Kurze Antwort. Kohlenstofffaser (CFK) ist weit steifer und leichter als Glas (GFK), kostet aber ein Mehrfaches und ist leitfähig. Glas ist die praktische Wahl für die meisten Konstruktions-, Elektro- und Korrosionsanwendungen. Wählen Sie Kohlenstoff nur, wenn Steifigkeit oder Gewicht die Kosten rechtfertigen und Leitfähigkeit akzeptabel ist.
| GFK (Glas) | CFK (Kohlenstoff) | |
|---|---|---|
| Steifigkeit (Modul) | ca. 17–30 GPa in einem typischen pultrudierten Profil | viel höher; kann in Faserrichtung an Stahl heranreichen oder ihn übertreffen |
| Dichte | ca. 1,8–2,0 g/cm³ | ca. 1,5–1,6 g/cm³ |
| Festigkeit | Hoch auf Zug | Sehr hoch auf Zug |
| Elektrisch | Isolierend | Leitend |
| Schlag und Beschädigung | Zäher; verträgt Stöße | Spröder; erfordert Sorgfalt |
| Galvanische Korrosion | Keine | Kann Metalle im Kontakt korrodieren (Aluminium, Stahl) |
| Kosten | Niedrig | Hoch (ein Mehrfaches von Glas) |
So wählen Sie
- Isolation, niedrige Kosten oder chemische Beständigkeit nötig: GFK.
- Maximale Steifigkeit bezogen auf das Gewicht nötig: CFK oder ein Hybrid mit Kohlenstoff nur dort, wo Steifigkeit gebraucht wird.
- Gemischt: Die Hybridpultrusion setzt Kohlenstoff in die Außenlagen oder Flansche und Glas im Übrigen ein; fragen Sie den Hersteller, was machbar ist.
Zur Harzseite der Entscheidung siehe den GFK-Harzleitfaden. Grundlagen zu Fasern: Rovings, Matten und Vliese.
Praktische Konstruktionshinweise für Kohlenstoff
- Galvanische Korrosion: Kohlenstoff im Kontakt mit Aluminium oder Stahl in feuchter Umgebung kann das Metall korrodieren; isolieren Sie mit einer Glaslage, Isolierscheiben oder Dichtmassen.
- Leitfähigkeit: Kohlenstoff leitet und kann daher Glas nicht ersetzen, wo Isolation verlangt wird.
- Schneiden: Kohlenstoffstaub ist leitfähig und reizend; verwenden Sie Absaugung und persönliche Schutzausrüstung.
- Kosten: Kohlenstoff kostet ein Mehrfaches von Glas; setzen Sie ihn daher nur ein, wo sich die Steifigkeits- oder Gewichtsersparnis auszahlt.
- Hybride: Kohlenstoff in den Außenlagen und Glas im Kern können den größten Teil des Steifigkeitsgewinns zu einem Bruchteil der Kosten liefern.
Typische Anwendungen
- Teleskopmasten, Ausleger und Roboterarme, bei denen das Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht zählt (Kohlenstoff);
- Elektrokonstruktionen, Kabelrinnen und Laufstege (Glas);
- Marine- und korrosionsgefährdete Bauwerke (Glas mit geeignetem Harz).
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Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) konstruiert seine Pultrusionswerkzeuge im eigenen Haus und fertigt kundenspezifische GFK-Profile. Senden Sie eine Zeichnung, ein Muster oder einfach nur die Anwendung und die Umgebung, und wir sagen Ihnen, was machbar ist.
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