegte Richtung (z. B. 0°, 90°, +45°, -45°). So lassen sich Lasten gezielt in die Richtung legen, in der das Bauteil belastet wird.
- Gleichmäßige, gute TränkungDie offene, überwiegend mechanisch gebundene Struktur lässt Harz gut durchfließen. Das macht Gelege geeignet für geschlossene Verfahren mit Harzfluss durch das Laminat.
- Gute DrapierbarkeitVor allem ±45-Gelege legen sich geschmeidig in Rundungen und doppelt gekrümmte Formen, ohne dass die Fasern stark aufwerfen.
- Weniger Lagen nötigMultiaxialgelege bündeln mehrere Faserrichtungen in einem Stück. Das spart Lagen, Zuschnitt und Belegezeit gegenüber dem Stapeln einzelner UD-Lagen.
Vorteile
- Hohe mechanische Ausnutzung der Fasern durch gestreckte, ondulationsfreie Lage
- Faserwinkel frei und exakt einstellbar – Festigkeit gezielt dorthin legen, wo sie gebraucht wird
- Gute, gleichmäßige Harzaufnahme und Drapierbarkeit, geeignet für Infusion und RTM
- Multiaxialgelege sparen Lagen, Zuschnitt und Belegezeit
- Gleichmäßige Wandstärke und hoher Faservolumengehalt möglich
Grenzen
- Der Nähfaden erzeugt an den Einstichen kleine harzreiche Stellen und kann die Fasern lokal leicht auslenken – das setzt die in der Ebene erreichbare Festigkeit gegenüber idealem, geradem UD-Material etwas herab.
- Optisch für Sichtcarbon meist weniger schön als ein klassisches Köper- oder Leinwandgewebe (sichtbarer Nähfaden, kein gleichmäßiges Webmuster).
- Schnittkanten und einzelne Lagen können sich verschieben; das Material ist in der Hand weniger formstabil als ein Gewebe.
- Günstige Gelege aus groben Faserbündeln (high-tow) können Lücken und ungleichmäßige Flächen aufweisen – Qualität je nach Produkt prüfen.
Verarbeitung & Praxis
- Für Vakuuminfusion und RTM auslegen: Hier spielen Gelege wegen guter Drapierbarkeit und gleichmäßigem Harzfluss ihren größten Vorteil aus.
- Faserrichtung am Bauteil planen: Lagen so ausrichten, dass die Hauptrichtung (z. B. 0°) in Richtung der größten Last zeigt. Den Lagenaufbau vor dem Belegen festlegen.
- Sauber und faltenfrei drapieren: Falten und Brüche erzeugen lokale Harznester und Schwachstellen. In engen Rundungen eher ±45-Lagen verwenden.
- Nähfaden beachten: Bei Sichtcarbon kann der helle Polyester-Nähfaden durchscheinen; für optisch hochwertige Oberflächen besser ein passendes Gewebe als Deckschicht wählen.
- Schnitt- und Randpflege: An Schnittkanten kann sich die ungebundene Faser leicht aufschieben. Zuschnitte zügig verbauen oder mit etwas Sprühkleber/Binder fixieren.
- Mit dem richtigen Harzsystem kombinieren: Epoxid, Vinylester und Polyester sind üblich. Bei Infusion ein niedrigviskoses Infusionsharz mit ausreichender Topfzeit verwenden. Beschleuniger und Härter nie unverdünnt direkt zusammengeben.
Typische Einsatzgebiete
- Hochbelastete Strukturbauteile in Vakuuminfusion und RTM
- Boots- und Yachtbau (Rumpf- und Decksstrukturen, großflächige Laminate)
- Rotorblätter und Komponenten im Windkraftbau
- Fahrzeug- und Motorsportteile, Sitzschalen, Strukturpaneele
- Werkzeug- und Formenbau: tragende Hinterbauten und Versteifungen von GFK-Formen
- Sport- und Freizeitgeräte mit gerichteter Lastführung
Mehr dazu: CSM, Gewebe oder Gelege? Glasfaser-Halbzeuge im Vergleich