Densitet og fiberindhold
Den mest fremragende egenskab ved CFRP er dens ekstraordinære stabilitet, der ligner stål, samtidig med at den er let. Årsagen er den lave tæthed af CFRP, som er omkring 1,5 gram pr. Kubikcentimeter. Stål starter ved densiteter fra 7,8 gram pr. Kubikcentimeter.
Et andet afgørende aspekt for styrken og modstandsdygtigheden ved CFRP er det relativt høje fiberindhold i komponenterne og emnerne, som gennemsnit er 60 procent. Dette er væsentligt højere end fiberindholdet i strukturen af glasfiberplast eller GRP.
Matrix og fiberretning
Når det behandles med epoxyharpiks, opbygges CFRP eller kulstof i en stabiliserende struktur, en speciel matrix. Denne gensidigt "fastholdende" sammenlåsning gør materialet særligt modstandsdygtigt over for virkningerne af træk- eller vridningskræfter.
For at opnå stabilitet i alle retninger lamineres de strukturerede fibermåtter skiftevis på tværs og i længderetningen i epoxyharpiksen. På denne måde kan matrixens maksimale stabilitet virke i kornets længderetning gennem hele emnet eller komponenten.
Manuel og industriel produktion
For små serier og individuelle stykker svarer produktionen til glasfiberproduktion og lamineres manuelt. Egenskaberne ved CFRP kan også påvirkes i industriel produktion.
En almindelig proces fungerer med tryk og efterfølgende "bagning" ved temperaturer op til 900 grader Celsius. I denne fremstillingsproces presses kulfibrene ind i matrixstrukturen af den bærende harpiks, ofte phenolharpiks. Under den efterfølgende pyrolyse tilsættes kvælstof til materialet ved en høj temperatur.
Denne proces skaber først en porøs struktur, der lukkes tættere med hver gentagelse af pyrolysen. Matrixen styrker sig selv uden nogen vægtøgning. I den sidste fase er der ikke mere luft i materialet, og CFRP er solidt.
tips og tricks
Når du vælger harpiks til din egen laminering af CFRP, skal du sørge for, at harpiksens matrixbærende struktur matcher kulfibrene og muliggør vedhæftning, hvilket er afgørende for stabiliteten.
