| Carbonfaserverstärkte Kunststoffe- attraktive Werkstoffe für den Maschinenbau |
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Herstellung und Einsatz von carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) waren noch in jüngster Vergangenheit sehr teuer und deshalb deren Anwendung auf bestimmte Gebiete beschränkt. Klassische Applikationen sind Komponenten von Luft- und Raumfahrzeugen, wo neben dem erheblich geringeren Gewicht auch die bei CFK beeinflußbare thermische Dehnung ein wichtiges Kriterium für den Einsatz dieser Werkstoffe ist. Die großen Vorteile der Faserverbundwerkstoffe gegenüber den herkömmlichen metallischen Werkstoffen sowie die inzwischen deutlich verbesserte Wirtschaftlichkeit machen CFK auch für andere Wirtschaftszweige interessant, z. B. für den Maschinen- und Fahrzeugbau. |
| Mit dem Einsatz von CFK lassen sich erhebliche Produktverbesserungen erreichen, so z. B.:
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Die Faserrichtung bestimmt die Werkstoffeigenschaften. Die Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen sind richtungsabhängig (Anisotropie). Hohe Festigkeiten und Steifigkeiten sind beispielsweise nur in Faserlängsrichtung des Verbundes zu erzielen. Für mechanisch stark beanspruchte Bauteile wird daher die Faserorientierung im Bauteil vom Kraftfluß ausgehend optimiert. Basis für die Berechnung derartiger Bauteile und Strukturen ist die Finite-Elemente-Methode. Das Ergebnis:
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