Densitet och fiberinnehåll
Den mest framstående egenskapen hos CFRP är dess extraordinära stabilitet, som liknar stål, samtidigt som den är lätt. Anledningen är den låga densiteten av CFRP, som är cirka 1,5 gram per kubikcentimeter. Stål börjar vid densiteter från 7,8 gram per kubikcentimeter.
En annan avgörande aspekt för styrkan och motståndskraften hos CFRP är det relativt höga fiberinnehållet i komponenterna och arbetsstyckena, som i genomsnitt är sextio procent. Detta är betydligt högre än fiberhalten i strukturen hos glasfiberplast eller GRP.
Matris- och fiberriktning
Vid bearbetning med epoxiharts byggs CFRP eller kol upp i en stabiliserande struktur, en speciell matris. Denna ömsesidigt "hållande" förregling gör materialet särskilt motståndskraftigt mot effekterna av drag- eller vridkrafter.
För att uppnå stabilitet i alla riktningar som verkar på kraften lamineras de strukturerade fibermattorna alternerande tvärs över och längs i epoxihartset. På detta sätt kan matrisens maximala stabilitet verka i kornets längdriktning genom hela arbetsstycket eller komponenten.
Manuell och industriell produktion
För små serier och enskilda delar motsvarar produktionen glasfiber och lamineras för hand. Vid industriproduktion kan CFRP: s egenskaper också påverkas.
En vanlig process fungerar med tryck och efterföljande "bakning" vid temperaturer upp till 900 grader Celsius. I denna tillverkningsprocess pressas kolfibrerna in i matrisstrukturen hos stödhartset, ofta fenolharts. Under den efterföljande pyrolysen tillsätts kväve till materialet vid hög temperatur.
Denna process skapar först en porös struktur som stängs tätare med varje upprepning av pyrolysen. Matrisen stärker sig utan viktökning. I slutskedet finns det inte mer luft i materialet och CFRP är fast.
tips och tricks
När du väljer harts för din egen laminering av CFRP, se till att hartsens matrisbärande struktur matchar kolfibrerna och möjliggör vidhäftning, vilket är avgörande för stabiliteten.
