Bearbeitung und Schneiden von Niedermodul-Aramid (wie R&G Aramidgewebe Ballistik): Herausforderungen und Empfehlungen

Niedermodul-Aramidfasern, wie sie in Schutzbekleidung (z.B. Schusswesten, Helme, Motorradbekleidung) und Hartballistik verwendet werden, zeichnen sich durch ihre hohe Zähigkeit und Flexibilität aus. Diese Eigenschaften machen sie besonders widerstandsfähig gegen Abrieb und bieten eine hohe Bruchdehnung bei gleichzeitig geringem Zugmodul. Dennoch sind diese Fasern schwieriger zu bearbeiten als hochmodulare Aramide, was verschiedene technische Herausforderungen mit sich bringt.

Herausforderungen bei der Bearbeitung

Die Bearbeitung von Niedermodul-Aramid-Laminaten kann aufgrund der schlechten Harzannahme und der dichten Struktur des Gewebes problematisch sein. Aramid hat eine geringere Haftung zu Harzen, was zu schwachen Verbindungen zwischen den Schichten führt. Dadurch gestaltet sich das Laminieren schwierig, und die Materialien neigen dazu, an den Kanten zu delaminieren – insbesondere bei mechanischen Schneidverfahren.

Ein weiteres Problem stellt das Schneiden dar: Der Versuch, Niedermodul-Aramid mit einer Kreissäge zu schneiden, führt zu schlechten Ergebnissen. Das Material ist schwer zu kontrollieren, und die Schnittkanten neigen dazu, auszufasen oder zu fransen. Deutlich bessere Ergebnisse werden mit einer oszillierenden Säge erzielt, da die nicht-rotierende Bewegung der Klinge die Fransenbildung verringert und eine sauberere Schnittkante ermöglicht.

Empfohlene Schneidmethoden

1. Oszillierende Sägen: Diese eignen sich besonders gut für das Schneiden von Aramid-Laminaten, da sie eine gleichmäßige Schnittführung ohne die Gefahr des „Überdrehens“ der Klinge bieten. Das verringert die Fransenbildung an den Kanten und minimiert das Risiko der Delaminierung.
2. Wasserstrahlschneiden: Diese Methode ist besonders effektiv, um Aramid-Laminate sauber und präzise zu schneiden. Der Wasserstrahl sorgt für einen sauberen Schnitt ohne Fransenbildung oder Delaminierung und kann Materialien bis zu einer Dicke von etwa 10 mm problemlos bearbeiten.
3. Laserschneiden: Für Laminatdicken bis 10 mm kann auch Laserschneiden eine gute Option sein, da es präzise Schnitte ermöglicht. Jedoch können die hohen Temperaturen die Materialstruktur beeinflussen, was zu Veränderungen an den Schnittkanten führen kann. Für größere Dicken ist Wasserstrahlschneiden in der Regel vorzuziehen.
4. Mechanische Bearbeitung: Beim Einsatz von Kreissägen oder anderen rotierenden Werkzeugen sollten spezielle Vorkehrungen getroffen werden, wie etwa eine reduzierte Drehzahl, um das Material zu schonen. Diese Methoden sind jedoch weniger geeignet und können zu stark ausgefransten Kanten und Delaminierungen führen.

Zusätzliche Hinweise Delaminationen

Die geringe Haftung von Harzen auf Niedermodul-Aramid stellt ein weiteres Problem bei der Verarbeitung dar. Ballistische Gewebe sind sehr dicht gewebt, um eine Durchdringung z.B. von Geschossen zu verhindern. Harze tränken die Lagen jedoch nicht optimal, die einzelnen Fasern werden nicht völlig vom Harz umschlossen. Die Zwischenlagenhaftung ist deshalb relativ gering, insbesondere bei hoher Belastung delamieren die Lagen. Eigene Versuche ergaben, dass Laminat beim Beschussversuch Delaminationen aufweist, aber gleichwohl Geschosse unterschiedlicher Kaliber zuverlässig abfangen konnte.

Je nach Verwendung sind hier unbedingt Vorversuche notwendig. Eine allgemeine Aussage kann nicht getroffen werden, da außer der Geschossgeschwindigkeit auch das Kaliber, die Form sowie das Geschossmaterial eine große Rolle spielen. Kleine Kaliber mit hoher Geschwindigkeit und hartem Geschossmaterial dringen leichter durch als z.B. verkupferte Bleigeschosse der Kaliber 9 mm, .40 S&W oder .45 ACP.

Fazit

Trotz der Herausforderungen bei der Bearbeitung bleibt Niedermodul-Aramid aufgrund seiner Zähigkeit und Flexibilität ein bevorzugtes Material für viele Anwendungen in der Weichballistik und für schützende Bekleidung. Die Wahl der richtigen Schneidetechnik, wie der Einsatz von oszillierenden Sägen, ist entscheidend, um die vollen Vorteile von Aramid-Laminaten in der Praxis zu nutzen.