CFK
CFK (Kohlefaserverstärkter Kunststoff) ist ein Hochleistungs-Verbundwerkstoff, bei dem Kohlenstofffasern in eine Kunststoffmatrix – meist Epoxidharz – eingebettet sind. Das Ergebnis: Ein Material mit herausragender Steifigkeit, enormer Zugfestigkeit und dabei extrem geringem Gewicht. CFK wird überall dort eingesetzt, wo maximale Belastbarkeit bei minimalem Gewicht gefordert ist – im CNC-Bereich, in der Robotik, im Modellbau und in der Luftfahrt.
CFK vs. GFK: Während GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) Glasfasern als Verstärkung nutzt, setzt CFK auf Kohlenstofffasern. CFK ist deutlich steifer, leichter und schwingungsdämpfender als GFK, allerdings auch kostenintensiver. GFK eignet sich für Anwendungen, bei denen hohe Festigkeit bei moderatem Budget gefragt ist – CFK hingegen ist die erste Wahl, wenn es auf Präzision und geringes Gewicht ankommt.
In unserem Sortiment finden Sie CFK-Produkte in zwei gängigen Ausführungen: 3K-Gewebe mit der charakteristischen Köper-Optik, bei der jeweils 3.000 Filamente zu einem Faserbündel verarbeitet werden, sowie pultrudierte Profile, die im Strangziehverfahren hergestellt werden und sich durch unidirektionale Faserausrichtung und glatte Oberflächen auszeichnen.
Tipps zur Verarbeitung von CFK
Bei der Bearbeitung von CFK sollten Sie stets mit diamantbeschichteten oder hartmetallbestückten Werkzeugen arbeiten, da die Kohlenstofffasern sehr abrasiv sind und konventionelle Werkzeuge schnell verschleißen. Tragen Sie immer eine Atemschutzmaske und arbeiten Sie möglichst mit Absaugung – der entstehende Staub ist gesundheitsschädlich. Vermeiden Sie übermäßige Hitzeentwicklung beim Bohren und Fräsen, um Delaminationen zu verhindern.
3K-Gewebe vs. Pultrudiert – Ein ausführlicher Vergleich
3K-Gewebte CFK-Produkte bestehen aus Kohlenstofffasern, die zu einem Gewebe verarbeitet wurden. Die Bezeichnung „3K" bedeutet, dass jedes Faserbündel (Roving) aus 3.000 einzelnen Filamenten besteht. Diese Bündel werden in einem Köper- oder Leinwandmuster verwoben, wodurch die typische, optisch ansprechende Gitterstruktur entsteht. Durch die Kreuzung der Fasern in mehreren Richtungen (meist 0° und 90°) ergibt sich eine quasi-isotrope Festigkeit – das Material ist also in verschiedene Richtungen ähnlich belastbar.
Pultrudierte CFK-Profile werden im Strangziehverfahren (Pultrusion) hergestellt. Dabei werden die Kohlenstofffasern kontinuierlich durch ein Harzbad gezogen und anschließend durch eine beheizte Form gepresst, wo das Harz aushärtet. Die Fasern verlaufen dabei ausschließlich in Längsrichtung (unidirektional). Das Ergebnis sind Profile mit extrem hoher Biegesteifigkeit und Zugfestigkeit in Faserrichtung, jedoch geringerer Belastbarkeit quer zur Faser.
| 3K-Gewebe | Pultrudiert | |
|---|---|---|
| Faserausrichtung | Multidirektional (verwoben) | Unidirektional (längs) |
| Festigkeit | Gleichmäßig in mehrere Richtungen | Maximal in Längsrichtung |
| Optik | Charakteristisches Köpermuster | Glatte, matte Oberfläche |
| Typische Anwendung | Platten, Gehäuse, Verkleidungen | Rohre, Stäbe, Vierkantprofile |
| Preis | Höher (aufwendigere Fertigung) | Günstiger (kontinuierliche Fertigung) |
Unsere Empfehlung: Wählen Sie 3K-Gewebe, wenn Sie Wert auf Optik legen oder Belastungen aus verschiedenen Richtungen erwarten. Pultrudierte Profile sind ideal für konstruktive Anwendungen, bei denen die Hauptlast in Längsrichtung wirkt – etwa als Achsen, Träger oder Verstrebungen.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet „3K" bei CFK? Die Bezeichnung 3K gibt an, dass jedes Faserbündel aus 3.000 einzelnen Kohlenstoff-Filamenten besteht. Es gibt auch 1K, 6K oder 12K – je höher die Zahl, desto dicker die Bündel und gröber das Gewebemuster.
Kann ich CFK mit normalen Werkzeugen bearbeiten? Grundsätzlich ja, jedoch verschleißen HSS-Bohrer und Standardfräser sehr schnell. Für saubere Schnitte und längere Standzeiten empfehlen wir diamantbeschichtete oder VHM-Werkzeuge.
Ist CFK elektrisch leitfähig? Ja, Kohlenstofffasern sind elektrisch leitfähig. Bei elektrischen Anwendungen ist daher auf entsprechende Isolation zu achten. GFK hingegen ist ein Isolator.
Wie verbinde ich CFK-Teile miteinander? CFK lässt sich hervorragend mit Epoxidkleber verkleben. Auch Verschraubungen sind möglich, wobei Sie unbedingt vorbohren sollten und großflächige Unterlegscheiben verwenden, um Punktbelastungen zu vermeiden.
Was ist besser: 3K oder pultrudiert? Das hängt vom Einsatzzweck ab. Für optisch ansprechende Flächen oder multidirektionale Belastung ist 3K-Gewebe ideal. Pultrudierte Profile eignen sich besser für strukturelle Anwendungen mit Belastung in Längsrichtung und sind zudem kostengünstiger.