Carbon hat vielfältige erwünschte Materialeigenschaften. Mithilfe des neuen Kohlefaser-Kunststoffes können neue Produkteigenschaften erzielt werden. Ein weiterer Vorteil von CFK: Maschinen oder ganze Anlagen arbeiten effizienter, wenn Carbon eingesetzt wird.

Es lohnt sich, das ursprüngliche Material durch Carbon zu ersetzen und auf den neuen Kunststoff zu setzen. Oftmals werden Bauteile aus klassischen Materialien, wie Edelstahl, Aluminium u. ä. oder Kunststoffe wie PVC durch Rohre, Platten, Stäbe und andere Bauteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff ausgetauscht.

Positive Eigenschaften der Carbon-Produkte

Kohlefaser ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit minimalstem Gewicht und zugleich maximaler Belastbarkeit. Solche CFK-Bauteile sind zudem schwingungsarm und röntgentransparent. Auch hat Carbon eine minimale Masseträgheit und zudem eine begehrte optische Anmutung.

Carbon-Rohre und CFK-Vierkant-Profile besitzen höchstmögliche Torsions- und/oder Biegesteifigkeit.

CNC-Frästeile aus Carbon-Platten sind zusätzlich resistent gegen schärfste Reinigungsmittel und sind UV-stabil.

Warum Materialien mit Carbon ersetzen?

Beispiele für den Austausch herkömmlicher Materialien durch Carbon gibt es viele:

• Ein Monocoque im PKW soll leichter werden damit der Kraftstoffverbrauch kleiner wird.
• Eine Maschine soll kompaktere Abmessungen erhalten.
• Eine Maschine soll eine höhere Taktrate erreichen und den Output steigern.

Nicht in allen Fällen ist Kohlefaser das Material der Wahl. Glasfaserverstärker Kunststoff kann eine günstige Alternative zu Halbzeugen aus Carbon sein.

CFK-Produkte: Welchen Branchen und Industrien profitieren?

Die vielfältigen Eigenschaften von Bauteilen aus Kohlefaser bieten bisher kaum genutzte oder nicht bekannte Möglichkeiten nicht nur im Anlagen- und Maschinenbau, sondern auch für eine Vielzahl weiterer Branchen und Anwendungen.

Im Flugzeugbau werden oft Bauteile aus Carbon eingesetzt. Die Gründe liegen in den Eigenschaften von CFK: Zugfestigkeit, Korrosionsfähigkeit, Torsionsfähigkeit sowie guter Resistenz gegen äußere Witterungseinflüsse. Außerdem spielt Carbon in den folgenden Bereichen eine Rolle:

• Maschinenbau bzw. Anlagenbau (Präzisionsrollen, Antriebswellen)
• Medizintechnik (Röntgenresistente Bauteile)
• Automotive (Antriebsstränge, 4-Kantprofile)
• Aviation (Leitwerke)
• Windenergieanlagenbau (Rotorblätter)
• Prototypenbau (Modellkonstruktion)

Weitere Branchen und Industrien ersetzen nach und nach Materialien durch Kohlefaser und profitieren von den vielfältigen Produktvorteilen.

Carbon-Produkte für Neuentwicklungen

Der CFK-Rohstoff eignet sich zudem, technologisches Neuland konstruktiv zu erschließen. Beispiele dafür sind:

• Prototypenbau
• Modellbau
• Mini-Serienfertigung ab Losgröße 1

Rohre, Stäbe und Frästeile sind sowohl als Prototyp mit 1 Stück als auch in Massenfertigung realisierbar. Schließlich werden neue Automatisierungslösungen in der Prepreg-Technologie auch für höhere Stückzahlen stetig weiterentwickelt.

Carbon: Kosten-/Nutzen

Bauteile aus CFK sind im Vergleich zu anderen Leichtbaumaterialien wie Aluminium mit höheren Beschaffungskosten verbunden. Allerdings sind auf lange Sicht die Vorteile entscheidend. Strategische und kosteneffiziente Überlegungen sichern Hersteller eine nachhaltig bessere Marktposition gegenüber Mitbewerbern.

Der Nutzen auf einem Blick:

• Produkte können neu gedacht und in ihren Materialeigenschaften verbessert werden
• Funktionserweiterung (Röntgentransparenz etc.)
• Energieeinsparung (durch Gewichtsreduzierung)
• Erhöhung der Widerstandsfähigkeit
• Herkömmliche Leichtbaumaterialien verfügen nicht über die Festigkeit und Torsionsfähigkeit.
• Bauteile können optisch veredelt werden, z. B. mit Carbonfaser-Folien auf dem Armaturenbrett

Kosten und Nutzen müssen daher im Einzelfall abgewägt werden. Dabei ist die zu erzielende, verbesserte Markt- und Wettbewerbssituation den höheren Herstellkosten gegenüber zu stellen. Carbon kann dem Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil schaffen. Wer die neuesten konstruktiven Techniken kennt, kann durch den Austausch von Werkstoffen wie Alu, Edelstahl und Kunststoff die vorteilhaften Eigenschaften der Kohlefaser nutzen.