CFK Vierkantrohr Carbon Matt - L=1000mm, A=8x8, I=6.5x6.5

Produktinformationen "CFK Vierkantrohr Carbon Matt - L=1000mm, A=8x8, I=6.5x6.5"

Produktübersicht

Das CFK Vierkantrohr Carbon Matt ist ein Hohlprofil mit quadratischem Querschnitt aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Es wird im Strangziehverfahren (Pultrusion) aus durchgehend längs ausgerichteten Carbonfasern gefertigt, die in eine Kunstharzmatrix eingebettet sind. Die Fasern sind unidirektional angeordnet, wodurch das Rohr in Längsrichtung eine besonders hohe Steifigkeit und Festigkeit erreicht. Die Profile werden in verschiedenen Längen sowie Außen- und Innenquerschnitten angeboten und decken damit unterschiedliche Anforderungen an Bauraum, Steifigkeit und Gewicht ab.

Konstruktionsmerkmale und Funktionsweise

Bei der Pultrusion werden die Carbonfasern kontinuierlich durch ein Harzbad gezogen und in einem beheizten Formwerkzeug zum fertigen Profil ausgehärtet. Daraus ergibt sich ein Rohr mit gleichmäßigem Querschnitt über die gesamte Länge.

Unidirektionale Faserausrichtung: Die Fasern verlaufen durchgehend in Längsrichtung. Das führt zu einer hohen Zug- und Biegesteifigkeit entlang der Profilachse.
Hohlprofil: Der geschlossene, quadratische Querschnitt bietet eine gute Biege- und Torsionssteifigkeit bei geringem Gewicht.
Quadratische Form: Die ebenen Außenflächen erleichtern das Ausrichten, Verkleben und Verbinden und verhindern ein Verdrehen in Aufnahmen.
Richtungsabhängige Eigenschaften: Die Festigkeit ist in Faserrichtung am höchsten. Quer zur Faser und zwischen den Lagen ist sie geringer und bei der Konstruktion zu berücksichtigen.

Material und Oberflächenbehandlung

Als Verstärkung dienen längs ausgerichtete Carbonfasern in einer ausgehärteten Kunstharzmatrix.

Matte Oberfläche: Die Oberfläche ist matt ausgeführt und reflektiert wenig Licht. Das ist optisch zurückhaltend und macht Kratzer oder Fingerabdrücke weniger sichtbar.
Gleichmäßiger Querschnitt: Durch das kontinuierliche Fertigungsverfahren weisen die Profile eine konstante Wandstärke und eine enge Fertigungstoleranz auf.
Homogener Verbund: Der durchgehende Faser-Matrix-Verbund sorgt für gleichmäßige Eigenschaften über die Länge des Profils.

Anwendungsbereiche

Die Profilfamilie eignet sich für Anwendungen, bei denen entlang der Achse belastete, leichte und steife Bauteile gefragt sind.

Modell- und Leichtbau: Streben, Rahmen und Trägerelemente mit geringem Gewicht.
Fahrzeug- und Motorsportbereich: Strukturelle Verstärkungen und Anbauteile.
Sportgeräte: Schäfte, Stangen und Rahmenteile, die entlang der Achse belastet werden.
Robotik und Automation: Strukturkomponenten für bewegte Bauteile, bei denen ein geringes Gewicht die Dynamik verbessert.
Fachwerke und Gerüste: Tragende Elemente in gewichtsoptimierten Konstruktionen.
Metallersatz: Als leichte Alternative zu Aluminium- oder Stahlprofilen in gewichtssensiblen Projekten.

Technische Vorteile

Hohe Längssteifigkeit: Die unidirektionale Faserausrichtung führt zu hoher Steifigkeit und Festigkeit in Profilrichtung bei geringer Verformung.
Geringes Gewicht: Deutlich leichter als vergleichbare Profile aus Stahl oder Aluminium.
Korrosionsbeständigkeit: Unempfindlich gegenüber Rost und Witterung.
Ermüdungsbeständigkeit: Gute Beständigkeit gegenüber wiederholten dynamischen Belastungen.
Temperaturstabilität: Die mechanischen Eigenschaften bleiben über einen weiten Temperaturbereich weitgehend erhalten.
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 Profile können verklebt, verschraubt oder mit Steck- und Klemmverbindern gefügt werden. Der Innenquerschnitt eignet sich zur Aufnahme passender Einsätze.
Profilkombinationen: Rohre mit passenden Außen- und Innenmaßen lassen sich ineinanderstecken und ermöglichen so verlängerbare oder teleskopierbare 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 werden diamant- oder hartmetallbestückte Sägeblätter mit hoher Drehzahl und geringem Vorschub. Eine wirksame Staubabsaugung ist erforderlich.
Bohren: Geeignet sind spezielle CFK-Bohrer, die Ausfransungen und Delamination vermeiden. Ein Unterlegen der Austrittsseite verbessert die Bohrkante.
Schleifen: Empfohlen wird Schleifmaterial für Faserverbundwerkstoffe. Nassschleifen verringert die Staubentwicklung und verbessert das Oberflächenbild.
Verbinden: Strukturelle Epoxidharz-Klebeverbindungen sorgen für eine gleichmäßige Kraftübertragung. Alternativ sind passende Schraub- oder Nietverbindungen möglich.
Arbeitsschutz: Beim Bearbeiten entsteht CFK-Staub, der gesundheitsschädlich sein kann. Atemschutz, Absaugung und Schutzbrille sollten daher konsequent verwendet werden.

Wartung und Lebensdauer

Das ausgehärtete Profil ist weitgehend wartungsarm und beständig gegenüber üblichen Umgebungseinflüssen.

Reinigung: Die matte 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: Punkt- und Querbelastungen sowie Schläge können das Profil quer zur Faserrichtung schädigen und sollten vermieden werden. Dauerhafte Überlastung ebenfalls.
Kontrolle: Bei tragenden Bauteilen empfiehlt sich eine gelegentliche Sichtprüfung auf Risse, Delamination 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

» Durchmessertoleranz: 0,1 mm
» Faser: Carbon
» Oberfläche: matt
» Faserorientierung: unidirektional

Technische Zeichnungen / Daten

	L	D1	D2	d1	d2
CFK Vierkantrohr, 10x10x8.5x8.5, 1000 mm	1000	10	10	8.5	8.5
CFK Vierkantrohr, 10x10x8.5x8.5, 300 mm	300	10	10	8.5	8.5
CFK Vierkantrohr, 10x10x8.5x8.5, 600 mm	600	10	10	8.5	8.5
CFK Vierkantrohr, 15x15x13x13, 1000 mm	1000	15	15	13	13
CFK Vierkantrohr, 20x20x16x16, 1000 mm	1000	20	20	16	16
CFK Vierkantrohr, 3x3x2x2, 100 mm	100	3	3	2	2
CFK Vierkantrohr, 3x3x2x2, 300 mm	300	3	3	2	2
CFK Vierkantrohr, 6x6x5x5, 1000 mm	1000	6	6	5	5
CFK Vierkantrohr, 6x6x5x5, 300 mm	300	6	6	5	5
CFK Vierkantrohr, 6x6x5x5, 600 mm	600	6	6	5	5
CFK Vierkantrohr, 8x8x6.5x6.5, 1000 mm	1000	8	8	6.5	6.5
CFK Vierkantrohr, 8x8x6.5x6.5, 300 mm	300	8	8	6.5	6.5
CFK Vierkantrohr, 8x8x6.5x6.5, 600 mm	600	8	8	6.5	6.5

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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