Intelligente Lösungen mit modernen Werkstoffen


Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bieten aufgrund ihrer herausragenden Leichtbaueigenschaften ein enormes Anwendungspotenzial. Besonders hervorzuheben sind hier die hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit (bezogen auf die Dichte) verglichen mit anderen Werkstoffen wie Edelstahl und Aluminium.



Was früher lediglich in der Luftfahrt und im Rennsport wichtig war, spielt mittlerweile in fast allen Industriebereichen eine große Rolle. So wird dieser moderne Werkstoff unter anderem zunehmend im Automobilbau, der Automatisierungstechnik und im Sport verwendet.

Weitere Eigenschaften:
•    Hohe chemische Beständigkeit
•    Röntgentransparenz
•    Nicht magnetisch
•    Elektrisch leitend

Durch die vielfältigen Verarbeitungsweisen lassen sich mehrere Bauteile zusammenfassen, was bei anderen Materialkombinationen nicht oder nur aufwendig möglich ist. Dies führt dazu, dass sich der hybride Leichtbau immer weiter verbreitet. So lasst sich jeder Werkstoff gezielt dort einsetzen, wo seine Eigenschaften am meisten nutzbringend sind.

Ein Anwendungsbeispiel sind sogenannte Zielgeräte für die Traumachirurgie, die eine exakte und sichere Verschraubung von Knochenbrüchen ermöglichen. Durch die Verwendung von CFK wird eine einfache Handhabung erreicht und die Röntgentransparenz  ermöglicht eine Kontrolle der exakten Position während der Operation. Auch die klinischen Anforderungen an das Heißdampfsterilisieren und die Biokompatibilität werden erfüllt. Überall, wo es beispielweise auf hohe Abriebfestigkeiten, Härte oder sehr enge Toleranzen ankommt, kann gezielt Edelstahl verwendet werden.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist in der der Automatisierungstechnik zu finden, wo bewegte Massen möglichst gering gehalten werden müssen. So kann zum einen energieeffizient gearbeitet werden und zum anderen können die zu bewegenden Massen größer sein. Aus Kostengründen bestehen auch hier alle Möglichkeiten der Mischbauweisen mit Edelstahl oder Aluminium.

Als Matrixsystem stehen bei CFK sowohl Duroplaste als auch Thermoplaste zur Auswahl. Die Anwendungstemperaturen reichen von weit unter dem Gefrierpunkt für Raumfahrtanwendungen bis zu 240°C für den Luftfahrtbereich oder die Medizintechnik. Für die Medizintechnik sind unsere Materialien entsprechend der ISO 10993 und anderen Normen getestet und freigegeben. Produkte aus diesem Materialien können wiederholt heißdampfsterilisiert werden.



Nasspressen
Beim Nasspressen werden sogenannte Prepregs in ein heißes Werkzeug eingelegt und unter Einwirkung von Druck und Temperatur ausgehärtet. Anstatt dreidimensionale Konturen aus einer dicken Platte heraus zu fräsen, können die Bauteile direkt mit der notwendigen  Außenkontur hergestellt werden. Die mechanische Nachbearbeitung kann so minimiert werden. Zusätzlich ergeben sich höhere Steifigkeiten und Festigkeiten da die Fasern besser den Lastpfaden folgen können.