Pultrusion als kontinuierliches Herstellverfahren für faserverstärkte Profile

Pultrusion ist ein kontinuierliches, meist hochautomatisiertes Formgebungsverfahren zur Herstellung geradliniger, konstant profilierter faserverstärkter Kunststoffe (FVK), typischerweise mit Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern in duroplastischen Matrices. Im Gegensatz zu Extrusion wird das Verbundmaterial nicht aktiv durch das Werkzeug gedrückt, sondern durch ein Zugsystem kontinuierlich durch Imprägnierzone, Formwerkzeug und Aushärtestrecke gezogen.

Der klassische Pultrusionsprozess umfasst das Abspulen der Rovings und ggf. Matten, deren Imprägnierung mit Harz (z. B. UP-, VE- oder Epoxidharz), die Vorformung des Faserbündels und das anschließende Durchziehen durch ein beheiztes Formwerkzeug mit definierter Querschnittsgeometrie. Dort erfolgt Konsolidierung, Entlüftung und Aushärtung. Nachgeschaltet sind Kühlstrecken, Zugvorrichtung und ein kontinuierlicher Zuschnitt auf Länge.

Wesentliche Prozessparameter sind Fasergehalt und -orientierung, Viskosität und Reaktivität des Harzes, Werkzeugtemperatur sowie Liniengeschwindigkeit. Sie bestimmen Faservolumengehalt, Porenanteil, Restspannung und damit mechanische Kennwerte wie Zugfestigkeit, Biegesteifigkeit und Dauerfestigkeit. Charakteristisch sind hohe Faserorientierung in Längsrichtung, hervorragende Reproduzierbarkeit und ein günstiges Kosten‑Leistungs‑Verhältnis bei großen Stückzahlen.

Erweiterte Varianten wie die Helix‑Pultrusion erlauben die Erzeugung definierter Schräg‑ oder Helixlagen in überwiegend längsorientierten Strukturen, um Torsions- und Drucktragfähigkeit zu optimieren. Unter dem Sammelbegriff Pultrusionstechnologie werden Prozessauslegung, Werkzeug- und Anlagenentwicklung, Online‑Prozessüberwachung (z. B. Temperatur-, Dielektrizitäts‑ und Zugkraftmessung) sowie simulationsgestützte Auslegung von Aushärtungskinetik und Eigenspannungen verstanden.

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