Glasvezel, koolstofvezel (carbon) en aramide worden gebruikt om epoxy-, polyester- en vinylesterhars te versterken. Door hars met sterke vezels te combineren ontstaat een composiet: een sterke constructie met een relatief laag gewicht. Maar welk versterkingsmateriaal heb je nodig? Glasvezel is een praktische en voordelige keuze voor veel lamineerwerk. Carbon wordt vooral toegepast wanneer een hoge stijfheid en een laag gewicht belangrijk zijn. Aramide is interessant wanneer een laminaat goed bestand moet zijn tegen impact en puntbelasting.
Met meer dan 16 jaar ervaring in de verkoop van composietharsen en weefsels is Polyestershoppen een echte specialist. Ons assortiment bevat diverse glasweefsels, koolstofweefsels en aramideweefsel. In dit artikel vergelijken we de materialen en leggen we uit welk type versterking bij jouw toepassing past.
Glasvezel, carbon en aramide vergelijken
Onderstaande tabel geeft een praktisch overzicht van de belangrijkste verschillen.
| Eigenschap | Glasvezel | Carbon | Aramide |
|---|---|---|---|
| Kosten | € | €€€ | €€€ |
| Gewicht | Hoger dan carbon en aramide | Laag | Laag |
| Stijfheid | Goed | Zeer hoog | Lager dan carbon |
| Impactbestendigheid | Goed | Gemiddeld | Zeer goed |
| Verwerking | Eenvoudig | Goed te verwerken | Lastig |
| Nabewerking | Eenvoudig | Eenvoudig | Lastig |
| Uiterlijk | Wit/transparant in hars | Zwart vezelpatroon | Geel vezelpatroon |
| Vooral kiezen voor | Algemeen lamineerwerk en reparaties | Stijfheid en laag gewicht | Impact en taaiheid |
De hars houdt de vezels bij elkaar en draagt belastingen over, terwijl de vezels een belangrijk deel van de sterkte en stijfheid leveren. De uiteindelijke eigenschappen worden daarom niet alleen bepaald door het vezeltype, maar ook door de hars, het vezelgewicht, de weefstijl en de opbouw van het laminaat.
Glasvezel
Glasvezel is een veelgebruikt versterkingsmateriaal voor composieten. Het is relatief voordelig, eenvoudig te verwerken en verkrijgbaar als glasvezelmat, glasweefsel, rovingweefsel en glasweefselband.
Glasvezelmat
Glasvezelmat, ook wel glasmat of chopped strand mat (CSM) genoemd, bestaat uit korte glasvezels die willekeurig over elkaar liggen en door een binder bij elkaar worden gehouden. Glasvezelmatten zijn bedoeld voor verwerking met polyester- en vinylesterhars. Het styreen in deze harsen lost de binder op, waardoor de mat soepel wordt en zich gemakkelijk laat vormen. Epoxy bevat geen styreen en lost deze binder niet op. Gebruik deze glasvezelmatten daarom niet met epoxyhars.
Glasvezelmat is vooral geschikt voor algemeen lamineer- en reparatiewerk waarbij je voordelig en relatief snel laagdikte wilt opbouwen. Je kunt de mat eenvoudig op maat scheuren. Gescheurde randen laten verschillende stukken geleidelijker in elkaar overlopen dan recht afgeknipte randen.
Laagdikte en harsverbruik glasvezelmat
| Glasvezelmat | Laagdikte* | Harsverbruik* |
|---|---|---|
| 150 g/m² | 0,35 mm | 350 g/m² |
| 225 g/m² | 0,50 mm | 500 g/m² |
| 300 g/m² | 0,70 mm | 700 g/m² |
| 450 g/m² | 1,00 mm | 1000 g/m² |
Glasweefsel
Glasweefsel bestaat uit lange glasvezels die tot een doek zijn geweven. Vergeleken met glasvezelmat kun je hiermee een dunner laminaat maken en is doorgaans minder hars nodig. Glasweefsel is geschikt voor epoxy, polyester en vinylester. Het wordt onder andere gebruikt voor modelbouw, bekledingen, reparaties en andere composietonderdelen waarbij een relatief fijn en licht laminaat gewenst is.
Er zijn verschillende weefstijlen:
- Vierkantweefsel (plain) is relatief vormvast en vooral geschikt voor vlakke en licht gebogen oppervlakken.
- Keperweefsel (twill) heeft een diagonaal patroon, is soepeler en laat zich gemakkelijker over rondingen en complexere vormen leggen.
Laagdikte en harsverbruik glasweefsel
| Glasweefsel | Laagdikte* | Harsverbruik* |
|---|---|---|
| Vierkant 80 g/m² | 0,14 mm | 109 g/m² |
| Vierkant 200 g/m² | 0,35 mm | 273 g/m² |
| Keper 160 g/m² | 0,27 mm | 210 g/m² |
| Keper 280 g/m² | 0,47 mm | 361 g/m² |
Glasrovingweefsel
Glasrovingweefsel bestaat uit relatief dikke bundels glasvezels die tot een grof doek zijn geweven. Door het hogere vezelgewicht kun je per laag relatief veel dikte opbouwen. Rovingweefsel is geschikt voor grotere constructies en grover lamineerwerk. Bij polyesterlaminaten kan het ook worden gecombineerd met glasvezelmat.
| Glasrovingweefsel | Laagdikte* | Harsverbruik* |
|---|---|---|
| 300 g/m² | 0,55 mm | 434 g/m² |
| 600 g/m² | 0,66 mm | 429 g/m² |
| 800 g/m² | 1,47 mm | 1158 g/m² |
Glasweefselband
Glasweefselband is een smalle strook glasweefsel. Het is praktisch voor naden, hoekverbindingen, lijmverbindingen en plaatselijke verstevigingen. Je hoeft hiervoor geen stroken uit een brede rol glasweefsel te knippen.
Koolstofweefsel (carbon)
Carbon heeft een hoge treksterkte en vooral een hoge stijfheid bij een laag gewicht. Het wordt daarom toegepast bij onderdelen waarbij gewicht en stijfheid belangrijke eigenschappen zijn, bijvoorbeeld in fiets-, auto-, sport- en composietonderdelen.
Het herkenbare zwarte vezelpatroon maakt carbon ook populair voor zichtwerk, zoals auto-interieurs, scooterkappen en carbon overlays. Voor carbon wordt vaak epoxyhars gebruikt.
Vierkant carbon of keper carbon?
- Vierkantweefsel (plain) is relatief vormvast en geschikt voor vlakke en licht gebogen delen.
- Keperweefsel (twill) is soepeler en laat zich gemakkelijker over rondingen en complexe vormen leggen. Het diagonale patroon wordt bovendien vaak gekozen wanneer het carbon zichtbaar blijft.
| Koolstofweefsel | Laagdikte* | Harsverbruik* |
|---|---|---|
| Vierkant 200 g/m² | 0,44 mm | 390 g/m² |
| Keper 200 g/m² | 0,44 mm | 390 g/m² |
Carbon verwerken
Meer hars betekent niet automatisch een sterker carbon laminaat. De vezels moeten volledig met hars worden bevochtigd, maar overtollige hars voegt gewicht toe zonder dezelfde versterkende werking als de vezels. Voor kwalitatieve carbon onderdelen worden daarom vaak vacuümtechnieken gebruikt om het laminaat te verdichten en de hoeveelheid overtollige hars beter te beheersen. Voor bijvoorbeeld een decoratieve carbon overlay kan het weefsel ook handmatig met een geschikte epoxyhars worden gelamineerd.
Let daarnaast op direct contact tussen carbon en bepaalde metalen. Koolstofvezels zijn elektrisch geleidend en kunnen in aanwezigheid van vocht galvanische corrosie bevorderen. Een elektrisch isolerende tussenlaag, bijvoorbeeld van glasweefsel, kan direct contact voorkomen.
Aramideweefsel
Aramide is een sterke en taaie synthetische vezel. Kevlar is een bekende merknaam voor een type aramidevezel. Waar carbon vooral wordt gekozen vanwege de hoge stijfheid, is aramide interessant vanwege zijn weerstand tegen impact, scheuren en puntbelasting. Het materiaal wordt daarom toegepast in onderdelen die tegen stoten en impact bestand moeten zijn.
Een aandachtspunt is de verwerking. Aramidevezels zijn lastig met een gewone schaar te knippen en ook schuren en andere nabewerkingen zijn moeilijker. Gebruik bij voorkeur een geschikte aramideschaar en bouw het laminaat zo op dat je de aramidelaag zo min mogelijk hoeft na te bewerken.
Aramide kan ook met andere vezelsoorten worden gecombineerd. In een hybride laminaat kan carbon bijvoorbeeld voor stijfheid zorgen en aramide voor extra weerstand tegen impact.
Vierkant- of keperweefsel?
Vierkant aramideweefsel is relatief vormvast en geschikt voor eenvoudige vormen. Keperweefsel is soepeler en laat zich gemakkelijker over rondingen en complexere oppervlakken leggen.
| Aramideweefsel | Laagdikte* | Harsverbruik* |
|---|---|---|
| Vierkant 170 g/m² | 0,55 mm | 485 g/m² |
| Keper 175 g/m² | 0,55 mm | 485 g/m² |
Welk gewicht versterkingsweefsel heb je nodig?
Het gewicht van versterkingsweefsel wordt aangegeven in gram per vierkante meter (g/m²). Met een lichter weefsel maak je per laag een dunner laminaat. Dit kan handig zijn voor fijne vormen en wanneer je de uiteindelijke dikte nauwkeurig wilt opbouwen. Met een zwaarder weefsel bouw je per laag sneller vezelgewicht en laagdikte op. Een zwaarder weefsel is echter niet automatisch beter. Op complexe vormen kunnen meerdere lichtere lagen gemakkelijker te verwerken zijn.
Kijk daarom naar de gewenste laminaatdikte, de vorm en belasting van het onderdeel en de gebruikte hars.
Hoeveel lagen heb je nodig?
Er bestaat geen standaard aantal lagen glasvezel, carbon of aramide dat voor ieder project geschikt is. Een decoratieve carbon overlay stelt bijvoorbeeld andere eisen dan een dragend onderdeel of een reparatie aan een polyester boot. Kijk daarom naar de totale laminaatopbouw: het vezelgewicht, de vezelrichting, de uiteindelijke dikte en de belasting op het onderdeel. Bij constructieve of veiligheidskritische toepassingen moet de opbouw worden afgestemd op de belastingen die de constructie moet kunnen dragen.
Welke hars gebruik je?
De juiste hars hangt af van het versterkingsmateriaal en de toepassing.
- Epoxyhars wordt veel gecombineerd met glasweefsel, carbon en aramide.
- Polyesterhars wordt veel gebruikt voor glasvezelconstructies en glasvezelmat.
- Vinylesterhars wordt onder andere gebruikt voor glasvezelconstructies waarbij eigenschappen zoals chemische bestendigheid en waterbestendigheid belangrijk zijn.
Controleer altijd of het specifieke versterkingsmateriaal geschikt is voor de gekozen hars. De glasvezelmatten van Polyestershoppen zijn bijvoorbeeld bedoeld voor polyester- en vinylesterhars en niet voor epoxy.
Glasvezel, carbon of aramide kiezen
Gebruik bij twijfel deze vuistregels:
- Kies glasvezelmat wanneer je met polyester of vinylester werkt en voordelig laagdikte wilt opbouwen.
- Kies glasweefsel wanneer je met epoxy werkt of een relatief dun en licht glasvezellaminaat wilt maken.
- Kies glasrovingweefsel wanneer je met een geweven versterking relatief snel meer laagdikte wilt opbouwen.
- Kies carbon wanneer een hoge stijfheid en een laag gewicht belangrijk zijn of wanneer je het herkenbare carbon uiterlijk wilt.
- Kies aramide wanneer weerstand tegen impact, scheuren en puntbelasting belangrijk is.
- Voor gebogen en complexere vormen is keperweefsel doorgaans gemakkelijker te verwerken. Voor vlakke en eenvoudig gevormde onderdelen kun je vierkantweefsel gebruiken.
Aan de slag met het juiste versterkingsmateriaal
Bepaal voordat je begint welke eigenschappen voor jouw onderdeel belangrijk zijn. Kijk daarbij niet alleen naar glasvezel, carbon of aramide, maar ook naar de hars, weefstijl, het vezelgewicht en de gewenste laminaatdikte. Zo kun je de materialen beter afstemmen op de toepassing.
Heb je nog vragen over het juiste versterkingsmateriaal of de combinatie met epoxy-, polyester- of vinylesterhars? Neem dan contact op met onze specialisten! Wij helpen je graag verder.
*De vermelde laagdiktes en harsverbruiken zijn gebaseerd op handmatig lamineren (hand lay-up). De uiteindelijke waarden kunnen verschillen door de gebruikte verwerkingsmethode en de mate waarin het laminaat wordt verdicht.
