Beläge/Belagsherstellung

XC-Ski Redaktion am 04.09.2013 - 12:41 Uhr
In diesem Regal warten weitere Bauteile des Skis, unter anderem der Belag, auf ihre Weiterverarbeitung. Von hier holt sich der Mitarbeiter die Teile, die er braucht, um den Rohling zusammenzusetzen.
© Felgenhauer/XC-Ski.de
Im Laufe der Jahre wurden die Laufflächen der Ski immer weiterentwickelt. Hier bekommt ihr einen Überblick über die Historie und unterschiedliche Herstellungsverfahren von Skibelägen.

Geschichte

In den Anfängen des Skilaufs waren die Laufflächen aus Holz. Danach kamen die ersten Polyethylenlaufflächen zum Einsatz. Die Firma IMS, ein Schweizer Unternehmen stellt seit 1956 extrudierte Laufflächen aus Polyethylen her. Waren die Beläge in den Anfängen noch „weiß, transparent“ revolutionierten dann die „schwarzen Elektrabeläge“ ab 1982 die Rennpisten. (P-Tex® Elektra)

Polyethylen (PE)

Schnelles ruckfreies Gleiten auf Schnee und Eis bedarf einer glatten, wasserabweisenden Oberfläche, die sich durch hohe Abriebfestigkeit und die Aufnahmebereitschaft für diverse Additive eignet. Besonders geeignet hierfür ist der Kunststoff Polyethylen (PE) aufgrund seiner chemischen Struktur. Die Polyethylenlaufflächen der ersten Generation (Transparentbeläge) sind gute Wärmeisolatoren, d.h. die beim Skigleiten entstehende Reibungswärme verbleibt weitgehend in den obersten Schichten des Belages. Bei höheren Geschwindigkeiten und wärmeren Schnee- und Lufttemperaturen führt dies zu einem Überschuss an Schmelzwasser zwischen Schnee und Belag. Der dadurch auftretende „Saugeffekt“ stört den Gleitvorgang. Dieser Effekt konnte durch die Entwicklung der thermisch und elektrisch leitenden Laufflächen der zweiten Generation, P-Tex Electra, vermindert werden. Die entstehende Reibungswärme kann durch den Belag in den Ski abgeführt werden. Der Saugeffekt tritt kaum auf, der Einsatzbereich der Lauffläche ist erweitert. Bei „mittelkalten“ Temperaturen ist diese erhöhte Wärmeleitfähigkeit der „Grafitbeläge“ allerdings fallweise von Nachteil, indem dort zuviel Wärme abgeführt wird, die zum Schmelzen von Schneekristallen gebraucht würden. Die Beläge der dritten Generation haben nun Zusätze (Gallium), die die Beläge thermoaktiv werden lassen. Diese Beläge haben einen sehr breiten Anwendungsbereich.

Polyethylen hat als Lauffläche herausragende Eigenschaften:
-sehr gutes Gleitverhalten auf Schnee und Eis
-sehr gute Abrieb und Verschleissfestigkeit
-gute Wachsaufnahmefähigkeit
-bearbeitungsfreundlich
-gute Altersbeständigkeit
-gute Verklebefähigkeit

Die wichtigsten Gebrauchseigenschaften einer Lauffläche für Ski und Snowboards aus Polyethlen werden im wesentlichen durch die Länge des Polyethylenmolekühls (charakterisiert durch die „Molmasse“), die Linerarität des Polyethylenmolekühls (korreliert mit der Kristalinität und charakterisiert durch die „Dichte“) und spezielle Additive beeinflusst. Generell gilt, dass die Beständigkeit der Lauffläche gegen Abrieb mit steigender Molmasse und das Wachslösevermögen („Wachsaufnahme“) mit sinkender Dichte zunehmen. Die Molmasse des Polyethlens beeinflusst auch die Art der Herstellung von Polyethylenlaufflächen: PE mit Molmasse bis 500.000 wird meist im sogenannten Extrusionsverfahren zu Laufflächen verarbeitet. PE in Granulatform wird im Extruder in einem beheizten Zylinder aufgeschmolzen, mit einer Schnecke in eine formgebende Düse gefördert und schließlich über einen Walzenkalander geglättet und ausgekühlt. Die Extrusion ist ein Herstellungsverfahren für preisgünstige Laufflächen.

Laufflächen aus PE mit Molmasse > 500.000 sind im Extrusionsverfahren nicht mehr herstellbar, sondern werden mittels des sogenannten Presssinterverfahren hergestellt. Beim Presssinterverfahren wird pulverförmiges UHMwPE (ultra-hoch molekulares Polyethylen) in großen Rundformen unter hohem Druck und speziellen Heiz-und Kühlprogrammen in einem Batchverfahren zu so genannten Ronden verarbeitet. Die zylindrisch hergestellten Körper werden danach auf einer Drehbank zu Schälfolien weiterverarbeitet. Zum Schluss werden diese Folien geschliffen und beflammt zur Optimierung ihrer Klebeeigenschaften. Besonders für den Rennlauf und ambitionierten Ski und Snowboardfahrer hat sich gezeigt, dass durch Modifikation des UHMwPE mit geeigneten Additiven (Kohlestoff, Grafit, Gallium-Indium-Legierungen, Bor usw.) die Gleitschnelligkeit der Lauffläche weiter erhöht werden kann.

Quelle: Toko TechManual
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