Gießen, beschichten, laminieren, stützen mit Kunstharz

Wie unterscheiden sich die Gießharze?

Bei den meisten Gießharzen handelt es sich um Duroplaste, d.h. dass sie sich nicht mehr verformen lassen, wenn sie einmal ausgehärtet sind. Bei Polyurethan-Kautschuk, mit dem man sowohl abformen als auch gießen kann, handelt es sich um ein Elastomer. 

Die Gießharze lassen sich anhand zahlreicher Kriterien unterscheiden wie z.B. dem Schrumpf und der Temperaturentwicklung beim Aushärten, der Transparenz, der UV-, Feuchtigkeits- oder Temperaturbeständigkeit, der Geruchsentwicklung – und nicht zuletzt dem Preis. 

Während Polyurethanharz geruchlos und Epoxidharz geruchsarm ist, hat Polyesterharz aufgrund seiner Zusammensetzung einen intensiven Geruch und sollte nur mit geeigneter Schutzmaske und in gut durchlüfteten Räumen oder im Freien verarbeitet werden. Anders als die anderen Harze ist Acrylharz lösungsmittelfrei und ungiftig.

Epoxidharz und Polyesterharz sind transparente Harze. Im Vergleich zu Epoxidharz ist Polyesterharz einfacher zu verarbeiten, da nicht ganz so exakt mit den Mengenverhältnissen von Harz und Härter umgegangen werden muss. Polyesterharz ist auch deutlich günstiger als Epoxidharz, hat aber den für manche Anwendungen großen Nachteil eines Schrumpfs von bis zu 10 %, während dieser bei Epoxidharz minimal ausfällt. Bei Epoxidharz und bei Polyesterharz ist darauf zu achten, dass eine bestimmte Maximaldicke der Schichten nicht überschritten wird, da die Reaktionstemperaturen sonst sehr hoch werden können, was wiederum die Materialqualität beeinträchtigen kann (z.B. Eintrübung).

Polyurethanharz hat einen geringen Schrumpf und eine geringere Temperaturentwicklung beim Aushärten als andere Harze, insbesondere wenn es mit Füllstoffen verarbeitet wird. Außerdem gibt es Polyurethangießharze, die sehr dünnflüssig sind und eine sehr kurze Topf- und Entformzeit haben. Mit diesen Schnellgießharzen kann man in sehr kurzer Zeit Abgüsse herstellen. Durch den Einsatz von Füllstoffen wie z.B. Fillite Mikro-Hohlkugeln können besonders leichte Formen gebaut werden und das Vergießen dickerer Harzschichten ist möglich. Bei PUR-Harzen ist darauf zu achten, dass alle Oberflächen, mit denen das Gießharz in Berührung kommt, vollständig trocken sind, da es sonst zu unerwünschter Schaumbildung kommen kann.

Acrylharz hat aufgrund seiner Zusammensetzung ganz andere Eigenschaften als die anderen Kunstharze: Es ist ein opakes Material, das wie Gips aussieht, aber härter ist. Acrylharz hat eine gute Anhaftungsfähigkeit, so dass damit besser als mit Gips zahlreiche Materialien beschichtet werden können. Hinzu kommt eine geringe Wärmeentwicklung beim Aushärten. Acrylharz ist ungiftig und lässt sich sehr einfach verarbeiten und ist deshalb z.B. auch gut im pädagogischen oder therapeutischen Bereich einzusetzen.

Gießen, beschichten, laminieren

Mit Kunstharzen kann man gießen, beschichten und laminieren: Mit den transparenten Epoxid- und Polyester-Gießharzen können Objekte gegossen und Gegenstände eingegossen werden. Die Gießharze werden dafür bei größeren Objekten in mehreren Schichten vergossen, die Transparenz des Materials bleibt dabei erhalten. Mit den Gießharzen können auch Objekte beschichtet werden, dazu wird das Harz ebenfalls gegossen oder mit dem Pinsel aufgetragen oder z.B. mit einem Füllstoff angedickt gespachtelt.

Neben den Gießharzen gibt es die sogenannten Gelcoats. Das sind besondere Beschichtungsharze mit noch einmal anderen Eigenschaften: Das transparente Polyester-Gelcoat ist z.B. schlagfest und macht den beschichteten Gegenstand wasserfest und chemikalienresistent.

Durch Laminieren kann man z.B. dünnwandige stabile Formen bauen: Beim Laminieren mit Kunstharz werden mehrere dünne faserverstärkte (Glasfaser, Glasgewebe, Karbonfaser) Harzschichten auf ein abzuformendes Objekt oder in eine Form z.B. aus Silikon oder Polyurethan-Kautschuk gelegt. Es gibt auch spezielle Laminierharze.

Stützformen aus Kunstharz bauen

Flexible Gießformen z.B. aus Silikon benötigen oft eine Stützform. Diese kann z.B. aus Gips hergestellt werden, aber auch Acrylharz eignet sich dafür hervorragend. Sehr stabile Stützformen, die gerade bei großen Formen deutlich leichter sind als Gipsformen, können Sie z.B. aus Epoxidharz mit Faserzusatz bauen. Mehrteilige Stützformen aus Kunstharz lassen sich auch miteinander verschrauben, was bei Gipsformen nicht möglich ist.

Füllstoffe und Pigmente für Kunstharze

Kunstharze lassen sich sehr gut einfärben. Es ist dabei unbedingt darauf zu achten, dass sich die Pigmente, Farbpulver und Farbpasten für das gewählte Kunstharz eignen, nicht alle Materialien sind kompatibel. Grundsätzlich ist es am besten, zunächst ein Teststück in der gewünschten Farbe herzustellen.

Mit Metallpulvern kann man Kunstharze nicht nur einfärben, sondern auch das sogenannte Kaltgussverfahren nutzen: Ein hoher Anteil an Metallpulver lässt die so gegossenen Objekte wie Metallgussobjekte erscheinen, die sogar patiniert werden können. Der Kaltguss bietet eine gute Alternative, wenn ein echter Metallguss z.B. aufgrund des aufwändigen Verfahrens nicht in Frage kommt.

Außer Pigmenten oder Metallpulvern kann man Kunstharzen auch Füllstoffe beimengen, die die Fließfähigkeit des Materials verändern: Mit Talkum oder AEROSIL können z.B. Epoxid-, Polyester- oder Polyurethan-Gießharze angedickt werden, um sie spachtelfähig zu machen. FILLITE Mikro-Hohlkugeln machen Kunstharzmassen leichter - das kann gerade bei großen Formen von Vorteil sein. Außerdem macht der Füllstoff einen großen Teil des Volumens aus, so dass weniger Gießharz benötigt wird. Das wirkt sich auch auf den Preis aus, denn der Füllstoff ist günstiger als das Harz. Auch hier ist außer auf die Mengenverhältnisse darauf zu achten, dass alle Materialien kompatibel sind.

Trennmittel zum Schutz des Urmodells & zum perfekten Entformen

Beim Abformen von Objekten oder Körpern sorgen Trennmittel zunächst dafür, dass das Originalobjekt, das Urmodell, keinen Schaden durch den Abformprozess nimmt. Trennmittel verhindern „Verkleben“ bzw. die (chemische) Reaktion der Oberfläche des Modells und der Abformmasse bzw. der Gussform (z.B. Silikonform) und der Gießmasse oder verschiedener Gussformteile untereinander. Beim Gießen muss, je nach Gießmasse und Material der Gussform, auch die Gussform vor Beschädigungen durch das Gießmaterial geschützt werden. Das passende Trennmittel wird abhängig von den jeweils aufeinandertreffenden Materialien ausgewählt.