In der Industrie kommen immer wieder neue, innovative Materialien zum Einsatz, die teilweise sehr hohen Anforderungen gerecht werden müssen. Unter anderem sogenannte Prepregs, die zu den modernen Verbundstoffen zählen und einige Vorteile mitbringen, aber auch teurer und aufwendiger in der Herstellung sind. Hier ein Überblick, was Prepregs ausmacht, welche Eigenschaften und Vorteile sie haben, in welchen Branchen sie überall zum Einsatz kommen und wo die Herausforderungen liegen.
Was sind Prepregs?
Unter die Bezeichnung Prepregs fallen imprägnierte Faserverbundwerkstoffe (z. B. aus Glas- oder Kohlenstofffasern). Durchtränkt sind sie jeweils mit Epoxidharz oder einem anderen Harzmaterial, was für eine extrem hochwertige, robuste Materialqualität sorgt. Prepregs kommen in verschiedenen Branchen zum Einsatz und lassen sich auch zu stabilen Rohren und Platten weiterverarbeiten.
Das macht Prepregs aus
Im Vergleich zu anderen Werkstoffen verfügen Prepregs über ganz spezielle Eigenschaften. Sie zeichnen sich durch ihre hohe Festigkeit aus, dabei sind sie trotzdem sehr leicht und dank der Vorimprägnierung sehr präzise anwendbar. Da Prepregs sehr steif, zugfest und biegefest sind, halten sie sehr hohen Belastungen stand, ohne zu zerbrechen oder sich zu verformen. Auch Schläge und Stöße kann das Material sehr gut aushalten, indem es diese einfach absorbiert, ohne Schaden zu nehmen. Prepregs sind außerdem in der Lage, elektrischen Strom zu leiten und elektrische Felder zu speichern. Zudem sind Prepregs beständig gegenüber Säuren, Basen und Lösungsmitteln. Dank der gleichmäßigen Harzverteilung sind Materialfehler in der Produktion sehr selten.
Vielseitige Einsatzmöglichkeiten
Hightech-Materialien wie Prepregs kommen in der Industrie und Wirtschaft in den verschiedensten Branchen zum Einsatz und prägen die Zukunft vieler Unternehmen mit. Sie werden etwa in der Luft- und Raumfahrt verwendet, wo generell sehr leichte und dennoch extrem robuste und stabile Materialien gebraucht werden, die höchsten Anforderungen standhalten können. Auch in der Windenergiebranche sind Prepregs beliebt – hier werden sie etwa bei der Herstellung von Rotorblättern verarbeitet. Ebenso finden sie Anwendung in Rennwagen oder Elektrofahrzeugen, wo es darauf ankommt, möglichst leichte Materialien zu verwenden, um die Reichweite oder Geschwindigkeit zu erhöhen.
Teurer als klassische Materialien
Prepregs bieten vielen Unternehmen die Möglichkeit, innovative Produkte herzustellen – sie haben aber auch ihren Preis. Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien sind sie deutlich teurer, was den Einsatz in vielen Branchen zu einer Herausforderung macht. Der höhere Preis entsteht vor allem durch die (sehr aufwendige) Herstellung, da das Harz die Fasern gleichmäßig durchtränken muss und an keiner Stelle zu wenig aufgetragen werden darf. Auch die Rohstoffe für die Herstellung von Prepregs sind vergleichsweise teuer – sowohl das verwendete Harz als auch die Grundmaterialien. Zudem ist die Verarbeitung nicht ganz einfach in der Praxis. Der Einsatz spezieller Maschinen ist notwendig und die Mitarbeiter müssen im Umgang damit sowie in Bezug auf Arbeitssicherheit speziell geschult sein, damit es keine Fehlproduktionen gibt und sich Kunden auf eine hohe Produktqualität verlassen können. Trotz der höheren Rohstoff- und Herstellungskosten überzeugen Prepregs mit ihren ganz speziellen Eigenschaften und sind aus einigen Branchen nicht mehr wegzudenken. Extrem stabil, leicht und langlebig sind sie wie kein anderes Material – in vielen Branchen also ein echter Gamechanger, wenn es um die Entwicklung innovativer, zukunftsfähiger Produkte geht, die noch effizienter funktionieren sollen als ihre Vorgänger.
Prepregs und der Faktor Nachhaltigkeit
Neben dem Kostenfaktor spielen die Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit eine Rolle. Es kommen in der Herstellung verschiedene Chemikalien und Harze zum Einsatz, die möglichst umweltverträglich sein müssen. Hier kommt es darauf an, in Zukunft moderne Materialien zu entwickeln, die sich leicht recyceln lassen und auch in der Herstellung möglichst keine umweltschädlichen Auswirkungen haben. So weit wie möglich sollen Ressourcen bei der Herstellung eingespart werden, und Stoffe und Materialien später auch wieder gut recycelbar sein. Dies sind die Herausforderungen, die gemeistert werden müssen, damit moderne Werkstoffe und Materialien wie Prepregs langfristig noch effizienter werden und Innovationen in Unternehmen fördern können.
