Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff

Carbonfaser verstärkter Kunststoff (CFK) gehört zu den Hightech-Werkstoffen. Die besonderen Eigenschaften dieses Stoffes erlauben immer weitere Anwendungsgebiete und ist in vielen Bereichen bereits fester Bestandteil. Aus sehr dünnen und feinen, Carbon verstärkte Fasern wird dann der Kunststoff hergestellt. Carbonfasern oder auch Kohlenstofffasern, sind industriell gefertigte Fasern, die auf spezielle Weise veredelt werden, sodass diese nahezu ausschließlich aus Kohlenstoff besteht. Eine einzelne Faser hat eine Größe achtmal kleiner als das menschliche Haar und gehört hiermit zu den feinsten Fasern. Um diese sehr dünnen Fasern nutzbar zu machen, werden zwischen 1000 – 6000 Filamente zu einem Multifilamangentgarn zusammen verwoben.

Carbonfasern sind das Produkt eines hochtechnologischen Herstellungsprozesses. Das Ausgangsprodukt für die Fasern sind Stoffe wie Polyacrylnitril (PAN). PAN ist ein Feststoff in Form eines weißen Pulvers. Das Pulver ist hart, steif und chemikalien- sowie Lösungsmittel resistent. Aus dem Feststoff werden im ersten Prozessschritt, dünne Fäden erzeugt, die dann auf Spulen aufgewickelt werden, dies gilt als das vorläufige Produkt. Anschließend werden die Fäden im Ofen auf 200 – 300 Grad Celsius oxidiert und dann bei 1200 – 1800 Grad Celsius karbonisiert. Im Ofen verbleiben bei dieser enormen Hitze Fäden mit einem sehr hohen Kohlenstoffgehalt, mit einer ebenso hohen Festigkeit. In der Endphase der Produktion werden die Fasern an der Oberfläche beschichtet und aufgespult.