Bei einem Autoklav handelt es sich vereinfacht gesagt um einen Kochtopf in dem Carbon Teile für Luftfahrt, Raumfahrt und den Motorsport gefertigt werden. Die Laminatschichten werden in ein zuvor hergestelltes Formwerkzeug eingelegt und im Prepreg-Verfahren mit einem Überdruck von bis zu 10 bar und einer Temperatur von bis zu 400 °C „gebacken“. Der hohe Druck im Inneren des Autoklavs verpresst die einzelnen Laminatschichten und ermöglicht somit die Herstellung von Hochleistungsbauteilen mit geringstem Gewicht.
Autoklav Reinigung durch Trockeneis
In diesem Autoklav brach durch unsachgemäße Benutzung ein Feuer aus. Dadurch verschmolzen einzelne Komponenten und der Ruß legte sich an die innere Hülle des Autoklavs. Mit herkömmlichen Reinigungsverfahren konnte die Rußschicht nicht entfernt werden, ohne die Oberfläche zu beschädigen. Nach einer Probefläche konnten wir sicher sein, dass der Autoklav durch das Trockeneisstrahlen gereinigt werden konnte, ohne Bauteile wie Sensoren zu beschädigen. Insgesamt dauerte die Reinigung 2 Tage und wurde von uns mit Vollatemschutz und einer Schleuse durchgeführt.
Autoklav während der Reinigung mit Trockeneis:
Autoklav FAQ
Autoklav: Definition und Funktionsweise
Ein Autoklav ist ein Gerät, das zum Sterilisieren von medizinischen Geräten, zum Aushärten von Baustoffen, zum Vulkanisieren von Reifen und Gurtbändern sowie zum Verpressen von Faserverbundwerkstoffen verwendet wird. Die Autoklavtechnik kommt in der Medizintechnik, Lebensmitteltechnik, Biologie, Glasindustrie, Luftfahrtindustrie, in Steinfabriken und Vulkanisierbetrieben zum Einsatz.
Wie funktioniert ein Autoklav?
Der Prozess des Sterilisierens erfolgt durch Dampfbehandlung bei hohen Temperaturen und hohem Druck. Autoklaven sind in vielen Industrien wie Lebensmittel, Biotechnologie und Materialwissenschaften weit verbreitet:
Sterilisation
Ein Autoklav arbeitet mit Druck und Dampf. Es besteht aus einem geschlossenen Behälter, der mit Dampf und Luft befüllt wird. Der Druck im Inneren des Autoklavs erhöht sich, wenn der Dampf und die Luft erwärmt werden. Wenn der Druck und die Temperatur im Inneren des Autoklavs ausreichend hoch sind, werden Keime und Bakterien abgetötet. Die Zeit, die benötigt wird, um den Sterilisationsprozess abzuschließen, hängt von der Größe des zu sterilisierenden Materials und der Art des verwendeten Autoklavs ab.
Baustoffindustrie
Die Autoklaven werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, wie z.B. in der Baustoffindustrie für die Dampfhärtung von Kalksandstein und Porenbeton. Dabei werden die Steine in liegend angeordnete zylindrische Druckbehälter gelegt und mit Dampf von bis zu 16 bar beaufschlagt.
Faserverbundherstellung
In der Faserverbundherstellung werden Autoklaven verwendet, um Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe zu erzeugen. Die Bauteile werden unter hohen Drücken von bis zu 10 bar und Temperaturen von bis zu 400 °C verpresst und evakuiert. Autoklaven werden aufgrund ihrer hohen Anschaffungskosten vorwiegend in der Luft- und Raumfahrt sowie im professionellen Motorsport eingesetzt. Zur Erzeugung von faserverstärkter Keramik können Autoklaven in Kombination mit Schutzgas auch bei Temperaturen von bis zu 3000 °C eingesetzt werden.
Prepreg-Autoklav-Verfahren
Was ist das Prepreg-Autoklav-Verfahren?
Das Prepreg-Autoklav-Verfahren ist ein Verfahren, das in der Herstellung von Kohlefaser- und anderen Verbundwerkstoffen eingesetzt wird. Es handelt sich um ein Verfahren, bei dem das Harz und die Fasern getrennt voneinander gelagert werden und erst im Autoklav unter Wärme und Druck ausgehärtet werden.
Die Vorteile des Prepreg-Autoklav-Verfahrens
Das Prepreg-Autoklav-Verfahren bietet viele Vorteile gegenüber anderen Verfahren. Einer der größten Vorteile ist die hohe Qualität der hergestellten Teile. Durch die Verwendung von getrennt gelagerten Harz- und Faserlagen ist es möglich, eine sehr gleichmäßige Verteilung des Harzes zu erreichen, was zu einer höheren Festigkeit und Steifigkeit des Endprodukts führt.
Ein weiterer Vorteil des Prepreg-Autoklav-Verfahrens ist die Möglichkeit, komplexe Formen herzustellen. Durch die Verwendung von Vakuumfolien und Formwerkzeugen können Teile mit komplexen Geometrien hergestellt werden, die mit anderen Verfahren nicht möglich wären.
Anwendungen des Prepreg-Autoklav-Verfahrens
Das Prepreg-Autoklav-Verfahren wird in vielen Branchen eingesetzt, darunter in der Luft- und Raumfahrt, im Motorsport, im Bootsbau und in der Windenergie. Die hohe Festigkeit und Steifigkeit der hergestellten Teile macht das Verfahren ideal für Anwendungen, bei denen Gewichtsreduzierung und Leistungsoptimierung wichtig sind.
Wie funktioniert das Prepreg-Autoklav-Verfahren?
Das Prepreg-Autoklav-Verfahren besteht aus mehreren Schritten. Zunächst werden die Fasern in Form gebracht und in einem separaten Prozess mit Harz imprägniert. Die Harz- und Faserlagen werden dann in einem Autoklav unter Wärme und Druck ausgehärtet. Nach dem Aushärten werden die Teile aus dem Autoklav entnommen und für den nächsten Schritt vorbereitet.
Die Kosten des Prepreg-Autoklav-Verfahrens
Das Prepreg-Autoklav-Verfahren ist aufgrund des hohen technischen Aufwands und der benötigten Ausrüstung eine teure Methode der Herstellung von Kohlefaser- und anderen Verbundwerkstoffen. Es ist jedoch oft die beste Wahl für Anwendungen, bei denen höchste Qualität und Leistung gefordert sind.
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