Die Aushärtungszeit

Die zeitlichen Abläufe der Arbeiten bei Bau- und Reparaturarbeiten werden von der Verarbeitungs- und Härtungszeit bestimmt. Die Verarbeitungszeit (offene Zeit) legt den Zeitraum fest, der für das Anmischen, das Auftragen, das Spachteln, das Formen, die Montage und das Fixieren zur Verfügung steht. Die Härtungszeit legt die Dauer fest, nach der die Schraubzwingen abgenommen werden können, das Schleifen beginnen kann oder zum nächsten Arbeitsschritt im Projekt weitergegangen wird. Die Verarbeitungszeit und die Aushärtungszeit einer Epoxidharzmischung hängen von drei Faktoren ab.

a) Geschwindigkeit des Härters

Jeder Härter hat einen idealen Temperaturbereich für das Härten. Je nach Temperatur durchläuft jede Harz/Härter-Mischung dieselben Härtungsphasen, jedoch geschieht dies langsamer oder schneller. Wählen Sie einen Härter, der Ihnen bei der Temperatur und den Bedingungen, in denen Sie die Arbeit ausführen müssen, eine ausreichende Verarbeitungszeit bietet. In der Produktübersicht finden Sie Angaben zu den Topfzeiten und Aushärtungszeiten der Härter.

Mit dem Begriff Topfzeit werden die Härtungszeiten verschiedener Härter verglichen. Die Topfzeit ist der Zeitraum, in dem eine bestimmte Menge von angemischtem Harz und Härter bei einer bestimmten Temperatur flüssig bleibt. Beispiel: 100g einer Epoxidharzmischung in einem Standardbehälter bei 25ºC ist ein routinemäßiger Qualitätssicherungstest. Da die Topfzeit die Härtungsgeschwindigkeit einer bestimmten Epoxidharzmasse (Volumen) und nicht die eines dünnen Films misst, ist die Topfzeit einer Harz/Härter-Mischung wesentlich kürzer als die Verarbeitungszeit.

b) Epoxidharztemperatur

Je wärmer die Temperatur, umso schneller härtet das Epoxidharz aus. Die Temperatur, bei der Epoxidharz aushärtet, hängt von der Umgebungstemperatur und der von der Reaktion erzeugten exothermen Wärme ab. Die Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Luft und/oder des mit dem Epoxidharz in Berührung kommenden Materials. Bei höherer Lufttemperatur härtet Epoxidharz schneller.

c) Volumen des angemischten Epoxidharzes

Beim Mischen von Harz und Härter setzt eine exotherme (wärmeerzeugende) Reaktion ein. Mischen Sie immer kleine Mengen von Epoxidharz. denn je größer die angemischte Menge, desto höher ist die Wärmeerzeugung und desto kürzer die Topfzeit und die Aushärtungszeit. Bei größeren Mengen wird mehr Wärme gespeichert; die Reaktion läuft schneller ab, und es wird noch mehr Wärme erzeugt. Beispiel: Eine Mischung von 200g in einem Mischbecher aus Kunststoff, kann ggf. so viel Wärme erzeugen, dass der Becher schmilzt. Wenn Sie dieselbe Menge jedoch in eine dünnere Schicht ausbreiten, wird die exotherme Wärme langsamer erzeugt, und die Aushärtungszeit des Epoxidharzes hängt von der Umgebungstemperatur ab.

Kontrollieren der Härtungszeit

Verwenden Sie bei höheren Temperaturen einen langsamer aushärtenden Härter, um die Verarbeitungszeit zu verlängern. Mischen Sie kleinere Mengen an, die Sie schnell aufbrauchen können. Sie können das Epoxidharz auch in einen Behälter mit einer größeren Oberfläche, z.B. eine Ausrollwanne, umgießen und dadurch die Verarbeitungszeit verlängern. Je schneller Sie das Epoxidharz nach einem gründlichen Mischen umfüllen oder auftragen, desto länger ist die Verarbeitungszeit für das Auftragen, das Laminieren oder Verkleben der Bauteile.

Verwenden Sie bei niedrigen Temperaturen einen schneller reagierenden Härter und erwärmen Sie das Epoxidharz und den Härter vor dem Anmischen und/oder nach dem Auftragen mit einer Heißluftpistole, einer Wärmelampe oder einer anderen trockenen Wärmequelle an. Bei Raumtemperatur können Sie mit einer zusätzlichen Wärmequelle die Härtungszeit verkürzen.

HINWEIS: Nicht entlüftete Kerosin- oder Propanheizapparate können das Aushärten von Epoxidharz verhindern und die Epoxidharzoberflächen mit nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen oder Feuchtigkeit verunreinigen

ACHTUNG: Erwärmen der Harz/Härter-Mischung verringert die Viskosität. Dies hat zur Folge, dass Epoxidharz an senkrechten Flächen leichter herunterlaufen oder Läufer bilden kann. Außerdem kann sich die Luft beim Auftragen von angewärmtem Epoxidharz auf ein poröses Trägermaterial (Weichholz oder niedrigdichtes Kernmaterial) im Inneren ausdehnen und zum Ausgasen führen wobei sich Luftblasen im Epoxidharzfilm bilden. Sie können das Ausgasen vermeiden, wenn Sie den Epoxidharzfilm erst erwärmen, wenn er bereits in den Geleezustand übergegangen ist. Erwärmen Sie das angemischte flüssige Epoxidharz jedoch nie über 50°C. Unabhängig davon, wie Sie die Härtungszeit kontrollieren, können Sie durch sorgfältige Planung der Vorbereitung und der Arbeitsschritte die Verarbeitungs- und Aushärtungszeit der epoxidharzmischung voll ausnutzen.

Aushärtungsstufen des Epoxidharzes

Beim Mischen von Epoxidharz und Härter setzt eine chemische Reaktion ein, die die flüssigen Komponenten in einen festen Zustand übergehen lässt. Beim Aushärten geht das Epoxidharz von einem flüssigen, über einen geleeartigen, in einen festen Zustand über.

1. Flüssiger Zustand: Offene Zeit oder Verarbeitungszeit

Die offene Zeit (die auch Verarbeitungszeit genannt wird) ist der Zeitraum, in dem sich die Mischung verarbeiten lässt. In diesem Zeitraum befindet sich die Harz/Härter-Mischung in einem flüssigen Zustand und eignet sich zum Auftragen. In dieser Zeit sollten auch alle Verbindungen der Bauteile und Fixierungen aufgebracht werden, um eine zuverlässige Verbindung zu erreichen.

2. Geleeartiger Zustand: Ersthärtung

Die Mischung erreicht die Phase der Ersthärtung (die auch „Grüne Phase“ genannt wird), wenn der Geleezustand erreicht ist. Das Epoxidharz kann nicht mehr verarbeitet werden, und geht von einem weichen, klebrigen, gelierten Zustand zu einer Konsistenz von hartem Gummi über.

Das Harz lässt sich mit dem Daumennagel eindrücken, und ist zum Schleifen noch zu weich.

Wenn das Epoxidharz noch klebrig ist, geht es eine chemische Verbindung mit dem frisch aufgetragenen Epoxidharz ein und die Oberfläche kann ohne Schleifen verklebt oder neu beschichtet werden. Diese Reaktionsfähigkeit nimmt ab, wenn die Mischung die Endhärtungsphase erreicht hat.

3. Fester Zustand: Endhärtung

Die Epoxidharzmischung ist zu einem festen Zustand ausgehärtet und lässt sich schleifen. Es lässt sich nicht mehr mit dem Daumennagel eindrücken. Das Epoxidharz hat jetzt 90% der Endfestigkeit erreicht, und Schraubzwingen können entfernt werden. Die Mischung härtet bei Raumtemperatur noch einige Tage weiter aus. Neu aufgetragenes Epoxidharz verbindet sich nicht mehr chemisch. Um eine gute mechanische sekundäre Verklebung zu gewährleisten, muss die Oberfläche daher vor einer weiteren Beschichtung gründlich gereinigt und angeschliffen werden.

Nachhärtung (Tempern)

Man kann die thermischen Eigenschaften des Epoxidharzes verbessern und das Potenzial zur Vermeidung des Schrumpfens verbessern, indem das Epoxy nach dem Aushärten mit mittlerer Wärme behandelt wird.