CFK 3K Carbon Vierkantrohr glänzend - L=300mm, A=20x20, I=18x18
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Produktinformationen "CFK 3K Carbon Vierkantrohr glänzend - L=300mm, A=20x20, I=18x18"
Produktübersicht
Das CFK 3K Carbon Vierkantrohr glänzend ist ein Hohlprofil mit quadratischem Querschnitt aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Es wird aus 3K-Carbonfasern in bidirektionaler Ausrichtung gefertigt und mit einer Kunstharzmatrix zu einem festen Rohr verpresst. Die Bezeichnung 3K steht für rund 3.000 Filamente pro Faserstrang. Die Rohre werden in verschiedenen Längen sowie Außen- und Innenquerschnitten angeboten und decken damit unterschiedliche Anforderungen an Steifigkeit, Gewicht und Bauraum ab.
Konstruktionsmerkmale und Funktionsweise
Das Rohr besteht aus mehreren Lagen Carbongewebe, die in eine Harzmatrix eingebettet und ausgehärtet werden. Der geschlossene, quadratische Hohlquerschnitt sorgt für ein günstiges Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht.
- Bidirektionale Verstärkung: Die Fasern verlaufen in Längs- und Querrichtung, wodurch Kräfte gleichmäßig in beide Richtungen aufgenommen werden.
- Hohlprofil: Der Rohrquerschnitt bietet eine hohe Biege- und Torsionssteifigkeit bei geringem Materialeinsatz und niedrigem Gewicht.
- Quadratische Form: Die ebenen Außenflächen erleichtern das Ausrichten, Verkleben und Verbinden mit anderen Bauteilen und verhindern ein Verdrehen in Aufnahmen.
- Faser-Matrix-Verbund: Die Carbonfasern übernehmen die tragenden Lasten, während die Matrix die Fasern fixiert und die Kräfte zwischen ihnen überträgt.
Material und Oberflächenbehandlung
Als Verstärkung dient Carbongewebe in 3K-Ausführung, eingebettet in eine ausgehärtete Kunstharzmatrix. Die Außenseite bildet die typische Carbon-Gewebestruktur ab.
- Glänzende Oberfläche: Die glatte, glänzende Deckschicht schützt das darunterliegende Laminat und erleichtert die Reinigung.
- Sichtbare Gewebestruktur: Die charakteristische Karostruktur des bidirektionalen Gewebes bleibt sichtbar und verleiht dem Bauteil ein technisches Erscheinungsbild.
- Maßhaltigkeit: Die Rohre werden mit enger Fertigungstoleranz hergestellt, was eine gleichmäßige Passung in Aufnahmen und Verbindungen unterstützt.
Anwendungsbereiche
Die Rohrfamilie eignet sich für Anwendungen, bei denen tragende Strukturen bei geringem Gewicht gefragt sind.
- Modellbau: Rahmen, Ausleger und Strukturteile, etwa für Flugmodelle und Drohnen.
- Mess- und Prüftechnik: Träger und Halterungen mit hoher Formstabilität.
- Maschinen- und Anlagenbau: Streben, Verbindungen und Tragelemente in Leichtbaukonstruktionen.
- Stative und Ausleger: Steife, leichte Trägerprofile.
- Metallersatz: Gewichtsoptimierte Bauteile als Alternative zu Aluminium- oder Stahlrohren.
Technische Vorteile
- Geringes Gewicht: Deutlich leichter als vergleichbare Metallrohre bei tragfähigen Eigenschaften.
- Hohe Biege- und Torsionssteifigkeit: Der Hohlquerschnitt in Verbindung mit den Carbonfasern sorgt für eine hohe Formstabilität.
- Richtungsunabhängigere Belastbarkeit: Der bidirektionale Aufbau verteilt Kräfte gleichmäßig in Längs- und Querrichtung.
- Korrosionsbeständigkeit: Unempfindlich gegenüber Rost und vielen chemischen Einflüssen.
- Ermüdungsbeständigkeit: Gute Beständigkeit gegenüber wechselnden Belastungen.
- Geringe Wärmeausdehnung: CFK dehnt sich bei Temperaturänderungen nur wenig aus, was die Maßhaltigkeit unterstützt.
Kompatibilität
Als standardisiertes Hohlprofil lässt sich das Rohr in verschiedenste Konstruktionen einbinden.
- Verbindungstechnik: Die Rohre können verklebt, verschraubt oder mit Steck- und Klemmverbindern gefügt werden. Der Innenquerschnitt eignet sich zur Aufnahme passender Verbinder.
- Profilkombinationen: Rohre mit passenden Außen- und Innenmaßen lassen sich ineinanderstecken und ermöglichen so teleskopierbare oder verlängerbare Aufbauten.
- Werkstoffkombinationen: Kombinierbar mit Metall-, Kunststoff- und weiteren Verbundbauteilen. Bei direktem Metallkontakt ist auf mögliche Kontaktkorrosion des Metallpartners zu achten.
Montage und Handhabung
Die Bearbeitung erfordert geeignete Werkzeuge sowie passende Schutzmaßnahmen.
- Zuschnitt: Empfohlen wird das Trennen mit einer dünnen Diamant-Trennscheibe bei hoher Drehzahl. So entstehen saubere Schnittkanten ohne Ausfransen des Materials.
- Bohren und Fräsen: Für Bohrungen und Ausschnitte eignen sich Werkzeuge mit Hartmetall- oder Diamantbestückung.
- Kantenbearbeitung: Schnittkanten lassen sich mit einer Körnung von etwa 400 bis 600 nachschleifen.
- Verkleben: Vor dem Kleben sollten die Fügeflächen leicht angeraut und gereinigt werden, um die Haftung zu verbessern.
- Arbeitsschutz: Beim Bearbeiten entsteht CFK-Staub, der gesundheitsschädlich sein kann. Atemschutz, Absaugung und Schutzbrille sollten daher konsequent verwendet werden.
Wartung und Lebensdauer
Das ausgehärtete Laminat ist weitgehend wartungsarm und beständig gegenüber üblichen Umgebungseinflüssen.
- Reinigung: Die glänzende Oberfläche lässt sich mit einem weichen Tuch und milden Reinigungsmitteln säubern. Scheuernde Mittel sollten vermieden werden.
- Beständigkeit: CFK ist korrosionsbeständig und nimmt kaum Feuchtigkeit auf, was einer langen Nutzungsdauer zugutekommt.
- Belastungsgrenzen: Schlag- und Punktbelastungen sowie Überlastung und hohe Temperaturen vermeiden, da sie den Rohrquerschnitt beschädigen können.
- Kontrolle: Bei tragenden Bauteilen empfiehlt sich eine gelegentliche Sichtprüfung auf Delaminierung, Risse oder Beschädigungen an Kanten und Verbindungsstellen.
Weiterführende Informationen
Hier lernen Sie die Unterschiede zwischen CFK (kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff) und GFK (glasfaserverstärktem Kunststoff) kennen und erhalten Unterstützung bei der Auswahl des passenden Materials für Ihr Projekt. Dabei werden die jeweiligen Vorteile, Nachteile und typischen Anwendungsgebiete beider Materialien ausführlich erklärt, um die richtige Entscheidung zu treffen.
CFK Bearbeitung Anleitung
Diese Anleitung informiert über die professionellen Techniken zur Bearbeitung von CFK (Carbonfaserverstärktem Kunststoff), einschließlich des Schneidens von Gewebe, Stangenmaterial und Fräsens von Platten. Es werden detaillierte Anleitungen und spezifische Werkzeuge vorgestellt, um präzise und sichere Ergebnisse zu erzielen, wobei auch auf wichtige Sicherheitsvorkehrungen hingewiesen wird.
Der Verlauf der Fasern bei CFK-Materialien – Varianten, Vor- und Nachteile
In diesem Leitfaden werden die verschiedenen Faserverläufe bei CFK-Materialien erklärt und auf die jeweiligen Vor- und Nachteile eingegangen. Es wird aufgezeigt, wie unterschiedliche Faseranordnungen, wie unidirektional, bidirektional, multiaxial und quasiaisotrop, die Festigkeit, Steifigkeit und Eignung des Materials für spezifische Anwendungen beeinflussen.
Technische Daten
» Durchmessertoleranz: 0,1 mm
» Oberfläche: glänzend
» Faser: Carbon, 3K
Technische Zeichnungen / Daten
| L | D1 | D2 | d1 | d2 | |
|---|---|---|---|---|---|
|
CFK Vierkantrohr 3K, 100 mm,15x15 x 13x13 |
100 | 15 | 15 | 13 | 13 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 1000 mm,15x15 x 13x13 |
1000 | 15 | 15 | 13 | 13 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 300 mm,15x15 x 13x13 |
300 | 15 | 15 | 13 | 13 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 600 mm,15x15 x 13x13 |
600 | 15 | 15 | 13 | 13 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 100 mm,18x18 x 16x16 |
100 | 18 | 18 | 16 | 16 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 1000 mm,18x18 x 16x16 |
1000 | 18 | 18 | 16 | 16 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 300 mm,18x18 x 16x16 |
300 | 18 | 18 | 16 | 16 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 600 mm,18x18 x 16x16 |
600 | 18 | 18 | 16 | 16 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 100 mm,20x20 x 18x18 |
100 | 20 | 20 | 18 | 18 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 1000 mm,20x20 x 18x18 |
1000 | 20 | 20 | 18 | 18 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 300 mm,20x20 x 18x18 |
300 | 20 | 20 | 18 | 18 |
|
CFK Vierkantrohr 3K, 1000 mm,25x25 x 23x23 |
1000 | 25 | 25 | 23 | 23 |
Häufig gestellte Fragen
Technisch sind beide Ausführungen gleichwertig. Es ist dasselbe Laminat aus bidirektionalem 3K-Gewebe, mit denselben Werten für Steifigkeit, Festigkeit und Gewicht. Der Unterschied sitzt allein in der Deckschicht.
- Glänzend — die Gewebestruktur bleibt klar sichtbar, die Oberfläche spiegelt. Die Wahl, wo das Bauteil offen verbaut ist und gesehen werden soll.
- Matt — reflexionsarm und etwas griffiger, Kratzer und Fingerabdrücke fallen weniger auf. Gefragt in der Foto- und Videotechnik, im Drohnenbau mit Kamera und bei Messaufbauten, wo Spiegelungen stören.
» Welche Vorteile entstehen durch den bidirektionalen Faserverlauf bei CFK 3K?
Der bidirektionale Faserverlauf bei CFK 3K sorgt für Festigkeit in zwei Richtungen, da die Fasern sowohl längs als auch quer verlaufen. Dadurch wird das Material in beide Richtungen verstärkt und vielseitiger einsetzbar. Zudem verbessert die zusätzliche Faserlage in Querrichtung die Querstabilität und erhöht die Festigkeit gegenüber seitlichen Kräften, was in vielen Anwendungen von großem Vorteil ist.
» Was bedeutet die Bezeichnung "3K"?
„3K“ beschreibt das Carbongewebe: Jeder Faserstrang besteht aus rund 3.000 Einzelfilamenten. Die Zahl sagt etwas über die Feinheit des Gewebes und damit über das sichtbare Karomuster, nicht über die Festigkeit. Feinere Stränge ergeben ein engeres Muster, gröbere wie 12K ein weiteres.
» Gibt es besondere Hinweise für die Lagerung von CFK?
- Lagern Sie CFK trocken und bei Raumtemperatur.
- Schützen Sie unlackierte Teile vor dauerhaftem Sonnenlicht. UV-Strahlung lässt das Harz mit der Zeit vergilben und an der Oberfläche spröde werden.
- Lagern Sie lange Teile liegend und auf ganzer Länge unterstützt, nicht schräg angelehnt oder dauerhaft unter Last.
- Schützen Sie Kanten und Ecken vor Stößen. Dort löst sich ein Laminat am ehesten.
» Welche Vorteile bietet CFK?
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff verbindet geringes Gewicht mit hoher Steifigkeit:
- deutlich leichter als Aluminium oder Stahl bei vergleichbarer Steifigkeit
- hohe Festigkeit in Faserrichtung, bei Gewebe in Längs- und Querrichtung
- gute Beständigkeit bei wechselnder Belastung
- rostet und korrodiert nicht
- dehnt sich bei Wärme nur wenig aus
» Wie schneide und bearbeite ich CFK?
Sägen, bohren und fräsen Sie CFK mit Hartmetall- oder diamantbeschichteten Werkzeugen. Gewöhnlicher Werkzeugstahl stumpft an den Fasern schnell ab. Zum Trennen eignen sich feinzahnige Hartmetall-Sägeblätter oder Diamant-Trennscheiben. Beim Fräsen von Platten fransen die Decklagen mit Fräsern mit gegenläufiger Spirale (Up-Down-Cut) weniger aus. Legen Sie beim Bohren eine Opferplatte unter oder spannen Sie das Rohr fest ein, damit die Austrittsseite nicht ausbricht. Schnittkanten schleifen Sie mit feinem Nassschleifpapier nach.
Wichtig: CFK-Staub ist gesundheitsschädlich und elektrisch leitfähig. Arbeiten Sie mit Absaugung, Atemschutzmaske und Schutzbrille, und halten Sie den Staub von Elektronik fern.
Eine ausführliche Anleitung finden Sie in unseren Ratgebern.
» Welche Einsatzgebiete gibt es für CFK?
Typische Anwendungen umfassen:
- Modellbau (Drohnen, Flugzeugmodelle)
- Sportgeräte (Fahrradrahmen, Paddelschäfte, Stöcke)
- Automobilindustrie
- Luft- und Raumfahrt
- Robotik
- Mess- und Prüftechnik
- Ausleger und Stative
- Allgemeine Leichtbaukonstruktionen
» Welche Sicherheitsvorkehrungen sind bei der CFK-Bearbeitung zu beachten?
- Atemschutzmaske: Tragen Sie immer eine Atemschutzmaske (FFP2 oder FFP3), um CFK-Staub nicht einzuatmen.
- Schutzbrille: Schützen Sie Ihre Augen vor umherfliegenden Fasern und Partikeln.
- Handschuhe: Beim Bearbeiten von CFK immer schnittfeste Handschuhe tragen, um Verletzungen zu vermeiden.
- Absaugung: Eine effektive Staubabsaugung ist entscheidend, um den feinen CFK-Staub aus der Luft zu entfernen.
» Was ist CFK?
CFK, oder Carbonfaserverstärkter Kunststoff, besteht aus einem Polymer (oft Epoxidharz) als Matrix, die durch Carbonfasern verstärkt wird. Die Carbonfasern sind extrem dünn und bestehen aus Kohlenstoffatomen, die in kristallinen Strukturen angeordnet sind, was ihnen eine enorme Festigkeit verleiht.
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