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Rundstäbe	Rohre	Gewindestangen

Technische Informationen CFK
Carbon- / Kohlefaser – Profile

Anstelle von Glasfasern werden für besondere Anwendungen Kohlefasern (Carbon-Fasern, C-Fasern) als Armierung in die Profile eingezogen. Als Matrix wird vorwiegend Epoxydharz verwendet.

Der grösste Unterschied in den Eigenschaften von Kohlefaser-Profilen (CFK) im Vergleich zu den Glasfaser-Profilen (GFK) ist die viel höhere Steifigkeit (längs).

Durch den wesentlich höheren Preis ist der Einsatz-Bereich noch immer begrenzt auf Hightech-Anwendungen im Bereich Medizinaltechnik, Roboter, Textilmaschinen, Sportgeräte, Automobil- und Flugzeugtechnik etc.

Die heute verwendeten Kohlenstoff-Fasern werden hauptsächlich mit den Ausgangsmaterialien Polyacrylnitrilfasern (PAN) oder regenerierte Cellulose (Reyon) hergestellt. In einem mehrstufigen Verfahren werden diese sog. Pre-Curser zuerst stabilisiert und dann bei über 1000°C carbonisiert.

Die End-Temperatur dieses Prozesses bestimmt den C-Faser-Typ:
> HT-Faser (Hochfestigkeitsfaser): bei 1200°C bis 1450 °C
> HM-Faser (Hochmodulfaser): bis 2500 °C.

Eine Schlichte, vorwiegend auf Epoxy-Basis, schützt die brüchigen Fasern vor Beschädigungen und erleichtert die spätere Verarbeitung. Nebst den grossen Vorteilen der sehr hohen (Längs-)Steifigkeit muss beachtet werden, dass die C-Fasern senkrecht zur Faserlängsachse wesentlich andere Festig-
keitswerte aufweisen, bedingt durch den strukturellen Aufbau der Faser.
Auch andere physikalische Eigenschaften wie z.B. die Wärmeleitfähigkeit oder das Wärmedehnverhal-
ten zeigen deutliche Unterschiede. Zudem: durch die Kohlefaser werden die CFK-Profile oder -Bau-teile elektrisch leitend !

Ausser einem begrenzten Standard-Programm an (kleinen) Rohren, Stäben und Platten sind Halb-
Fabrikate und Bauteile aus Kohlefaser-Epoxy in der Regel aus Sonderfertigung erhältlich.
Wir fertigen Profile und Bauteile mit höchster Präzision, wenn nötig im Hunderdstel-Bereich.

Materialeigenschaften Uebersicht und Vergleich Nachfolgend werden die mechanischen Eigenschaften von zwei Kohlefaser-Profil-Qualitäten mit Glasfaserverstärkten Profilen verglichen:
Qualität>	Kohlefaser-Epoxy	Kohlefaser-Epoxy	Glasfaser-Polyester
	Unidirektional	80%= / 20%+ / -6	Rovings + Matte
Eigenschaft:	(HT-Faser)	(HMHT-Faser)	(E-Glas)
Fasergehalt Gew.%	68	68	60
Dichte g/cm³	1,55	1,54	1,76
Zugfestigkeit MPa	1750	670	320
Zug-E-Mod. GPa	140	200	20
Reissdehung %	1,60	1,00	3,70
Biegefestigk. MPa	1550		320
Biege-E-Mod. GPa	120	190	19
Diese Werte wurden Probekörpern gemessen und miteinander verglichen und gelten als Richtwerte)