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Holz stabilisieren mit Epoxidharz Druckkammer und Harz

epoxidharz holz stabilisieren

 

Holz als Werkstoff ist unglaublich wandelbar. Aus diesem Material lassen sich Möbel und Gebrauchsgegenstände ebenso fertigen wie Kunstobjekte. Allerdings gibt es einen entscheidenden Nachteil: Holz altert und nach einer gewissen Zeit verrottet es sogar. Der kundige Handwerker kennt jedoch Verfahren, um Holz haltbar zu machen, genauer gesagt, das Holz nicht nur oberflächlich zu erhalten, sondern vollständig zu stabilisieren. Wir verraten Ihnen in unserem Holz Ratgeber, wie das funktioniert.

 

 

 

Weshalb muss Holz stabilisiert werden?

Viele Holzarten sind hart genug, um als Material für alle möglichen Gegenstände dienen zu können, seien es Kunstobjekte, Messergriffe, Griffe von Stiften oder andere Alltagsgegenstände. Diese verleihen den Objekten eine edle und zugleich hochwertige Optik.

Doch manche Holzarten sind zu weich, weshalb der Künstler bei der Verarbeitung Gefahr läuft, diese zu beschädigen. Auch nach der Verarbeitung verlieren sie ihre Härte und Griffigkeit und irgendwann sogar ihre Substanz.

Um diesem natürlichen Alterungsprozess entgegenzuwirken, kann man morsches Holz stabilisieren, beispielsweise mit Hilfe einer Vakuumkammer und sehr dünnflüssigem MMA, dem Basisstoff von Plexiglas. Weiterhin besteht die Möglichkeit, mit Epoxidharz Holz zu stabilisieren.

Gemeinhin kann man sagen, dass den Holzporen durch Aufbau eines Vakuums Luft entzogen wird, deren Platz danach von einem Stabilisierungsmedium eingenommen wird. Letzteres geschieht mithilfe eines aufgebauten Überdrucks. Hierbei ist auf eine möglichst geringe Restfeuchtigkeit zu achten, damit sich das Stabilisierungsmedium optimal verteilen kann. Ist das Holz beim Prozess noch zu feucht, kommt es zu einer unzureichenden Stabilisierung.

Nach der Stabilisierung weist das ursprüngliche Material sowohl Charakteristika von diesem Grundstoff wie auch von Holz auf; es ist ein Hybridwerkstoff entstanden. Nun hält das Holz stärkeren Belastungen stand und verfügt über eine festere Struktur. Große Temperaturschwankungen, witterungsbedingte Schäden, Lösemittel, Säuren und viele andere Chemikalien können ihm kaum noch etwas anhaben. Auch eine hohe Luftfeuchtigkeit sowie eine starke UV-Strahlung beeinträchtigen das Material nicht mehr oder nur noch in unerheblichem Maße.

 

vakuumkammer

 

Die auf diese Weise entstandenen Hölzer weisen oft eine starke Maserung auf und sind sehr ansehnlich, da sie in vielen Fällen noch vom Künstler gefärbt werden. Sie lassen sich gut mechanisch bearbeiten, wobei jedoch hohe Temperaturen zu vermeiden sind. Ab einer Temperatur von etwa 120° Celsius beginnt die Oberfläche des bearbeiteten Holzes zu schmieren, was zu einer wesentlichen optischen Beeinträchtigung führen kann.

Stabilisiertes Holz ist für den menschlichen sowie tierischen Körper ungiftig, wenn die Stabilisierung mit verflüssigtem Plexiglas, also MMA, stattgefunden hat. Bei thermisch härtendem Harz wie Cactus Juice, auf das wir später noch eingehen werden, sollte man ein wenig vorsichtiger sein, doch auch dieses hat nach der Aushärtung keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit. Neben Holz können übrigens auch Horn sowie Knochenmaterial stabilisiert werden.

 

 

 

Wofür lässt sich stabilisiertes Holz verwenden?

Stabilisiertes Holz kann für viele verschiedene Dinge eingesetzt werden, so zum Beispiel zur Herstellung von Messergriffen. Ein Klassiker bei der Verwendung von stabilisiertem Holz ist der Pen Blank, also im Prinzip das Griffstück von Stiften. Allerdings kann im Prinzip jedes geeignete Holzstück stabilisiert werden, also auch Kunstwerke aus Holz sowie Schalen, Schüsseln und andere Alltagsgegenstände.

Solche Unikate aus stabilisertem Holz haben natürlich einen stolzen Preis, allerdings gilt zu bedenken, mit was für einem Aufwand diese hergestellt wurden.

morsches holz stabilisieren

 

 

Verschiedene Arten von Holz stabilisieren

Es gibt viele verschiedene Arten von Holz und nicht alle davon sind zur Stabilisierung geeignet. Generell ist zu sagen, dass sich großporige Holzarten mit einer geringen Dichte gut dazu eignen, stabilisiert zu werden. Dabei macht vor allem gestocktes Holz eine bemerkenswert gute Figur: Durch seine großen Poren nimmt es eine extrem große Menge des Stabilisierungsmediums auf. Dadurch kommt es zu einer wunderschönen Struktur, vor allem nach dem anschließenden Polieren. Beispiele dafür sind:

  • Birke
  • Pappel
  • Buche

 

Werden dann noch Farbstoffe zugegeben, zeigt sich das Holz von seiner schönsten Seite und ist extrem langlebig und haltbar.

Allerdings gibt es auch Hölzer, die für eine Stabilisierung nur bedingt geeignet oder gar ungeeignet sind. Dies sind beispielsweise:

  • Palisander
  • Olive
  • Ebenholz
  • Nadelhölzer

Sie weisen eine stark ölige sowie harzige Komponente auf und verfügen über sehr kleine Poren und eine hohe Dichte. Dadurch und durch andere Faktoren wie beispielsweise dem Vorhandensein von Gerbstoffen wird die Aufnahme des Stabilisierungsharzes massiv beeinträchtigt. Der Aushärtungsvorgang kann nicht optimal vonstatten gehen, da das Stabilisierungsmedium das Holz nicht vollständig durchtränkt.

 

vakuumkammer kaufen

 

Holz stabilisieren mit thermisch härtendem Harz

Thermisch härtendes Harz ermöglicht eine komplette Durchdringung des verwendeten Holzes und sorgt damit für bestmögliche Stabilität. Dabei wird das zur Stabilisierung des Holzes benutzte Harz nicht nur in das Holz eingebracht, sondern durch Hitze ausgehärtet. Dadurch verbleibt es nicht nur an der Oberfläche, sondern durchtränkt das Holz vollständig.

Eines der Harze, die Sie hierfür verwenden können, ist Cactus Juice. Dieses wird vor der Anwendung vermischt und erreicht seine endgültige Härte und Stabilität beim Ausheizen im Ofen. Es lässt sich gut einfärben; hierbei sollten Sie möglichst Färbemittel des gleichen Herstellers verwenden, um unangenehmen Überraschungen vorzubeugen.

Gerade bei der Anwendung von thermisch härtendem Harz ist eine möglichst geringe Restfeuchte unerlässlich. Auch wenn Ihr Holz für längere Zeit gelagert wurde, kann es dennoch sein, dass die verbliebene Restfeuchte für den Stabilisierungsprozess zu hoch ist. Möchten Sie sichergehen, dass Ihr Holz ausreichend trocken ist, können Sie dieses für 24 Stunden bei 104° Celsius im Ofen trocknen.

Cactus Juice wird nach dem Anmischen im Prinzip genauso angewendet wie weiter unten in unserer detaillierten Anleitung zur Holzstabilisierung beschrieben. Zu beachten ist, dass Cactus Juice auf keinen Fall bei einer über 29° Celsius liegenden Raumtemperatur gelagert werden darf, da eine höhere Temperatur die Eigenschaften des Harzes massiv beeinträchtigen kann.

 

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Holzoberfläche stabilisieren mit Epoxidharz

Mit Epoxidharz lässt sich Holz auf eine Weise stabilisieren und reparieren, die für viele Anwendungen ausreicht. Allerdings ist zu beachten, dass bei tragenden Teilen von Bauwerken immer ein Statiker hinzugezogen werden muss, um sicherzustellen, dass die Stabilisierung des Holzes in ausreichendem Maße erfolgt ist. Epoxidharz bietet nämlich, bei allen Vorteilen, auch einen Nachteil: Es dringt nicht tief ins Holz ein, sondern stabilisiert dieses nur an der Oberfläche. Dadurch wird das Holz zwar etwas fester, allerdings erreicht es niemals seine ursprüngliche Härte.

 

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Epoxidharz lässt sich am besten bei einer Temperatur zwischen 15 und 25° Celsius verarbeiten. Es besteht aus zwei Komponenten, dem Harz und dem Härter. Diese beiden Komponenten reagieren nach der Anmischung miteinander und härten aus. Bei der Anwendung auf Holz muss dieses trocken und absolut staub- und schmutzfrei sein. Daher sollte bröselndes Holz zuvor gründlich entfernt und das zu bearbeitende Holzstück gereinigt werden.

Damit das Holz das Epoxidharz optimal aufnimmt, sollten Sie einen Reaktivverdünner zum Harz geben. Dieser macht das Harz kriechfähiger. Außerdem können Sie winzige Bohrungen vornehmen, um die Aufnahmefähigkeit des Holzes zu verbessern.

Beachten Sie bei der Arbeit mit Epoxidharz stets die Sicherheitsvorkehrungen. Tragen Sie Handschuhe und langärmelige Kleidung und lüften Sie den Arbeitsbereich gut.

 

Holzoberflächen mit Holzhärter verfestigen

Holzhärter bietet ebenfalls eine gute Möglichkeit, poröse Stellen im Holz zu reparieren. Allerdings weist dieses Material den gleichen Nachteil auf wie Epoxidharz: Es durchdringt nicht das komplette Holz, sondern nur die Oberfläche.

Ein Vorteil ist die Tatsache, dass es sowohl im Innen- wie auch im Außenbereich angewendet werden kann und künftigen Schäden recht effektiv vorbeugt. In der Regel ist Holzhärter transparent, so dass die holzeigene Farbe erhalten bleibt, jedoch aufgefrischt wird. Die Anwendung ist einfach und auch für ungeübte Heimwerker mühelos zu schaffen.

 

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Vakuumkammer kaufen für das Holz Stabilisieren

Wenn Sie sich eine Vakuumkammer kaufen möchten, um Holz zu stabilisieren, haben wir den ultimativen Tipp für Sie: die BACOENG Vakuumkammer. Sie besteht aus Edelstahl und ist mit unterschiedlichen Fassungsvermögen erhältlich. Sie bietet dem Anwender eine hohe Qualität zu einem vernünftigen Preis und wartet mit verschiedenen Vorteilen auf:

Vorteile

 

  • Sie verfügt über eine einfach abzulesende flüssigkeitsgefüllte Anzeige
  • Sie bietet eine nichtklebende Silikonmatte, die garantiert mindestens 10.000 Mal ohne Verschleißerscheinungen genutzt werden kann
  • Mit der Vakuumkammer von BACOENG können nicht nur Hölzer stabilisiert, sondern auch essentielle Öle aus organischen Stoffen extrahiert sowie Epoxy, Urethan und andere Werkstoffe entgast werden
  • Die Verarbeitung der Vakuumkammer ist sauber und qualitativ hochwertig
  • Im Preis enthalten ist alles, was der Anwender braucht; es ist nicht notwendig, Equipment nachzukaufen

Nachteile

 

  • In manchen Fällen kann sich der Boden des Behälters während der Anwendung nach innen beulen
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Die BACOENG Vakuumkammer bietet Ihnen alles, was Sie brauchen, wenn Sie stabilisiertes Holz herstellen möchten. Die Tatsache, dass sich der Boden des Behälters in seltenen Fällen nach innen beult, ist ein Fall für den Kundendienst und kann schnell ausgebessert werden. Hier stimmt einfach das Preis-Leistungs-Verhältnis, weshalb wir eine uneingeschränkte Empfehlung für diese Vakuumkammer aussprechen können.

 

 

 

Anleitung Holz zu stabilisieren mit thermisch härtendem Harz

Wie der Name bereits aussagt, wird thermisch härtendes Harz mithilfe von Hitze ausgehärtet. Daher brauchen Sie für dessen Anwendung einen Ofen. Zu beachten ist hierbei, dass die optimale Temperatur bei höchstens 95° Celsius liegt. Wenn Sie eine höhere Temperatur wählen, blutet das Harz stärker aus dem Holz aus und es kommt im schlimmsten Fall zu einer ungenügenden Aushärtung des Harzes beziehungsweise Stabilisierung des Holzes.

Die Restfeuchte im Holz sollte so gering wie möglich sein – optimalerweise unter fünf Prozent. Daher sollte nur Holz verwendet werden, das lange gelagert wurde. Sie können vor dem Stabilisierungsprozess das Holz außerdem für 24 Stunde bei 104° Celsius im Ofen trocknen.

Folgende Materialien und Geräte brauchen Sie, wenn Sie mit thermisch härtendem Harz morsches Holz stabilisieren möchten:

  • Durchgetrocknetes Holz, am besten mit einer Restfeuchte von höchstens 5 %
  • Eine Vakuumpumpe
  • Eine Vakuumkammer mitsamt des benötigten Equipments: einem Vakuummeter, Ventilen sowie passendem Schlauch
  • Haushaltsübliche Alufolie
  • Eine Schutzausrüstung, bestehend aus einer Schürze, Schutzhandschuhen, einer Schutzbrille sowie ofenfesten Handschuhen
  • Ein Stabilisierungsharz; wir gehen in unserer Anleitung von thermisch härtendem Resin aus
  • Ein Ausheizofen mit einer konstanten Temperatur von 71 – 93 Grad Celsius
  • Ein hochwertiges Ofenthermometer, um die entsprechende Temperatur möglichst genau bestimmen zu können
  • Eventuell einen Farbstoff oder ein Färbemittel, falls Sie das Holz einfärben wollen

 

Die verwendete Vakuumpumpe sollte einen Unterdruck von 30mmHg erzeugen können. Die Alufolie wird beim Stabilisieren des Holzes für den Ausheizprozess verwendet. Die ofenfesten Handschuhe werden verwendet, um nach dem Ausheizprozess die heißen Blanks herauszunehmen. Einen Ofen, den Sie für die Stabilisierung von Holz verwenden, sollten Sie auf keinen Fall mehr für Lebensmittel benutzen, da dies gesundheitliche Folgen nach sich ziehen kann!

Ein Vorteil der Verwendung thermisch härtenden Harzes ist die Tatsache, dass sämtliche Gerätschaften mit warmem Seifenwasser gereinigt werden können. Für zeitaushärtendes Harz hingegen benötigen Sie in jedem Fall ein Lösungsmittel.

stabilisiertes holz

 

Vorbereitung

  • Vor jedem Stabilisierungsvorgang sollten Sie Ihre Ausrüstung auf Beschädigungen und Schmutz überprüfen. Diese Arbeit gehört zwingend zum Stabilisieren von Holz dazu, denn Schmutzablagerungen können den Stabilisierungsprozess in erheblichem Maße negativ beeinflussen.
  • Gerade die Vakuumkammer muss unbedingt auf Beschädigungen hin untersucht werden, da diese Frage einen wesentlichen Sicherheitsaspekt darstellt.
  • Alle Arbeitsgeräte sollten einen sicheren, hitzebeständigen und festen Platz haben, an dem Sie ohne Probleme arbeiten können. Tragen Sie in jedem Fall eine Sicherheitsausrüstung; hierzu gehören Schutzhandschuhe, langärmelige Kleidung mit Schürze sowie eine Schutzbrille. Sollte das Harz in Kontakt mit Ihrer Haut oder Schleimhäuten kommen, spülen Sie die betroffene Stelle sofort gründlich mit warmem Seifenwasser ab und suchen Sie umgehend einen Arzt auf!
  • Legen Sie sich alle benötigten Utensilien in Griffweite zurecht. Nun können Sie die Vakuumkammer beladen.

 

Epoxidharz Druckkammer beladen

  • Die Blanks, die stabilisiert werden sollen, werden nun in die Vakuumkammer gelegt. Die Stabilisierungsflüssigkeit muss unbedingt die Blanks von allen Seiten ungehindert erreichen können; das heißt, diese dürfen nicht das Eindringen der Stabilisierungsflüssigkeit verhindern. Achten Sie also auf einen entsprechenden Abstand zwischen den Blanks.
  • Nun werden die Blanks zunächst beschwert, um ein Aufschwimmen während des Stabilisierungsprozesses zu verhindern. Hierzu können Sie entweder ein mit Gewichten beschwertes großmaschiges Gitter oder eine Anti-Float-Matte verwenden, die Sie an die Wand des Vakuumbehälters schrauben können.
  • Sie können jetzt das Harz einfüllen. Die Blanks müssen dabei stets mit dem verwendeten Stabilisierungsmedium bedeckt sein. Während des Stabilisierungsvorgangs nehmen die Blanks natürlich Harz auf und so sinkt dessen Pegel leicht ab. Dies gilt es zu bedenken. Geben Sie also in jedem Fall ausreichend Harz in die Vakuumkammer; es sollte die Blanks bis zu 15 mm hoch bedecken.
  • Die Kammer wird nun geschlossen. Der Evakuierungsvorgang kann beginnen. Während die in den Blanks enthaltene Luft entweicht, werden Sie feststellen, dass das Stabilisierungsmedium zu «kochen» beginnt. Hierbei ist darauf zu achten, dass das Harz nicht überschäumt und abfließt. Wenn Sie sich bei diesem Arbeitsschritt unsicher sind, lassen Sie die Luft zunächst langsam und schrittweise entweichen. Geben Sie den Blanks lieber mehr Zeit. Kommt es zu einem starken Aufschäumen, warten Sie zwischen den einzelnen Evakuierungsschritten jeweils mehrere Minuten ab, bis sich der Schaum gelöst hat. Schäumt das Harz nicht mehr auf – kommt es also nicht mehr zu einer Blasenbildung an der Oberfläche – ist alle Luft entwichen und die Blanks sind vollständig durchtränkt.
  • Ist die Luft komplett aus den Blanks entwichen und haben diese das Harz aufgenommen, ist der Vorgang beendet. Der Prozess dauert in der Regel etwa eine Stunde, zum Teil aber auch länger. Nun können Sie die Vakuumkammer ausschalten. Belassen Sie die Blanks jedoch noch eine Weile in der Kammer.

Vor dem Abschalten muss das Ventil der Vakuumkammer unbedingt geschlossen werden. Öffnen Sie die Vakuumkammer nicht zu rasch, sondern gehen Sie bei der Belüftung vorsichtig vor.

 

Ausbacken / Aushärten

  • Wenn der Evakuierungsvorgang abgeschlossen ist, können Sie die Blanks entnehmen und sie gut abtropfen lassen. Danach werden diese noch gründlich mithilfe eines Küchenpapiers abgetupft. Füllen Sie das Harz aus der Vakuumkammer in ein luftdicht verschlossenes Gefäß um und verwahren Sie dieses an einem trockenen und lichtgeschützten Ort bei höchstens 20° Celsius. Das Harz kann für den nächsten Stabilisierungsprozess wiederverwendet werden. Es ist lange lagerfähig und sollte daher auf keinen Fall verworfen werden! Bei unseren Tipps und Tricks erfahren Sie, wie Sie Harz sparen können.
  • Alle Arbeitsgeräte, die mit dem Harz in Berührung gekommen sind, werden mit warmem Seifenwasser abgewaschen. Dies können Sie gut mit dem Ausheizprozess der Blanks in Verbindung bringen, denn dieser dauert zwischen 60 und 90 Minuten.
  • Die Blanks werden nun in Aluminiumfolie gewickelt. Nutzen Sie für jeden davon ein einzelnes Stück. Achten Sie darauf, dass die Alufolie sehr eng gewickelt ist und dass die matte Seite nach außen zeigt. Die glänzende Seite sollte sich eng an den Blank anschmiegen.
  • Der Ofen wird nun auf eine Temperatur von 71° bis 93° Celsius vorgeheizt. Nutzen Sie das Ofenthermometer, um die Temperatur genau bemessen zu können. Ist die entsprechende Temperatur erreicht, werden die Blanks in den Ofen gelegt und verbleiben dort mindestens 60 und höchstens 90 Minuten.
  • Ist dieser Vorgang beendet, können Sie die Blanks unter Zuhilfenahme der Schutzhandschuhe entnehmen und die Alufolie entfernen. Sollte sich die Folie schlecht lösen, helfen Sie vorsichtig mit einem Messer oder einem anderen scharfen Gegenstand nach.
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Tipps und Tricks

  • Es ist vollkommen normal, dass nach dem Ausheizen ein wenig des Stabilisierungsharzes austritt. Ist allerdings eine sehr große Menge Harz ausgetreten, hatte das Holz vor dem Stabilisieren eine zu große Restfeuchte. Achten Sie daher in jedem Fall darauf, dass das verwendete Holz gut durchgetrocknet ist.
  • Das zu erreichende Ziel bei der Evakuierung sollte bei 30 mmHg liegen. Es gilt: Je tiefer die Evakuierung, desto besser und tiefer geht das Eindringen des Harzes vonstatten und desto langlebiger und robuster wird das bearbeitete Holzstück.
  • Das Holz ist nach dem Stabilisierungsprozess wesentlich schwerer als davor. Dies muss gerade bei der Verarbeitung als Messer- oder Stiftgriffstück bedacht werden, denn das Schreiben mit einem zu schweren Stift kann nach kurzer Zeit unangenehm werden. Ein Messer hingegen muss gut ausbalanciert sein, um angenehm geführt werden zu können. Vor allem bei hochwertigen Klingen sollte das Gewicht des Griffs in jedem Fall bedacht werden.
  • Um Stabilisierungsmedium in der Vakuumkammer zu sparen, können Sie sich einen Hohlraum aus einer alten Metallsalatschüssel und einem Plastikeimer selbst bauen: Schneiden Sie einfach einen Ring aus dem Plastikeimer aus und verkleben Sie diesen im Hohlraum der Salatschüssel, so dass dieser ein gutes Stück übersteht. Dichten Sie den so entstandenen Ring gut ab. Dieses Gefäß können Sie komplett in die Vakuumkammer legen und das Holzstück zur Stabilisierung hineinlegen. Füllen Sie nun das Gefäß mit dem Harz, so wie Sie die Vakuumkammer füllen würden, und nutzen Sie hiernach die Vakuumkammer ganz normal. Sie werden dadurch Einiges an Harz einsparen können – und Sie sparen sich das Umfüllen des verbliebenen Harzes, das nach dem Stabilisierungsprozess folgt.

 

 

Fragen und Antworten

 

Welche Holzfeuchte muss das Holz zum Stabilisieren haben?

Das Holz sollte eine Restfeuchte von allerhöchstens 5 % haben. Je trockener das Holz ist, desto besser lässt es sich stabilisieren. Sie können es zur Sicherheit 24 Stunden bei einer Temperatur von 104° Celsius im Ofen trocknen.

 

Welche Farbmedien zum einfärben verwenden?

Es gibt spezielle Farbmedien, mit denen Sie das Holz einfärben können. Wenn Sie Harz oder MMA eines bestimmten Herstellers verwenden, ist es wichtig, auch bei diesem Hersteller zu bleiben – verwenden Sie also möglichst beides, Farbmedium sowie Stabilisierungsmedium, von der gleichen Firma.

 


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