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Was ist Kohlefaser?
Es sind nicht nur die Festigkeit und Steifigkeit, die Kohlefasern zu etwas Besonderem machen, sondern auch die Tatsache, dass die mechanischen Eigenschaften aufgrund der Richtung, in der die Fasern laminiert werden, in verschiedenen Richtungen unterschiedlich sein können.
Die mechanischen Eigenschaften von Metallen zum Beispiel sind in allen Richtungen gleich. Durch die Anpassung der Faserrichtung an die Belastungsbedingungen können Konstruktionen leichter, stärker und steifer gemacht werden. Bei einem guten Design kann eine Kohlefaserkonstruktion 40% bis 70% leichter sein als eine vergleichbare Aluminium- oder Stahlkonstruktion.
Neben den mechanischen Vorteilen hat die Kohlefaser noch weitere bemerkenswerte Eigenschaften. Es ist chemikalien- und korrosionsbeständig und unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, was das Material sehr formstabil macht. Eine weitere Besonderheit ist, dass Kohlefasern durchlässig für Röntgenstrahlen sind, was zum Beispiel für medizinische Anwendungen sehr wichtig ist.
Glasfasern werden auch für andere Verbundwerkstoffe verwendet, oft mit Polyesterharz. Die Eigenschaften dieses Verbundstoffs sind mehr oder weniger mit denen von Aluminium vergleichbar. Für Hochleistungsanwendungen werden auch Aramid- oder Kevlarfasern verwendet, in der Regel mit Epoxidharz.
Kohlefaser wird aufgrund ihrer Vorteile wie geringes Gewicht, Stärke und Lebensdauer in vielen Bereichen eingesetzt. Beispiele finden sich in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in der Medizin, aber auch im Maschinenbau und im maritimen Bereich.
- Ein niedriges spezifisches Gewicht
- Hohe spezifische Festigkeit und Tragfähigkeit
- Lange Nutzungsdauer
- Niedrige Unterhaltskosten
- Große Designfreiheit, die viele Produktformen zulässt
- Verschiedene elektrische Eigenschaften (Isolierung, aber auch thermische und elektrische Leitfähigkeit sind möglich)
- Stoßfestigkeit
- Hohe Beständigkeit gegen Säuren und andere Chemikalien
- Wetter- und wasserfest: Das Material korrodiert kaum und nimmt wenig Feuchtigkeit auf
- Sehr gute Ermüdungseigenschaften
- RAM-Eigenschaften (Radarabsorbierende Materialien)
- Gute Röntgenabsorption, wodurch das Material auf Röntgengeräten fast unsichtbar ist
- Möglichkeit der Integration (Anwendung zusätzlicher Verstärkungen oder Einsätze)
- Gute Möglichkeiten sowohl für kleine Mengen als auch für die Serienproduktion
Kohlefaserverbundwerkstoffe wurden ursprünglich für die Flugzeugindustrie entwickelt. Die einzigartige Kombination aus geringem Gewicht und hoher Festigkeit und Steifigkeit überzeugte schnell andere Industrien, ebenfalls Kohlefaser zu verwenden. Vorrichtungen werden häufig für die Herstellung von Kohlefaserprodukten verwendet, bei denen die Formfreiheit eine wichtige Rolle spielt. Komplexe, doppelt gekrümmte Formen können ohne wesentlich höhere Kosten hergestellt werden. Dies verleiht der Kohlefaser einen wichtigen Vorteil gegenüber Stahl, Aluminium oder anderen Materialien.
Die hohe Dimensionsstabilität ist eine weitere Eigenschaft von Carbonfasern. Das Material ist praktisch temperaturstabil und schrumpft nicht, was bei Anwendungen, bei denen Schrumpfung ein kritischer Faktor ist, wie z. B. bei Kalibriervorrichtungen und Messgeräten, von großer Bedeutung ist.
CarbonWebshop ist der innovative Anbieter von standardisierten CFK-Rohren, Hohlprofilen und Platten für viele Anwendungen. Aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer hohen Festigkeit und Steifigkeit sind sie oft ein guter Ersatz für Stahl, Aluminium und Titan.
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