Kohlefaserplatten sind ein Strukturmaterial, das aus einem Verbundwerkstoff aus Kohlefasern und Harz hergestellt wird. Dank der einzigartigen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs ist das resultierende Produkt leicht und dennoch robust und langlebig.
Um sich an Anwendungen in verschiedenen Bereichen und Branchen anzupassen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie usw., gibt es auch viele verschiedene Arten von Kohlefaserplatten. In diesem Artikel untersuchen wir genauer, wo Kohlefaserplatten eingesetzt werden und wie stark sie im Vergleich zu anderen Materialien sind.
In welchen Bereichen werden Carbonfaserplatten eingesetzt?
Kohlefaserplatten und -bleche können in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden, darunter in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Musikinstrumenten-, Sportartikel- und Medizingeräteindustrie.
In der Automobilindustrie werden Carbonfaserplatten zur Verstärkung von Fahrzeugkomponenten wie Türen, Motorhauben, Stoßfängern, Kotflügeln und Dachreling eingesetzt. Automobilhersteller verwenden für die Herstellung dieser Teile häufig Stahl. Stahl ist zwar günstiger, aber deutlich schwerer als Carbonfaser. Um Fahrzeuge wie Rennwagen leichter zu machen, werden Carbonfaserplatten häufig anstelle vieler Stahlteile eingesetzt.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden Carbonfaserplatten zur Herstellung von Flugzeugkomponenten wie Rumpfplatten, Steuerflächen und Flügelspitzen verwendet. Die daraus resultierenden Komponenten sind leicht und dennoch robust. Carbonfaser wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie aufgrund ihres überlegenen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses häufig eingesetzt. Aufgrund ihrer schönen Optik eignet sie sich auch ideal für die Innenausstattung von Flugzeugen.
Ähnlich wie bei der Automobilstruktur werden auch im Flugzeugbau häufig Materialien wie Aluminium und Stahl verwendet. Verkehrsfluggesellschaften setzen jedoch zunehmend auf Kohlefaserverbundwerkstoffe, um leichtere und stabilere Flugzeugzellen zu bauen. Kohlefaser ist nämlich deutlich leichter als Stahl, deutlich leichter als Aluminium und deutlich stabiler und lässt sich in jede beliebige Form bringen.
Wie stark sind Kohlefaserplatten?
Beim Vergleich von Kohlefaser mit anderen Materialien wie Stahl und Aluminium werden verschiedene Eigenschaften berücksichtigt. Hier sind einige Leistungskennzahlen, die häufig zum Vergleich herangezogen werden:
- Elastizitätsmodul = Steifigkeit des Materials. Das Verhältnis von Spannung zu Dehnung in einem Material. Die Steigung der Spannungs-Dehnungs-Kurve des Materials im elastischen Bereich.
- Zugfestigkeit = Die maximale Spannung, der ein Material standhalten kann, bevor es bricht.
- Dichte = Masse des Materials pro Volumeneinheit.
- Spezifische Steifigkeit = Elastizitätsmodul geteilt durch Materialdichte, wird zum Vergleich von Materialien mit unterschiedlicher Dichte verwendet.
- Spezifische Zugfestigkeit = Zugfestigkeit geteilt durch Materialdichte.
Kohlefaserplatten weisen ein sehr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf, was bedeutet, dass sie wesentlich fester sind als andere Materialien mit gleichem Gewicht. Beispielsweise weist Kohlefaser eine spezifische Festigkeit auf, die fast viermal so hoch ist wie die von Aluminium, was Kohlefaserplatten zu einem idealen Material für eine Vielzahl von Anwendungen macht, insbesondere wenn das Gewicht ein wichtiger Faktor ist.
Obwohl sowohl Kohlefaser als auch Stahl sehr verformungsbeständig sind, ist Stahl fünfmal dichter als Kohlefaser. Das Gewichtsverhältnis von Kohlefaser ist fast doppelt so hoch wie das von Stahl.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kohlefaserplatten ein Verbundwerkstoff mit hoher Festigkeit, geringem Gewicht und Vielseitigkeit sind. In vielen Branchen bietet das Festigkeits-Gewichts-Verhältnis von Kohlefasern erhebliche Leistungsvorteile.
Veröffentlichungszeit: 13. Mai 2022 
