Was genau ist Carbonfaser?

Carbonfaser ist ein leichtes, hochfestes Material, das hauptsächlich aus Kohlenstoffatomen besteht. Es wird durch einen Prozess namens Karbonisierung hergestellt, bei dem ein Vorläuferfasermaterial in einer inert-gasgefüllten Umgebung auf hohe Temperaturen (bis zu 1300°C) erhitzt wird, wodurch es in eine kristalline Struktur umgewandelt wird.

Was macht Carbonfaser so besonders?

• Ihre hohe Festigkeit, um zu beginnen. Carbonfaser ist viel stärker als Stahl, was sie ideal für Anwendungen macht, die hohe Festigkeit erfordern.
• Sie ist auch leicht. Sie ist viel leichter als Metall und eignet sich perfekt für Anwendungen, bei denen das Gewicht eine Rolle spielt.
• Korrosionsbeständigkeit: Im Gegensatz zu Metallen korrodiert Carbonfaser nicht und eignet sich daher für raue Umgebungen.
• Außerdem hat sie eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Carbonfaser kann extreme Temperaturen aushalten und eignet sich daher ideal für die Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und industrielle Anwendungen.

Was ist CFRP (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff)?

CFRP steht für carbonfaserverstärkter Kunststoff. Es handelt sich um ein Verbundmaterial, das durch die Einbettung von Carbonfasern in eine Polymermatrix wie Epoxid- oder Polyesterharz hergestellt wird. Diese Materialkombination macht das Verbundmaterial stärker und leichter.

CFRP hat großartige Vorteile

• Es ist leicht, aber dennoch extrem stark. CFRP kombiniert die Leichtigkeit von Kunststoff mit der Festigkeit von Carbonfaser und eignet sich daher ideal für Branchen wie die Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie.
• Design-Flexibilität: CFRP kann in nahezu jede Form gebracht werden, was hochgradig individuelle Designs ermöglicht.
• Haltbarkeit: CFRP ist widerstandsfähig gegen Verschleiß, Ermüdung und Umwelteinflüsse.

Grundbegriffe der Carbonfaser

Das Verständnis der in der Carbonfaserherstellung und -gestaltung verwendeten Begriffe ist entscheidend, um das richtige Material für die jeweilige Aufgabe auszuwählen. Hier sind einige wichtige Begriffe, die Sie kennen sollten:

Was ist ein „Tow“? Was bedeuten die Zahlen 1K, 3K und 24K?

Ein Tow ist einfach ein Bündel von Carbonfasern. Die Zahl (wie 1K, 3K) gibt an, wie viele Filamente im Tow enthalten sind.

• 1K Tow: Enthält 1.000 Carbonfasern.
• 3K Tow: Besteht aus 3.000 Carbonfasern.
• 24K Tow: Enthält 24.000 Carbonfasern.

Was genau ist Carbonfasergewebe?

Carbonfasergewebe wird durch das Weben von Carbonfaserfilamenten zu Textilien wie Leinwand- oder Köperbindungen hergestellt. Das Webmuster beeinflusst die Eigenschaften des Materials. Leinwandbindung ist einfach und stark, während Köperbindung besser für komplexe Formen geeignet ist, da sie mehr Flexibilität bietet.

Was ist unidirektionale (UD) Carbonfaser?

Unidirektionale (UD) Carbonfaser ist ein Material, bei dem die Fasern in einer Richtung ausgerichtet sind. Dadurch ist es in dieser Richtung besonders stark, weshalb es häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie verwendet wird. Es gibt auch andere Variationen, wie:

• Bidirektional: Die Fasern sind in einem Winkel von 0° und 90° angeordnet, um eine ausgewogene Festigkeit zu erzielen.
• Triaxial: Die Fasern sind in den Winkeln 0°, +45° und -45° angeordnet, was eine großartige multidirektionale Festigkeit bietet.
• Quadraxial: Die Fasern sind in den Winkeln 0°, 90°, +45° und -45° angeordnet, um maximale multidirektionale Festigkeit zu erreichen.

Was genau ist hochmodulare Carbonfaser?

Hochmodulare Carbonfaser ist eine Art von Carbonfaser, die für ihre hohe Steifigkeit, aber geringe Flexibilität bekannt ist. Sie wird normalerweise in verschiedene Kategorien eingeteilt, basierend auf ihrer Steifigkeit und Zugfestigkeit:

• HT (High-Tensile): Hohe Festigkeit und Leistung.
• IM (Intermediate Modulus): Steifer als gewöhnliche Carbonfaser.
• HM (High-Modulus): Sehr steif und ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt.
• UHM (Ultra High-Modulus): Wird in Spezialanwendungen eingesetzt, die die höchste Steifigkeit erfordern.

Anwendungen von Carbonfaser und CFRP

Carbonfaser und CFRP finden in vielen verschiedenen Industrien Anwendung, da sie stark, leicht und langlebig sind. Häufige Anwendungen umfassen:

• Luft- und Raumfahrt: Carbonfaser wird in Strukturkomponenten für Flugzeuge, Raumfahrzeuge und Satelliten eingesetzt.
• Automobilindustrie: Sie wird in Karosserieteilen, Rahmen und Innenkomponenten verwendet, um Gewicht zu reduzieren und Effizienz zu steigern.
• Sportausrüstung: Fahrräder, Tennisschläger und Golfschläger bestehen aus Carbonfaser, um die Leistung zu verbessern.
• Medizinische Geräte: Fahrräder, Tennisschläger und Golfschläger bestehen aus Carbonfaser, um die Leistung zu verbessern.
• Marine: Carbonfaser wird in Bootsrümpfen und marinen Komponenten für Stärke und Korrosionsbeständigkeit verwendet.