Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist ein Verbundwerkstoff, der aus einer Polymermatrix - in der Regel Epoxid, Polyester oder Thermoplast - besteht, die mit Kohlenstofffasern verstärkt ist. CFRP ist bekannt für sein extrem hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Steifigkeit und Ermüdungsbeständigkeit, was es zu einem bevorzugten Material in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Sportgeräteindustrie macht.CFRP ist ein Verbundwerkstoff, der aus einer Polymermatrix - typischerweise Epoxid, Polyester oder Thermoplast - besteht, die mit Kohlenstofffasern verstärkt ist. CFK ist bekannt für sein extrem hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Steifigkeit und Ermüdungsfestigkeit, was es zu einem bevorzugten Material in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in der Sportgeräteindustrie macht.
- Luft- und Raumfahrt: Flugzeugrümpfe, Tragflächen, Innenstrukturen und Satellitenkomponenten.
- Automobilindustrie: Strukturelemente, Karosserieteile und Leistungsteile in Sport- und Elektrofahrzeugen.
- Sportgeräte: Hoch
- Leistungsfahrräder, Tennisschläger, Golfschläger, Skier und Rennboote.
- Industriell: Roboterarme, Druckbehälter und feinmechanische Systeme.
- Medizinisch: Prothesen, chirurgische Instrumente und Halterungen für bildgebende Geräte.
- Außergewöhnliche Festigkeit und Steifigkeit: CFK bietet eine deutlich höhere Zugfestigkeit und einen höheren Modul als Metalle und andere Kunststoffe.
- Geringes Gewicht: Durch die geringe Dichte wird das Gewicht drastisch reduziert, während die mechanische Leistung erhalten bleibt.
- Korrosionsbeständigkeit: CFK korrodiert nicht und ist daher für raue Umgebungen geeignet.
- Ermüdungs- und Vibrationsfestigkeit: Hervorragende Ermüdungsbeständigkeit macht es ideal für dynamische mechanische Anwendungen.
- Flexible Konstruktion: Kann mit verschiedenen Faserausrichtungen und -aufbauten für eine optimale Leistung angepasst werden.
- Hohe Kosten: CFK ist wesentlich teurer als die meisten technischen Kunststoffe und Metalle.
- Sprödes Versagen: Im Gegensatz zu Metallen neigt CFK dazu, plötzlich zu versagen, ohne nachzugeben.
- Komplexe Verarbeitung: Erfordert spezielle Fertigungstechniken wie Autoklavieren oder Präzisionsschichtung.
- Herausforderungen beim Recycling: Duroplast
- basierte CFK sind nicht leicht zu recyceln.
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