Die strahleninduzierte Härtung von duroplastischen Faser-Verbund-Kunststoffen (FVK) eröffnet als alternatives Aushärteverfahren neue Perspektiven für schnelle, energieeffiziente und werkzeuglose Fertigungsprozesse. Durch den Einsatz von Photoinitiatoren - abgestimmt auf die gewünschte Wellenlänge im ultravioletten Spektrum (300 - 400 nm) - werden Kettenwachstumsreaktionen ausgelöst, welche innerhalb weniger Sekunden zur vollständigen Polymervernetzung führen. Neben der hohen Reaktionsgeschwindigkeit liegen die Vorteile des Härtungsprinzips in der Einsparung externer Wärmezufuhr sowie in der Lager- und Verarbeitungsfreundlichkeit der Harze. Für die Fertigung dickwandiger FKV-Strukturen fehlt bislang jedoch ein vertieftes Verständnis der grundlegenden Werkstoffphänomene. Strahlungstransport, Reaktionskinetik und Wärmetransport sind eng miteinander verknüpft und bestimmen abhängig vom gewählten Faservolumengehalt wesentlich sowohl Aushärtungsverlauf als auch erreichbare Bauteilqualität.

Im Beitrag werden neue Erkenntnisse zum Strahlungstransport und zur Exothermie vorgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass die Transmission der UV-Strahlung in direktem Zusammenhang mit der Schichtdicke steht und damit die verarbeitbaren Materialdicken maßgeblich beeinflusst. Ergänzend wurden Temperaturentwicklungen während der Aushärtung gemessen, die ausgeprägte Gradienten in Dickenrichtung offenbaren. Lokale Erwärmung von mehr als 100 K können beschleunigte, in Teilen jedoch inhomogene Vernetzung bewirken und somit lokale Materialeigenschaften beeinflussen, was gezielt in der Prozessauslegung berücksichtigt werden muss.

Die gewonnenen Erkenntnisse wurden in UV-Wickelprozessen erfolgreich angewendet. Dabei konnten Wickelgeschwindigkeiten von bis zu 60 m/min erreicht und Proben mit konstant hoher Qualität und Scherfestigkeit hergestellt werden. Eine prozessbegleitende IR-Thermografie erwies sich als geeignetes Werkzeug zur Überwachung und Validierung der Aushärtung. Der Beitrag liefert zentrale Grundlagen zum Zusammenspiel von Strahlungstransport und exothermer Reaktion in UV-härtenden FKV und zeigt deren Potenzial für eine effiziente industrielle Anwendung auf.