Prepreg – von englisch pre-impregnated – ist Fasermaterial, das der Hersteller bereits mit einer exakt dosierten Harzmenge getränkt hat. Das Harz steht dabei im sogenannten B-Stage: Es ist angereagiert, aber nicht ausgehärtet, also weder flüssig noch fest, sondern klebrig und biegsam. Der Verarbeiter tränkt nichts mehr; er legt nur noch ab, verdichtet und härtet aus. Damit fällt genau der Arbeitsschritt weg, der im Handlaminat die größte Streuung erzeugt – und mit ihm die Frage, wie viel Harz am Ende tatsächlich im Bauteil steckt.
Was im Prepreg steckt
Ein Prepreg wird über drei Kennwerte beschrieben, die zusammen das spätere Laminat festlegen. Das Faserflächengewicht bestimmt, wie viel tragendes Material je Lage vorhanden ist. Der Harzgehalt in Gewichtsprozent legt das Verhältnis fest. Aus beidem ergibt sich die ausgehärtete Lagendicke, die der Hersteller im Datenblatt ausweist. Für die Sorte 8552/35%/134 – also 35 Prozent Harzanteil bei 134 g/m² Faserflächengewicht – nennt Hexcel mit AS4-Faser eine nominale Lagendicke von 0,130 mm und einen nominalen Faservolumengehalt von 57,4 Prozent; mit der feineren IM7-Faser sind es 0,131 mm und 57,7 Prozent. Schwerere Sorten desselben Harzsystems fallen entsprechend dicker aus. Das ist der eigentliche Unterschied zum Handlaminat: Die Wandstärke steht vor dem ersten Handgriff fest.
Zwei weitere Eigenschaften entscheiden über die Verarbeitbarkeit. Der Tack, also die Klebrigkeit, hält die Lage in der Form, ohne dass sie verrutscht – zu wenig davon, und das Material fällt aus senkrechten Flächen; zu viel, und es lässt sich nicht mehr korrigieren. Die Drapierbarkeit beschreibt, wie gut sich die Lage doppelt gekrümmten Flächen anlegt, ohne Falten zu werfen. Beide Eigenschaften sind temperaturabhängig und nehmen mit der Zeit ab – womit die drei Uhren ins Spiel kommen, die den Prepreg-Betrieb bestimmen.
Die drei Uhren: Shelf Life, Tack Life, Out Life
Prepreg altert, weil die Reaktion nie ganz stillsteht. Sie wird durch Kälte nur verlangsamt. Daraus folgen drei getrennt geführte Fristen, und ihre Verwechslung ist der klassische Anfängerfehler im Prepreg-Betrieb.
- Shelf Life: die maximale Lagerdauer ab Herstelldatum bei −18 °C im ungeöffneten, feuchtedichten Beutel. Hexcel nennt für das Autoklavsystem HexPly 8552 zwölf Monate, für das Out-of-Autoclave-System HexPly M56 achtzehn Monate.
- Tack Life: die Zeit bei Raumtemperatur, in der das Material noch genug Klebrigkeit für den Aufbau hat – bei 8552 zehn Tage, bei M56 dreißig Tage bei 23 °C.
- Out Life: die aufsummierte Zeit außerhalb der Tiefkühlung bis zum Aushärten. Bei 8552 sind es 30 Tage, bei M56 35 Tage bei 23 °C. Aufsummiert heißt: Jede Entnahme zählt mit, auch wenn die Rolle zwischendurch wieder eingefroren wird.
Praktisch heißt das: Der Betrieb braucht eine Tiefkühlkette, eine Chargenverwaltung und ein Protokoll, das jede Entnahme mit Datum und Dauer festhält. Ist die Out Life aufgebraucht, ist das Material auszusondern – auch wenn es sich noch verarbeiten ließe, denn der Tack sagt nichts über den Vernetzungsgrad. Und vor dem Öffnen muss die Rolle geschlossen auf Raumtemperatur kommen, sonst schlägt sich Kondenswasser auf dem Material nieder und landet als Feuchte im späteren Laminat.
Wie UD-Prepreg entsteht
Ein UD-Prepreg – unidirektional, also mit allen Fasern in einer Richtung – entsteht aus vielen einzelnen Faserbündeln, bei Carbon etwa Tows mit 6.000 oder 12.000 Filamenten. Ihre Spulen stecken auf einem Spulengatter, englisch Creel, von dem alle Bündel gleichzeitig abgezogen werden. Ein Kamm ordnet sie in gleichmäßigen Abständen an, Stangen und Walzen spreizen jedes Bündel in die Breite, bis die Bündel zu einer geschlossenen, flachen Faserbahn zusammenlaufen; die in einem 2013 erteilten Patent von Cytec beschriebene Anlage verbreitert ein Bündel dabei auf bis zum Vierfachen. Die wichtigste Stellgröße ist nach demselben Patent die Fadenspannung: Sie spreizt die Bündel, ist sie aber zu hoch, wird sie zur Hauptursache für zusammengezogene Stränge, Fusseln, Lücken und Faserunordnung, und die Bahn lässt sich schlechter tränken.
Getränkt wird anschließend in einem der beiden Verfahren, die nach dem Fachbuch von Lengsfeld und Kollegen heute die wesentlichen sind. Beim Hot-Melt-Verfahren, auch Filmtransfer genannt, entsteht zuerst, meist auf einer eigenen Anlage, ein Harzfilm auf Trennpapier, dessen Flächengewicht laufend gemessen wird. Im zweiten Schritt läuft die Faserbahn mit einem oder zwei dieser Filme über einen Heiztisch, der das Harz dünnflüssig macht, und durch Walzen, die es in die Fasern drücken; danach folgen ein Kühltisch und ein Lichttisch. Beim Lösemittelverfahren wird das Harz in einem Lösemittel gelöst, die Fasern laufen durch das Bad, und ein Ofen dampft das Lösemittel wieder ab. Für UD-Ware ist der Filmweg der Regelfall: Hexcel ordnet den Lösemittelweg nur Gewebe-Prepregs zu, und nach einer Arbeit der Western Washington University wird die große Mehrheit der handelsüblichen UD-Carbon-Prepregs im Hot-Melt-Verfahren hergestellt. Der Lösemittelweg ist schneller und günstiger, hinterlässt aber Restlösemittel, das beim Aushärten Poren bilden kann. Zudem leidet im Bad der Zusammenhalt der Faserlage: In Vorversuchen des Herstellers Norplex-Micarta, über die die Hochschule berichtet, lösten sich die Bündel von UD-Verstärkungen im Bad voneinander; verarbeitet wurde schließlich ein Gelege mit angebundener Wirrfasermatte.
Wie viel Aufwand im Spulengatter steckt, zeigt ein Ansatz, der es auslässt. Der US-Hersteller Mako Advanced Materials hat im Juli 2026 ein UD-Carbon-Prepreg vorgestellt, das er „creel-free“ nennt, also ohne Spulengatter: Mako beginnt mit Fasern, die bereits ausgerichtet und für die Beschichtung stabilisiert sind. Das Gatter brauche viel Fläche und Rüstzeit, begründet der Hersteller; deshalb verlangten etablierte Anbieter hohe Mindestmengen und lange Lieferzeiten, während sich ohne diesen Schritt kleine Chargen mit eigenen Flächengewichten fertigen ließen, die leichtesten mit 55 g/m². Technisch verschiebt sich damit die Ausgangsform: Beschichtet wird kein Bündel vom Gatter, sondern ein bereits zusammenhängendes Fasergebilde – dieselbe Unterscheidung, die das Fachbuch von Lengsfeld zwischen Rovings über ein Fadengatter und Flächengebilden über eine Rollenabwicklung trifft. Womit die Fasern stabilisiert sind, sagt Mako nicht. Genannt werden nur genähte Varianten aus UD-Lagen in 0/90 oder ±45 Grad mit zusammen 250 g/m² oder mehr; für alle anderen Sorten bleibt offen, was die Fasern zusammenhält. Wer solche Ware einkauft, fragt danach – ein Nähfaden bleibt im Laminat, und was er dort bewirkt, beschreibt der Glossareintrag zum Multiaxialgelege.
Jeder dieser Schritte kann Fehler ins Halbzeug tragen, die der Verarbeiter mit übernimmt – Lücken und Überlappungen entstehen also nicht erst beim automatisierten Ablegen, sondern können schon in der Rolle stecken. Die Grenzwerte in der folgenden Liste stammen, soweit nicht anders angegeben, aus der öffentlichen Materialspezifikation des US-Qualifizierungsprogramms NCAMP für Hexcel 8552, umgerechnet aus Zoll:
- Ungleich lange Fasern: Hält man Streifen aus ungehärtetem UD-Prepreg unter Zug, ziehen sich die Bündel in der Breite zusammen, trennen sich und reißen eines nach dem anderen. Für Langer und Potter von der University of Bristol ist das ein Zeichen, dass die Fasern innerhalb eines Bündels und die Bündel untereinander unterschiedlich lang im Prepreg liegen.
- Lücken: Wo die Bündel nicht dicht zusammenlaufen, bleibt ein Spalt. Zulässig sind Lücken bis 0,76 Millimeter Breite und 25 Zentimeter Länge, davon höchstens eine zwischen 0,25 und 0,76 Millimetern je rund 0,9 Quadratmeter; schmalere Lücken bis 25 Zentimeter Länge sind ohne Mengengrenze zulässig.
- Überkreuzungen und Doppelstellen: Sich kreuzende Faserbündel und gekräuselte Fasern dürfen mit bloßem Auge nicht zu sehen sein. Wird eine Fehlstelle herausgeschnitten, darf das Band mit 25 bis 76 Millimetern Überlappung wieder angesetzt werden; dieser Spleiß gilt dann selbst als markierter Fehler.
- Fusseln: Knötchen aus losen Filamenten sind zulässig, solange sie die Fasern nicht verziehen, höchstens 38 Millimeter messen, nicht mehr als sechs je rund 0,9 Quadratmeter einer Seite auftreten und die Dicke um höchstens die Hälfte erhöhen.
- Breite und Geradheit: Sofern nichts anderes bestellt ist, darf die Breite um ±0,76 Millimeter je 305 Millimeter abweichen, bei einer 610 Millimeter breiten Rolle also um rund ±1,5 Millimeter. Kante und Faserbündel dürfen auf einem Meter Länge nur rund 2 Millimeter aus der Geraden laufen. Fluchtet die Anlage nicht genau, läuft die Bahn nach einem Lehrtext der University of the West of England aus der Mitte – mit versetzten Rollenkanten und einer Harzverteilung außerhalb der Spezifikation.
- Harz über die Breite: Beim Nachwalzen neigt das Harz nach demselben Lehrtext dazu, zu den Rändern zu wandern; ist das ausgeprägt, stimmt der mittlere Harzgehalt zwar, große Flächen sind aber harzarm. NCAMP sieht je Rolle drei Proben über die Breite vor: links, Mitte, rechts.
- Sichtbare Mängel: Fremdkörper, gebrochene Fasern, ausgehärtete Harzreste, ungetränkte, harzreiche oder trockene Stellen, Falten und Feuchtespuren dürfen mit bloßem Auge gar nicht zu sehen sein.
Wareneingang: woran man gutes UD-Prepreg erkennt
Was davon in einer Lieferung steckt, muss der Hersteller offenlegen, zumindest dort, wo nach Spezifikation gekauft wird. Nach der NCAMP-Basisspezifikation markiert er Fehlstellen am Rollenrand und führt sie in einem Fehlerprotokoll, das jeder Rolle beiliegt; höchstens 15 Prozent einer Rolle dürfen fehlerhaft sein, gemessen an Länge oder Gewicht, und fehlerhafte Abschnitte werden nicht berechnet. Zur Lieferung gehört außerdem ein Prüfzeugnis mit den Einzelwerten der Freigabeprüfungen, den Chargennummern von Faser und Harz und dem Imprägnierdatum. Beim Eingang wird geprüft:
- Papiere und Kennzeichnung: Stimmen Material, Menge, Prüfzeugnis, Rollennummern und Fehlerprotokolle mit der Bestellung überein? Das Kürzel auf dem Karton verschlüsselt Faser, UD oder Gewebe, Faserflächengewicht, Harzsystem, Harzgehalt und Breite – der Lieferant muss erklären können, wie.
- Temperaturverlauf: Temperaturschreiber im Versandkarton zeigen, ob die Kühlkette gehalten hat. War die Ware länger zu warm, als die Spezifikation an Handhabungszeit (bis zum Belegen) und Liegezeit (vom Belegen bis zum Härten) zulässt, wird die Lieferung abgelehnt; bleibt die Überschreitung der Lagertemperatur darunter, kann der Abnehmer sie annehmen, zieht die Zeit dann aber von der Handhabungszeit ab – dieselbe Logik wie bei den drei Uhren oben. Die NCAMP-Spezifikation ist dabei strenger als das Datenblatt: Für 8552 lässt sie Handhabungs- und Liegezeit zusammen höchstens 21 Tage zu, Hexcel nennt 30 Tage Out Life.
- Harzgehalt und Faserflächengewicht: Beide werden je Rolle an drei Stellen über die Breite bestimmt. Die Prüfnorm ASTM D3529 ermittelt den Harzgehalt, indem sie die Matrix mit einem Lösemittel herauslöst oder – bei Fasern, die die Verbrennungstemperatur vertragen – verascht; für Glasfaser-Prepregs gibt es zudem die Veraschung nach DIN EN ISO 1172, die der Leitartikel zur Qualitätssicherung beschreibt. Als Maßstab: Für ein UD-Band mit 145 g/m² Faser und 32 Prozent Nennharzgehalt, das Out-of-Autoclave-System Solvay MTM45-1 mit AS4-Faser, erlaubt die NCAMP-Spezifikation je Einzelprobe ±3 Prozentpunkte Harz und ±7 g/m² Faser, im Mittel der Rolle ±2 Prozentpunkte und ±5 g/m².
- Flüchtige Bestandteile, Harzfluss und Gelzeit: Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen zeigt, wie viel beim Aushärten ausgasen und Poren bilden kann, Harzfluss und Gelzeit zeigen, ob das Harz noch so fließt und reagiert wie vorgesehen; geprüft wird nach ASTM D3530, D3531 und D3532. Für dasselbe Band sind höchstens 2,0 Prozent flüchtige Bestandteile je Probe und 0,8 Prozent im Mittel zulässig. Nach NCAMP wiederholt der Abnehmer die Freigabeprüfungen des Herstellers an jeder Charge.
- Sichtprüfung und Breite: beim Abrollen auf die Fehlerbilder aus dem vorigen Abschnitt achten und die Breite an mehreren Stellen messen.
- Ohne Labor: Ein Quadrat von 100 mal 100 Millimetern ergibt nach Abzug von Trennpapier und Schutzfolie das Prepreg-Flächengewicht. Beim 8552/35%/134 sind das rechnerisch 134 g/m² geteilt durch 0,65, also rund 206 g/m²; das Quadrat wiegt rund 2,1 Gramm. Faser und Harz trennt diese Wägung nicht, eine grobe Abweichung zeigt sie aber.
Der Autoklav-Zyklus: zwei Stufen, nicht eine
Ein Autoklav ist ein beheizbarer Druckkessel. Das Bauteil wird darin nicht einfach warm gemacht, sondern nach einem festen Fahrplan gefahren, den der Harzhersteller vorgibt. Für HexPly 8552 sieht dieser Fahrplan so aus: erst Vollvakuum von 1 bar anlegen, dann 7 bar Überdruck aufbauen und das Vakuum auf einen Sicherheitswert von 0,2 bar zurücknehmen, sobald der Kesseldruck etwa 1 bar erreicht hat. Anschließend mit 1 bis 3 °C je Minute auf 110 ± 5 °C aufheizen und dort 60 Minuten halten, danach mit derselben Rate auf 180 ± 5 °C und dort 120 Minuten halten. Abgekühlt wird mit 2 bis 5 °C je Minute; der Kesseldruck bleibt, bis das Bauteil unter 60 °C liegt.
Die Zwischenstufe bei 110 °C ist kein Zeitverlust, sondern der Kern des Verfahrens. Beim Aufheizen fällt die Harzviskosität zuerst stark ab, bevor die Vernetzung sie wieder ansteigen lässt. In genau diesem Viskositätsminimum fließt das Harz, füllt Hohlräume und lässt sich unter Druck verdichten. Wer zu schnell durchheizt, geliert das System, bevor es fließen konnte. Deshalb hängt die zulässige Aufheizrate auch an der Bauteildicke: Dicke Laminate brauchen langsamere Rampen, damit die Reaktionswärme im Inneren nicht davonläuft.
Der Druck selbst wirkt auf zwei Wegen. Er hält das Lagenpaket während der Fließphase kompakt, sodass das Laminat die im Datenblatt genannte Lagendicke und den nominalen Faservolumengehalt tatsächlich erreicht – abgepresst wird dabei kein Harz: Strukturprepregs dieser Klasse sind auf ihren Harzgehalt hin eingestellt, und Hexcel weist die gemessenen Lagendicken des M56-Systems ausdrücklich als Zero-Bleed-Werte aus. Und er drückt Gase, die aus eingeschlossener Luft und Restfeuchte stammen, zurück in Lösung, bevor das Harz geliert. Genau daraus folgt der Qualitätsvorsprung des Autoklavs: Aerospace-taugliche Prepregsysteme erreichen unter Druck Porengehalte unter einem Prozent. Wie viel Druck nötig ist, hängt vom Bauteil ab – für Wabensandwich senkt Hexcel den Wert bei identischem Temperaturprofil von 7 auf 3,2 bar, weil die Wabe sonst zusammenbricht.
Out-of-Autoclave: wenn das Vakuum allein reichen muss
Out-of-Autoclave-Prepregs, auch Vacuum-Bag-Only oder VBO genannt, härten ohne Überdruckkessel aus – im Ofen, allein unter Vakuum. Damit steht statt der 7 bar Überdruck nur noch das Vakuum zur Verfügung: anfangs rund 0,95 bar, also knapp ein Siebtel, und in der 180-°C-Stufe bei monolithischen Bauteilen sogar nur noch 0,5 bar – rund ein Vierzehntel des Autoklavdrucks. Dass die Laminate trotzdem porenarm werden, liegt an einer anderen Materialarchitektur: Diese Prepregs sind bewusst nur teilimprägniert. Zwischen den harzreichen Zonen bleiben trockene, luftdurchlässige Bahnen im Fasergefüge, über die das Vakuum die eingeschlossene Luft in der Ebene herausziehen kann. In der Fachliteratur heißen sie Engineered Vacuum Channels. Erst im Verlauf des Zyklus wandert das Harz in diese Kanäle und schließt sie.
Der Preis dafür ist Disziplin beim Aufbau. Weil kein Überdruck spätere Fehler ausbügelt, muss die Luft vorher heraus: Hexcel empfiehlt für M56, die erste Lage am Werkzeug zu verdichten und danach etwa alle drei Lagen für 5 bis 10 Minuten unter Vakuum zu kompaktieren – das sogenannte Debulking. Der Zyklus selbst fährt dasselbe Temperaturprofil wie im Autoklav: mit 1 bis 3 °C je Minute auf 110 °C, dort 60 Minuten halten, dann bei monolithischen Bauteilen das Vakuum von 0,95 auf 0,5 bar zurücknehmen, weiter auf 180 °C und dort 120 Minuten halten. Bei Sandwichaufbauten mit Wabe oder Schaumkern entfällt diese Rücknahme – dort steht das volle Vakuum über den ganzen Zyklus. Abgekühlt wird unter Vakuum mit höchstens rund 2,8 °C je Minute; gelüftet wird erst unter 60 °C Laminattemperatur. Wie weit dieses Verfahren inzwischen trägt und wo seine Grenzen liegen, vertieft das Dossier zu Prepreg und Out-of-Autoclave.
Wo das Vakuum allein arbeitet, zeigt sich ein typischer Schwachpunkt an der Werkzeugseite: Poren in der Oberfläche. Eine Studie der University of Southern California führt sie vor allem auf Luft zurück, die beim Belegen zwischen Form und erster Prepreglage eingeschlossen wird. In ihren Versuchen mit einem Gewebeprepreg ließ ein um 20 Prozent geringeres Vakuum (80 statt 99 kPa) die Oberflächenporosität um fast 200 Prozent steigen; Laminate aus UD-Band zeigten dort keine Oberflächenporen. Gegenmittel sind volles Vakuum, eine erste Lage mit geringerem Tack oder ein Oberflächenfilm: ein harzreicher Film, oft auf einem dünnen Trägervlies, der als erste Lage in die getrennte Form gelegt und im Prepreg-Zyklus mitgehärtet wird. Nach Herstellerangaben vermeidet er Nadelstiche und Poren weitgehend und verringert Spachtel- und Schleifarbeit vor dem Lackieren – vorausgesetzt, auch zwischen Film und Form bleibt keine Luft eingeschlossen; 3M verlangt dafür sorgfältiges Auflegen und ein Vorverdichten unter Vakuum. Für seine Filmreihe AF 325 nennt 3M typische Flächengewichte von 147 und 171 g/m² je nach Farbausführung, mit eingelegter Kupfer-Streckfolie für den Blitzschutz 273 und 313 g/m², und beschreibt die Mitaushärtung im Autoklav; ausdrücklich auch für die Vakuumsackhärtung ausgewiesen ist etwa Cytecs Film SURFACE MASTER 905. Die Autoren der Studie benennen den Preis: zusätzliches Gewicht, das nichts trägt. Im August 2026 stellte SHD Composites mit SFX740 eine Reihe solcher Filme für die Verarbeitung ohne Autoklav vor, darunter eine Variante mit Kupfergitter; Kennwerte nennt die Mitteilung nicht. Für den Formenbau gilt dasselbe wie beim Gelcoat: Der Film bildet die Formoberfläche ab – was dort nicht stimmt, steht später am Bauteil.
| Kriterium | Autoklav (HexPly 8552) | Out-of-Autoclave (HexPly M56) |
|---|---|---|
| Konsolidierung | 7 bar Überdruck plus Vakuum | nur Vakuum: 0,95 bar bis zur 110-°C-Stufe, danach 0,5 bar (monolithisch) |
| Temperaturprofil | 1–3 °C/min auf 110 °C / 60 min, dann 180 °C / 120 min | identisch, ebenfalls 1–3 °C/min; die 180-°C-Haltezeit darf hier aber nur überzogen, nicht verkürzt werden (+30/−0 min statt ±5 min) |
| Shelf Life bei −18 °C | 12 Monate | 18 Monate |
| Tack Life bei 23 °C | 10 Tage | 30 Tage |
| Out Life bei 23 °C | 30 Tage | 35 Tage |
| Debulking | nicht zwingend – der Druck gleicht aus | erste Lage am Werkzeug, danach etwa alle drei Lagen 5–10 min |
| Bauteilgröße | durch das Kesselvolumen begrenzt | durch den Ofen begrenzt, deutlich größer möglich |
| Empfindlichkeit gegen Aufbaufehler | gering | hoch – der Aufbau entscheidet über den Porengehalt |
Der dritte Weg lässt den Autoklav stehen und beschleunigt stattdessen die Chemie. Toray stellte am 29. Juni 2026 mit dem 3960-FC eine schnellhärtende Variante des 3960-Systems vor: bis zu 45 Prozent kürzere Aushärtezeit bei den mechanischen Eigenschaften des Ausgangssystems, dessen Kennwerte in der NCAMP-Datenbank hinterlegt sind. Verarbeiten lässt es sich mit automatisierter Faserablage und Tape-Legen ebenso wie von Hand; nach Herstellerangaben erlaubt es niedriger temperierte Werkzeuge und erweitert das Prozessfenster für die reine Vakuumsackhärtung. Für den Formenbau ist der erste Punkt der interessante: Ein Werkzeug, das eine niedrigere Zyklustemperatur aushalten muss, ist eine andere Investition.
Was die Form aushalten muss
Ein Aushärtezyklus bei 180 °C und 7 bar stellt an das Werkzeug höhere Anforderungen als an das Bauteil. Drei Punkte sind entscheidend. Erstens die Temperaturbeständigkeit: Die Glasübergangstemperatur des Formwerkstoffs muss deutlich über der Prozesstemperatur liegen, sonst verzieht sich die Form im ersten Zyklus. Eine kalthärtende Form scheidet damit aus: Ein kalthärtendes Epoxid-Formenlaminat erreicht ohne Temperung nur eine Glasübergangstemperatur von 50 bis 60 °C, und Polyester- wie Vinylester-Formenharze bleiben mit Wärmeformbeständigkeiten von 60 bis 100 beziehungsweise 80 bis 150 °C ebenfalls weit unter 180 °C. Zweitens die Formstabilität unter Druck: Das Werkzeug trägt im Autoklav die volle Kesselkraft, und die wirkt auf jeden Quadratzentimeter. Drittens die Wärmeausdehnung: Beim Abkühlen schrumpfen Werkzeug und Bauteil unterschiedlich stark, und die Differenz landet als Maßabweichung im Teil. Deshalb werden Autoklav-Werkzeuge häufig aus Invar oder aus Carbonfaser gebaut – Werkstoffe, deren Ausdehnung nahe an der des Bauteils liegt. Der Vergleich der Werkzeugmaterialien ordnet die Optionen samt Kostenfolge ein.
Wann sich Prepreg rechnet – und wann nicht
Prepreg ist kein besseres Handlaminat, sondern ein anderes Betriebsmodell. Das Material ist teuer, es verlangt eine Tiefkühlkette samt Chargenverwaltung, ein temperatur- und druckfestes Werkzeug und eine Ofen- oder Autoklavanlage mit Prozessdokumentation. Dafür liefert es reproduzierbare Kennwerte: Faservolumengehalte von 55 bis 65 Prozent, Porengehalte unter einem Prozent und eine Lagendicke, die vorab bekannt ist. Genau diese Reproduzierbarkeit ist der Grund, warum die Luftfahrt am Verfahren festhält – dort muss jedes Bauteil einem qualifizierten Datensatz entsprechen, und wie aufwendig eine solche Qualifikation ist, zeigt das Dossier zur NCAMP-Qualifikation.
Für alles darunter lohnt der ehrliche Vergleich. Die Vakuuminfusion erreicht 50 bis 60 Prozent Faservolumengehalt mit deutlich geringerer Investition und ohne Kühlkette, das Handlaminat je nach Verstärkung 15 bis 40 Prozent. Der Sprung von der Infusion zum Prepreg kostet also viel und bringt beim Faseranteil vergleichsweise wenig – bezahlt wird vor allem für die Streuungsarmut, für die Oberfläche und für die Belegbarkeit. Wo diese drei Dinge nicht gefordert sind, ist Prepreg die teuerste Art, ein gutes Laminat zu bauen.