Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe: Roboze kann Metall mit Kunststoff ersetzen

Der italienische 3D-Drucker-Hersteller Roboze präsentiert die Ergebnisse seiner Materialien Carbon PA PRO, PA 6 verstärkt mit Kohlenstofffasern, und Carbon PEEK, PEEK-Matrix verstärkt mit Kohlenstofffasern. Die beiden Materialien dienen als Metall-Alternative.

Die Verwendung von Verbundwerkstoffen, die in der Lage sind, chemisch-physikalische Eigenschaften zu kombinieren, die für traditionelle Werkstoffe wie Metalllegierungen, Keramik und Polymere typisch sind, wird in allen Industriezweigen immer häufiger eingesetzt. Die Verwendung von Hochleistungsverbundwerkstoffen in Verbindung mit den Vorteilen der 3D-Drucktechnologie hat in den letzten Jahren eine Reihe von Vorteilen gezeigt: in finanzieller Hinsicht, da sie im Vergleich zu herkömmlichen Methoden eine Kosten- und Zeitreduzierung ermöglicht; in verfahrenstechnischer Hinsicht, da sie eine Optimierung der Produktionsphasen und der Lieferkette ermöglicht; in projektbezogener Hinsicht, da sie die Flexibilität des Designs erhöht.

Nun machte Roboze einen weiteren Schritt nach vorne und präsentiert die neuesten Entwicklungen seiner Forschung an bestehenden Filamenten, indem es die Leistung und Qualität der durch seine Lösungen hergestellten Komponenten erhöht: Carbon PA PRO und Carbon PEEK.

CARBON PA PRO: der stärkste Verbundwerkstoff, den Roboze je hergestellt hat

Das neue Carbon PA PRO weist eine höhere Konzentration an Kohlenstofffasern auf, was zu einer Steigerung der Eigenschaften um 50 % im Vergleich zur vorherigen Lösung führt.
Insgesamt ist Carbon PA PRO in Kombination mit dem Roboze 3D-Druckverfahren 1,6-mal stärker als sein Vorgänger und mehr als doppelt so steif, so dass es viel stärkeren mechanischen Belastungen standhalten kann, was zum stärksten Verbundwerkstoff führt, den Roboze bisher hergestellt hat. Es genügt zu sagen, dass seine Zugfestigkeit (171 MPa) in der gleichen Größenordnung liegt wie bei leichten Aluminiumlegierungen, aber bei der Hälfte der Dichte.

Diese Lösung findet in der verarbeitenden Industrie zahlreiche Anwendungen, z. B. für Tragrahmen in Roboterproduktionslinien und, insbesondere in Verbindung mit der Designfreiheit des 3D-Drucks, für die Herstellung von Werkzeugen wie Dübeln und Greiffingern. Es eignet sich auch hervorragend für Anwendungen mit hoher mechanischer Beanspruchung, wie z. B. im Motorsport, wo es erfolgreich für Spoiler und andere aerodynamische Teile verwendet wurde. Seine hervorragenden Eigenschaften machen es auch zu einem ausgezeichneten Material für die Herstellung von Strukturbauteilen in der Luft- und Raumfahrt, wie z. B. Drohnenrahmen.

CARBON PEEK: das kohlenstofffaserverstärkte PEEK für Teile mit hohen strukturellen Eigenschaften

Das neue Carbon PEEK weist eine höhere Konzentration an Kohlenstofffasern auf als die bisherige Lösung, was sich positiv auf verschiedene Eigenschaften auswirkt. Dazu gehören eine um 50 % höhere Zwischenschichtfestigkeit (die Zugfestigkeit von ZX beträgt 55 MPa), eine höhere Elastizität, eine bessere Oberflächenbeschaffenheit und eine leichtere Verarbeitung. Das Ergebnis ist, dass die Teile stärker sind, eine bessere ästhetische Qualität aufweisen, sich langsamer abnutzen und schneller an den Endverbraucher geliefert werden können.

Es wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, von der Luft- und Raumfahrt über den Verteidigungssektor bis hin zur Automobilindustrie, dem Energiesektor, der industriellen Fertigung und dem Rennsport. Seine bemerkenswerte Haltbarkeit macht ihn zu einer beliebten Wahl für extreme Umgebungen. Typische Anwendungen sind Lagerhalterungen, Buchsen, Werkzeuge für die Energiebearbeitung, Dichtungen, Anlaufscheiben, Pumpen- und Kompressorkomponenten, Flugzeugteile und -befestigungen sowie mechanische Komponenten.

Dank seiner hervorragenden Eigenschaften, darunter hohe Zähigkeit, sehr hohe Dauergebrauchstemperatur und Glasübergangstemperatur sowie hoher Schmelzpunkt, ist es der perfekte Kandidat für Metallersatzanwendungen, was zu erheblichen Gewichtseinsparungen führt, was besonders in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Verteidigung relevant ist.

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