CompoTech führt standardisierte leichte Carbonfaser-Epoxid-Träger als Stahlalternative ein

CompoTech (Sušice, Tschechien) hat kürzlich eine neue Standardreihe leichter Carbonfaser-(CF)-Epoxid-Composite-Träger in Rundrohren und quadratischen Profilen und Größen auf den Markt gebracht, die anstelle von Stahl spezifiziert werden können.

CompoTech zufolge werden die Standard-Quadratträger aus Graphit- und PAN-Carbonfasern mittels seiner automatisierten, roboterunterstützten Filamentablagetechnik gefertigt, die kontinuierliche Fasern axial entlang der Trägerlänge platziert. Das Ergebnis ist ein hochfester Carbon-Epoxid-Composite-Träger mit 10-15 % höherer Steifigkeit in axialer Richtung und bis zu 50 % höherer Biegefestigkeit im Vergleich zu einem konventionell filamentegewickelten Träger gleicher Abmessungen.

Alle CompoTech-Träger werden mit automatisierter Filamentablage (AFP) und präziser Pressformung unter Verwendung eines nassen, zweikomponentigen Epoxidharzsystems hergestellt. Die Aushärtung erfolgt in zwei Stufen: zuerst bei Raumtemperatur, um Restspannungen aus dem Formen zu entfernen, die im Laufe der Zeit Verformungen verursachen können, dann Nachhärtung im Ofen. Im Vergleich zum Pultrusionsverfahren bietet CompoTechs Pressverfahren einen präzisen CF-Epoxid-Träger mit sehr hoher Maßgenauigkeit und enger Toleranz der Oberflächenbeschaffenheit, der in der Regel keine kostspielige CNC-Nachbearbeitung erfordert.

Laut CompoTech haben seine Carbon-Composite-Träger modularen Industriesystemherstellern wie Bilsing Automation GmbH (Attendorn, Deutschland) ermöglicht, deutlich schwerere Stahl- und Aluminiumträger zu ersetzen, was signifikante Produktionsvorteile bringt: höhere Betriebsgeschwindigkeiten und Produktivität; weniger Vibration und schnelleres Dämpfen; höhere Traglasten auf derselben Linie; geringerer Energieverbrauch und Lebenszykluskosten; sowie einfache Montage für Strukturen mit Schraubverbindungen.

Erfolgreiche Anwendungen in den Bereichen Luftfahrt, Landwirtschaft, Automobil, Messtechnik, Marine und Sportgeräte für CompoTech-Produkte umfassen: Werkzeugmaschinenträger; Antriebswellen; automatisierte Automobilpressen-T-Träger, Strukturrahmen und Querträger; Pflanzenschutz-Sprühbalken; Luftfahrtstrukturen; Yachtmasten und -spieren; sowie Composite-Fahrradrahmen.

Die Auswahl an Standard-Quadratträgern umfasst hohle, abgerundete „Bolt-together“-Verbinderträger zur Längenverlängerung sowie Träger mit verstärkten Ecken für zusätzliche Steifigkeit, Dämpfung und Tragleistung.

Standard-Quadratträger sind in Größen von 60 x 60 x 5 mm Wandstärke, Gewicht 1,7 kg/m, mit E-Modul in axialer Richtung von 196 GPa, bis zum größten Träger 200 x 200 x 8 mm, Gewicht 4,19 kg/m, mit E-Modul von 210 GPa, passend zu Werkzeugstahl, erhältlich. Das steifste Design erreicht einen E-Modul von 327 GPa, was angeblich 69 % steifer als rostfreier Stahl (193 GPa) und 56 % steifer als Werkzeugstahl (210 GPa) ist. Quadratträgerlängen variieren zwischen 2,3-5,0 m je nach Größe.

Standard-CF-Epoxid-Rundrohre mit E-Modul von 90 GPa werden aus PAN-Carbonfasern gefertigt. Rohre sind in Größen von 428 mm Innendurchmesser x 4 mm Wandstärke, Gewicht 6,92 kg/m, bis hin zu 10 mm Innendurchmesser x 2 mm Wandstärke, Gewicht nur 0,11 kg/m, erhältlich. Standardrohrlängen liegen zwischen 3,6-7,8 m, abhängig vom Durchmesser.

Sowohl Standardrohre als auch Quadratträger sind in Mengen von Einzelstücken bis zu Mehrfachchargen verfügbar. Auf Anfrage, so CompoTech, wird man prüfen, zusätzliche Größen zu den Standard-Rund- und Quadratträgerreihen hinzuzufügen, sowie den individuellen Design- und Fertigungsservice für Industrie-Träger und andere CF-Composite-Komponenten fortzusetzen, um spezifische Kundenanforderungen zu erfüllen.