CFK 3K Carbon Vierkantrohr glänzend - L=1000 mm, A=15x15, l=13x13

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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

CFK vs. GFK: Welches Material ist das Richtige für dein Projekt?
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

» Faserorientierung: bidirektional
» 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

» Was bedeutet die Bezeichnung "3K"?
„3K“ steht für 3000 Filamente pro Strang, was auf eine hohe Faserdichte und hervorragende mechanische Eigenschaften hinweist – ideale Kombination aus Leichtigkeit und Festigkeit.

» 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 Vorteile bietet CFK?
CFK 3K bietet entscheidende Vorteile:

Extrem niedriges Gewicht (deutlich leichter als Aluminium oder Stahl)
Sehr hohe spezifische Steifigkeit und Festigkeit
Ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit
Vollständige Korrosionsfreiheit
Geringe thermische Ausdehnung
Langlebigkeit und Dauerbelastbarkeit
Gleichmäßige Kraftverteilung durch bidirektionale Faserstruktur

» Wie schneide und bearbeite ich CFK?
Für die Bearbeitung von CFK-Materialien eignen sich verschiedene Werkzeuge und Verfahren. Dazu zählen das Schneiden mit einer scharfen Schere oder einem Rollmesser, das Sägen mit feinblättrigen Werkzeugen wie einer Diamant-Trennscheibe oder einem Hartmetall-Kreissägeblatt sowie das Fräsen mit Hartmetall- oder Diamantfräsern. Um glatte Schnittkanten zu erzielen, empfiehlt sich ein anschließendes Schleifen mit einer Körnung von 400 bis 600.
Wichtig: CFK-Staub kann gesundheitsschädlich sein – daher sollten stets geeignete Schutzmaßnahmen wie Atemmaske und Absaugung verwendet werden.
Eine detaillierte Anleitung finden Sie in unseren Ratgebern.

» 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 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.

» 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.

» Gibt es besondere Hinweise für die Lagerung von CFK?

Kühl und trocken lagern
UV-Schutz beachten bei unlackierten Rohren
Das Material keiner dauerhaften statischen Biegebeanspruchung aussetzen (Vermeidung von Kriechverformung)

Produktsicherheit:

Dr. Ing. Tobias Meisch
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