Konstruieren mit Carbon

Praktische Tipps & Tricks für Konstrukteure

Carbon als Hochleistungsmaterial

Vorteile und Herausforderungen

Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist eines der innovativsten Materialien im modernen Leichtbau. Es vereint herausragende mechanische Eigenschaften mit einem niedrigen Gewicht und wird in vielen High-Tech-Branchen eingesetzt. Doch worauf muss man achten, wenn man mit Carbon konstruiert?

Vorteile von Carbon:

Extrem leicht: Im Vergleich zu Metallen hat Carbon ein deutlich geringeres Gewicht bei gleicher oder sogar höherer Festigkeit.
Hohe Steifigkeit: CFK-Bauteile sind äußerst formstabil und widerstandsfähig gegen Verformung.
Exzellente Ermüdungsfestigkeit: Carbon zeigt kaum Materialermüdung und hat eine lange Lebensdauer.
Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit: Ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen.
Individuell anpassbar: Die Faserorientierung kann gezielt auf Belastungen abgestimmt werden.

Nachteile von Carbon:

Sprödes Bruchverhalten: Im Gegensatz zu Metallen verformt sich Carbon nicht plastisch, sondern kann bei Überlastung brechen.
Höhere Materialkosten: Die Herstellung von Carbonbauteilen ist aufwendiger als bei herkömmlichen Materialien.
Herausforderungen in der Bearbeitung: CFK erfordert spezielle Werkzeuge und Techniken für eine präzise Verarbeitung.

Technische Eigenschaften von Carbon

Was Konstrukteure wissen müssen

Carbon bietet zahlreiche Vorteile für hochspezialisierte Anwendungen:

Geringstes Gewicht und höchste Dynamik: Reduzierung bewegter Massen für höhere Effizienz in Drohnen, Robotik und Motorsport.
Geringe Wärmeausdehnung: Stabilität auch bei Temperaturschwankungen, ideal für Raumfahrt und Präzisionsinstrumente.
Röntgentransparenz: Perfekt für Medizintechnik und zerstörungsfreie Materialprüfung.
Hohe Dämpfungseigenschaften: Reduktion von Schwingungen und Vibrationen, wichtig für Maschinenbau und Luftfahrt.
Hervorragende Steifigkeit: Mit einem E-Modul von 70 bis 250 GPa übertrifft Carbon Aluminium und Stahl.
Korrosions-, Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit: Langlebigkeit auch in aggressiven Umgebungen.

Bearbeitung von Carbon

Fertigung individueller Konstruktionsbauteile

Carbon kann nicht wie Metall geformt oder geschweißt werden, sondern erfordert spezielle Bearbeitungstechniken:

CNC-Fräsen mit diamantbeschichteten Werkzeugen für höchste Präzision und saubere Schnittkanten.
Fräsen von Konturen, Profilen, Bohrungen, Senkungen, Gewinden, Passungen, Taschen und Fasen.
Beidseitige und umseitige Bearbeitung von Platten, Rohren und Profilen.
Gravieren von Seriennummern, Teilenummern und Logos.
Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden für komplexe Geometrien ohne mechanische Belastung.
Hohe Drehzahlen und niedriger Vorschub vermeiden Delamination und übermäßige Hitzeentwicklung.

Montage von Carbon-Baugruppen

Carbon kann auf verschiedene Weisen gefügt und montiert werden:

Verschrauben: Gewindeeinsätze oder spezielle Verbindungselemente verhindern Materialschwächung.
Verkleben: Hochfeste Epoxidharz- oder Strukturklebstoffe sorgen für form- und kraftschlüssige Verbindungen.
Stecken & Verstiften: Geeignet für modulare Baugruppen oder Bauteile mit wechselnden Anforderungen.
Hybridlösungen: Kombination von Carbon mit Metallen oder Kunststoffen zur Optimierung der Bauteileigenschaften.

Anwendungsbereiche – Wo Carbon seine Stärken ausspielt

Carbon kommt überall dort zum Einsatz, wo Gewichtseinsparung, Stabilität und Langlebigkeit gefragt sind:

Luft- und Raumfahrt: Strukturelemente für Flugzeuge und Satelliten.
Automobilindustrie & Motorsport: Leichte Karosserie- und Fahrwerkskomponenten.
Maschinenbau & Robotik: Hochpräzise, schwingungsarme Konstruktionen.
Medizintechnik: Röntgentransparente und biokompatible Komponenten.
Drohnenbau: Rahmen, Tragstrukturen und aerodynamische Gehäuse für UAVs.

Wir sind Ihr Ihr Partner für Konstruktion und Entwicklung mit Carbon

Die Carbon Components GmbH & Co. KG ist Ihr Spezialist für maßgeschneiderte Carbonlösungen. Mit modernster CNC-Technologie und tiefgreifender Materialexpertise bieten wir Konstrukteuren eine perfekte Lösung für komplexe Herausforderungen.

Unsere Leistungen für Konstrukteure & Ingenieure:

✔ CNC-Frästechnik mit diamantbeschichteten Werkzeugen für höchste Präzision und sauberste Schnittkanten.
✔ Fertigung individueller 2,5D-Frästeile, exakt nach Ihren Vorgaben.
✔ Fräsen von komplexen Strukturen, einschließlich Gewinden, Bohrungen, Senkungen und Passungen.
✔ Beidseitige und umseitige Bearbeitung von Platten, Rohren und Profilen.
✔ Gravur von Seriennummern, Teilenummern oder Firmenlogos für eindeutige Kennzeichnung.
✔ Herstellung von Hybridstrukturen, die Carbon mit Metallen oder Kunststoffen kombinieren.
✔ Entwicklung & Konstruktion zur Optimierung von Bauteilen und Baugruppen, auch als Ersatz für Aluminium oder Stahl.
✔ Materialauswahl & Beratung, um die ideale Lösung für Ihre Anwendung zu finden.
✔ Serien- und Prototypenfertigung, mit kurzen Lieferzeiten.
✔ Veredelung durch Lackieren oder Bedrucken, für ästhetische und funktionale Oberflächen.

Technische Spezifikationen unserer Fertigung:

✔ Materialien: Carbonfaser (CFK), Glasfaser (GFK) und weitere technische Verbundwerkstoffe.
✔ Halbzeuge: Platten, Rohre und Profile, mit kundenspezifischem Lagenaufbau.
✔ Bauteilabmessungen: Bis 2.200 x 900 x 50 mm, Materialstärken von 0,2 mm bis 30 mm, D250 x 2.000 mm bei Rohren
✔ Eckenradien bis R0,5 mm, abhängig von Fräswerkzeugen.
✔ Toleranzen: Nach DIN ISO 2768, auf Wunsch Genauigkeiten von ±0,05 mm.
✔ Lieferzeiten: Musterteile innerhalb von 48 Stunden, Klein- und Serienfertigung in 10-15 Arbeitstagen.
✔ Kostenloses Angebot innerhalb von 24 Stunden!

Ob für Prototypen oder Serienfertigung, für High-Tech-Industrien oder individuelle Speziallösungen – wir stehen Ihnen mit unserer Expertise zur Seite!

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Kontakt

Carbon Components GmbH & Co. KG
Dr.-Aigner-Str. 5
92224 Amberg

Tel.: +49 (0) 9662 416632
Mail: info@carbon-components.de

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