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CFK

Die manuelle und industrielle Verarbeitung von CFK

Von Stephan Wayan | 19. Januar 2021
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Die Verarbeitung von Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) erfordert höchste Präzision und Kontrolle beim Mischen von Harz und Härter, sowie dem Laminieren. In unserem Artikel erfahren Sie die verschiedenen Arbeitsschritte sowie nützliche Tips und Tricks, um die beste Stabilität und Zugfestigkeit zu gewährleisten.

CFK Verarbeitung
AUF EINEN BLICK
Worauf muss man bei der CFK-Verarbeitung achten?
Bei der CFK-Verarbeitung ist die richtige Temperatur des Harzes wichtig, ebenso wie eine genaue Dosierung des Härters und sorgfältiges Entlüften der Schichten. Nachbearbeitungen wie Bohren, Fräsen, Sägen und Schleifen sind problemlos möglich, da CFK sehr hart und hitzebeständig ist.

Matrix im Harz

Sehr wichtig bei der Verarbeitung von CFK ist die Temperatur des Harzes während des Anrührens mit Härter. Sowohl das Werkzeug als auch die Arbeitsmaterialien sollten eine einheitliche Temperatur von rund zwanzig Grad Celsius haben. Ein weiterer wesentlicher Punkt ist die präzise Dosierung der Zugabemenge an Härter.

Anders als bei Glasfasern ist das Zustandekommen der Matrix bei CFK besonders wichtig, um die Zugfestigkeit und Stabilität zu garantieren. Die Haltestruktur entsteht in der Verbindung von Harz und Kohlefasern. Beim Laminieren von CFK ist vor allem auf die gleichmäßige Durchdringung des Kohlefasergewebes mit Harz zu achten, ohne das die Fasern zu „schwimmen“ beginnen.

Tupfend entlüften

Dem Ausstreichen von vorhandenen Lufteinschlüssen mit einem Pinsel kommt beim manuellen Laminieren eine besonders hohe Bedeutung zu. Während bei der industriellen Fertigung Folgearbeitsgänge bei der vollständigen „Entlüftung“ helfen, muss bei Handarbeit Schicht für Schicht gründlichst von möglicher Luft befreit werden.

Nach dem Auflegen der Fasergewebe auf das Harz, im Normalfall Epoxidharz, muss mit einem Pinsel mit tupfender Bewegung das Harz durch die Gewebelöcher „getrieben“ werden. Durch das wiederholte Tupfen jeweils von innen nach außen werden Lufteinschlüsse herausgedrückt. Idealerweise ist nach dem Entlüftungstupfen die Faserstruktur im Harz noch erkennbar.

Farbe und Nachbearbeitung

Bei der Verarbeitung von CFK bewegt sich der Werkstoff immer im schwarzen Farbbereich. Durchfärbungen werden durch Farbpigmente im Harz erzielt, wobei eine „Verdunkelung“ und meist auch Schlierenbildung kaum zu vermeiden sind. Sollte CFK in einer durchgängig hellen und gleichmäßigen Oberflächenfarbe erscheine, muss eine Beschichtung aus Gelcoat aufgetragen werden.

Zu den Haupteigenschaften von CFK gehört die große Härte des Materials. Daher kann das CFK problemlos gebohrt und/oder gefräst werden. Hohe Drehzahlen sind möglich, da das Material sehr feuerfest ist und eventuelle Hitzeverfärbungen nicht sichtbar werden. CFL läßt sich einfach Sägen, Schleifen und Schneiden.

Tipps & Tricks
Wenn Sie ein Urmodell oder eine Negativform für ein Werkstück aus CFK konstruieren müssen, empfiehlt sich GFK, dass nicht so gründlich laminiert werden muss.

Artikelbild: rudigobbo/iStockphoto