Vakuumtechnik. Geschwungene Formen können produktionstechnisch immer wieder eine Herausforderung darstellen. Erleichterung bringen Vakuumpressen, sie haben sich bereits in vielen Branchen bewährt. Nun wird diese Technik vermehrt dem Schreiner angeboten.
Gebogene Werkstücke lassen sich aus unterschiedlichen Werkstoffen herstellen. Das Formverleimen stellt dabei oft eine Herausforderung dar: Vielfach leidet der Verarbeiter bei der Vorbereitung unter Zeitdruck. Dann kommen improvisierte Lehren und Formen zum Einsatz, die mittels Zwingen, Leimständer oder Pressen gespannt werden. Dank CNC-Technik lassen sich die Pressformen zwar präzise, schnell und wiederholgenau fräsen. Es kann aber dennoch vorkommen, dass aufgrund von Ungenauigkeiten beim Formenbau der Pressdruck nicht gleichmässig verteilt ist. Kürschner, grosse Toleranzen oder Festigkeitsverlust können die Folgen sein. Ausserdem verlängern sich die Presszeiten, da Heizschienen und -platten nicht eingesetzt werden können. Dadurch ist die Presse oder der Leimständer für längere Zeit besetzt, selbst wenn es sich nur um ein Einzelstück handelt.
Verringerte Presszeiten
Im Boot- oder Flugzeugbau kommt deshalb seit geraumer Zeit die Vakuumpresstechnik erfolgreich zum Einsatz. Grossformatige Teile werden mithilfe von Vakuumsäcken verpresst. Für kleinere Teile gibt es Vakuumpresstische, die ein einfacheres und rationelleres Handling erlauben. Für den Pressvorgang wird die Form zusammen mit den zu verpressenden Teilen auf den Tisch gelegt. Dieser wird durch das Absenken eines mit einer Membranfläche ausgestatteten Rahmens luftdicht verschlossen. Eine Vakuumpumpe senkt anschliessend den Luftdruck unter der Membran auf bis zu 20 mbar. Der Umgebungsluftdruck – für gewöhnlich etwa 1030 mbar – drückt somit auf das Werkstück. Das entspricht einem Pressdruck von etwa neun bis zehn Tonnen pro Quadratmeter.
Das Absenken des Luftdruckes wirkt sich ausserdem positiv auf die Presszeiten aus, weil dadurch Wasser schneller verdunstet. Laut Herstellerangaben beträgt die Presszeit beim Furnieren mit Weissleim etwa sechs Minuten ohne zusätzliche Wärmezufuhr. Das ist deutlich kürzer als unter Normaldruck und hat mit dem tieferen Siedepunkt des Wassers bei sinkendem Luftdruck zu tun.
Eine Vakuumpresse eignet sich deshalb auch für das Belegen von planen Teilen mit Furnier, Schichtstoffen oder Folien. Selbst Massivholzkanten lassen sich damit in einem Arbeitsgang rund um ein Werkstück anleimen.
Membran ist entscheidend
Die Hersteller bieten Modelle mit einer Membranfläche (Nutzfläche) von bis zu 3840 × 1780 mm an. Die mögliche Höhe der Werkteile wird insbesondere durch die Dehnfähigkeit der Membran begrenzt. Je grösser das Teil insgesamt ist, desto weniger hoch darf es sein. Entscheidend für die Einsatzmöglichkeiten einer Vakuumpresse ist also neben dem Unterdruck die Dehn- und vor allem Rückstellfähigkeit des eingesetzten Membranmaterials. Die Membran sollte sich mit möglichst geringem Kraftaufwand faltenfrei an das zu bearbeitende Werkstück anlegen. Denn die zur Dehnung notwendige Kraft vermindert den Pressdruck. Dies kommt speziell an senkrechten Werkstückflächen oder an unterschnittenen Teilen zum Tragen.
UV-Strahlen vermeiden
Ein weiterer Faktor für die Einsatzmöglichkeit und Langlebigkeit einer Membran ist die Rückstellung in die Ursprungsform nach einer Dehnung. Verbeulte und verzogene Membranen bilden leichter Falten und verschieben Werkstücke auf den Schablonen. Als ideales Membranmaterial gilt bis heute der Naturkautschuk, dessen Rückstellwerte künstliche Elastomere kaum erreichen. UV-Strahlen lassen Naturkautschuke allerdings sehr schnell altern und verspröden. Ein Abdecken der Membran bei Nichtgebrauch erhöht deshalb die Lebenserwartung spürbar. Zudem ist Naturkautschuk nicht sehr hitzebeständig. Bei beheizbaren Presstischen oder wenn beispielsweise vorgeheizte Mineralwerkstoffe geformt werden sollen, kommen deshalb hitzebeständige Membranen aus Silikon zum Einsatz.
Ebenfalls wichtig ist die Dicke der Membran. Sie hat nicht nur einen Einfluss auf Dehn- und Rückstellfähigkeit, sondern auch auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber scharfkantigen Teilen. Leimreste lassen sich problemlos entfernen, einzig beim Einsatz von PU-Leimen empfiehlt es sich, eine Plastikfolie auf das Werkstück zu legen. Herstellerversuche zeigten, dass mit einer Membran in der Praxis bis zu 250 000 Pressvorgänge mit einem 400 mm hohen Formteil möglich sind. Beschädigte oder verschlissene Membranen lassen sich ohne grossen Aufwand austauschen. ph
Veröffentlichung: 03. Februar 2011 / Ausgabe 5/2011
