CFK bearbeiten: so schneiden, sägen und fräsen Sie Carbon richtig

Worauf es bei CFK ankommt

CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) ist leicht und sehr fest, verhält sich beim Bearbeiten aber anders als Metall oder Holz. Die Kohlenstofffasern sind hart und abrasiv und lassen Werkzeuge schnell stumpf werden. Die Fasern fransen an den Kanten aus, und die Lagen können sich voneinander lösen. Außerdem entsteht feiner Staub, der weder in die Lunge noch in die Maschine gehört. In dieser Anleitung zeigen wir Ihnen, wie Sie Kohlefasergewebe, CFK-Rohre und -Stäbe sowie CFK-Platten sauber schneiden, sägen, bohren und fräsen.

1. Kohlefasergewebe schneiden

Trockenes Kohlefasergewebe, also noch ohne Harz, wird für den Bau eigener CFK-Teile verwendet. Es verrutscht leicht und franst an den Schnittkanten schnell aus.

Werkzeug

• Eine scharfe Gewebeschere, am besten eine spezielle Carbon- oder Kevlarschere, oder ein Rollmesser
• Eine glatte, saubere Schneidunterlage
• Klebeband oder etwas Sprühkleber zum Fixieren

So gehen Sie vor

1. Legen Sie das Gewebe glatt und ohne Verzug auf die Unterlage.
2. Kleben Sie entlang der geplanten Schnittlinie Klebeband auf und schneiden Sie mitten durch das Band. So halten die Fasern an beiden Kanten zusammen.
3. Schneiden Sie langsam und gleichmäßig in einem Zug, möglichst parallel zu den Fasersträngen.

2. CFK-Rohre und -Stäbe sägen

Rohre und Stäbe lassen sich mit der richtigen Säge gut ablängen. Wichtig ist, dass die Fasern sauber durchtrennt und nicht herausgerissen werden.

Werkzeug

• Eine feinzahnige Säge mit Hartmetall- oder Diamantbestückung, zum Beispiel eine Diamant-Trennscheibe an einer Kappsäge oder an einem Rotationswerkzeug
• Für dünne Stäbe und Rohre genügt auch eine feine Metallsäge, die dabei aber schnell stumpf wird
• Ein Schraubstock mit Schutzbacken oder eine Halterung, in der das Rohr rundum anliegt

So gehen Sie vor

1. Wickeln Sie an der Schnittstelle Klebeband um das Rohr. Es verhindert, dass die äußeren Fasern ausfransen.
2. Spannen Sie das Rohr ein, ohne es zu quetschen. CFK-Rohre sind quer zur Faser empfindlich und können beim zu festen Spannen reißen.
3. Sägen Sie mit wenig Druck und lassen Sie die Säge arbeiten. Zu viel Druck lässt das Material splittern, zu viel Hitze schadet dem Harz.
4. Kurz vor dem Ende langsamer werden, damit das letzte Stück nicht abbricht.
5. Brechen Sie die Schnittkante anschließend mit feinem Schleifpapier leicht.

3. CFK-Platten bohren und fräsen

Platten werden gebohrt, gefräst oder auf einer CNC-Fräse in Form gebracht. Hier entscheiden das Werkzeug und die Absaugung über das Ergebnis.

Werkzeug

• Fräser und Bohrer aus Hartmetall, für größere Mengen am besten diamantbeschichtet oder mit einer speziellen Verzahnung für Faserverbundwerkstoffe
• Für saubere Ober- und Unterseiten eignen sich Kompressionsfräser, die die Fasern an beiden Plattenseiten nach innen drücken
• Eine Opferplatte als Unterlage und eine wirksame Absaugung

So gehen Sie vor

1. Spannen Sie die Platte vollflächig auf eine Opferplatte, zum Beispiel aus MDF. So fransen Bohrungen und Fräskanten an der Unterseite nicht aus.
2. Verwenden Sie nur scharfe Werkzeuge. Ein stumpfes Werkzeug reibt statt zu schneiden, erzeugt Hitze und lässt die Lagen ausfransen oder sich lösen.
3. Wählen Sie Drehzahl und Vorschub so, dass das Werkzeug sauber schneidet und nicht reibt. Halten Sie sich an die Angaben des Werkzeugherstellers für Faserverbundwerkstoffe.
4. Arbeiten Sie in mehreren Zustellungen statt in einem tiefen Schnitt.
5. Bohren Sie mit wenig Druck und nehmen Sie den Vorschub vor dem Austritt zurück.

4. Sicherheit und Schutz der Maschine

Beim Bearbeiten von CFK entsteht feiner Staub aus Faserbruchstücken und Harz. Er reizt Haut, Augen und Atemwege und ist elektrisch leitend.

• Atemschutz: Tragen Sie eine Atemschutzmaske, mindestens FFP2, besser FFP3.
• Schutzbrille: Schützt die Augen vor Staub und Splittern.
• Absaugung: Saugen Sie den Staub direkt an der Entstehungsstelle ab, am besten mit einem Industriesauger der Staubklasse M oder H.
• Handschuhe nur beim Hantieren: Beim Anfassen von Schnittkanten und Gewebe schützen Handschuhe vor Faserspießen. An Bohr- und Fräsmaschinen mit drehendem Werkzeug tragen Sie dagegen keine Handschuhe, sie können erfasst werden.
• Saugen statt fegen oder abblasen: Druckluft und Besen wirbeln den Staub nur auf.
• Elektronik schützen: Leitfähiger CFK-Staub kann in Steuerungen, Netzteilen und Motoren Kurzschlüsse verursachen. Halten Sie Elektronik geschlossen und reinigen Sie die Maschine nach der Arbeit gründlich.
• Nass schleifen: Beim Schleifen von Hand bindet Wasser den Staub.