> Kennisbank >
Wat zijn carbon fiber composieten?
Carbon fiber, of koolstofvezel in het Nederlands, is een vezelmateriaal dat in combinatie met epoxyhars gebruikt wordt om lichtgewicht composieten te maken die extreem sterk en stijf zijn.
Niet alleen de intrinsieke sterkte en stijfheid maken carbon fiber bijzonder, dat geldt ook voor het feit dat de mechanische eigenschappen in verschillende richtingen anders kunnen zijn door de richting waarin de vezels gelamineerd zijn. De mechanische eigenschappen van metalen bijvoorbeeld zijn in alle richtingen gelijk. Door het afstemmen van de vezelrichting aan de belastende omstandigheden kunnen constructies lichter, sterker en stijver worden gemaakt.
Met een goed 3D ontwerp kan een carbon fiber constructie wel 40% tot 70% lichter zijn dan een vergelijkbare aluminium of stalen constructie.
Naast de mechanische voordelen heeft carbon fiber ook andere opmerkelijke eigenschappen. Zo is het chemisch en corrosieresistent, en ongevoelig voor temperatuursveranderingen, wat het materiaal erg maatvast maakt. Bijzonder is ook dat carbon fiber röntgenstralen doorlaat, van groot belang voor bijvoorbeeld medische toepassingen.
Voor andere composieten wordt ook wel glasvezel gebruikt, vaak met polyesterhars. De eigenschappen van dit composiet zijn min of meer vergelijkbaar met aluminium. Voor de meer ‘high performance’ toepassingen worden ook wel aramide of kevlarvezels gebruikt, meestal met epoxyhars.
Carbon fiber wordt toegepast in vele sectoren vanwege de voordelen als laag gewicht, sterkte en duurzaamheid. Voorbeelden zijn te vinden in de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en medische toepassingen, maar ook in de machinebouw en maritieme sector wordt carbon fiber toegepast.
- Een laag soortelijk gewicht
- Hoge specifieke sterkte en draagkracht
- Lange levensduur
- Lage onderhoudskosten
- Grote ontwerpvrijheid, waardoor veel productvormen mogelijk zijn
- Diverse elektrische eigenschappen (isolatie, maar ook thermische en elektrische geleiding zijn mogelijk)
- Impactresistentie
- Hoge resistentie tegen zuren en andere chemicaliën
- Weer- en waterbestendig: het materiaal corrodeert bijna niet en neemt weinig vocht op
- Zeer goede vermoeiings-eigenschappen
- RAM-eigenschappen (Radar Absorbing Materials)
- Goede röntgenabsorptie, waardoor materiaal nagenoeg onzichtbaar is op röntgen apparatuur
- Mogelijkheid tot integratie (aanbrengen extra versterkingen of inserts)
- Goede mogelijkheden voor zowel kleine aantallen als serieproductie
Carbon fiber composieten zijn in eerste instantie ontwikkeld voor de vliegtuigindustrie. De unieke combinatie van een laag gewicht bij een grote sterkte en stijfheid gaf voor andere industrieën al snel de doorslag om ook carbon fiber toe te passen. Vaak wordt voor de productie van carbon fiber producten gebruik gemaakt van mallen, waarbij vormvrijheid een belangrijke rol speelt. Zonder noemenswaardig hogere kosten kunnen complexe, dubbel-gekromde vormen worden gemaakt. Dat geeft carbon fiber een belangrijk voordeel ten opzichte van staal, aluminium of andere materialen.
De grote maatvastheid is een andere eigenschap van carbon fiber. Het materiaal is nagenoeg temperatuurstabiel en krimpt niet, wat van groot belang is bij toepassingen waarbij krimp een kritische factor is.
CarbonWebshop is dé innovatieve leverancier van gestandaardiseerde carbon fiber buizen, kokerprofielen en platen voor heel veel toepassingen. Door hun lage eigen gewicht en hoge sterkte en stijfheid zijn ze vaak een goede vervanging zijn voor staal, aluminium en titanium in situaties waar sprake is van grote mechanische belastingen.
Zoek je een extreem sterk en lichtgewicht product? Kijk dan niet verder! CarbonWebshop en Refitech hebben meer dan 30 jaar ervaring met carbon fiber composieten. Wil je graag advies over een specifieke oplossing? Neem dan contact met ons op.