Licht en stabiel
Bij veel materialen is de toename in stabiliteit en treksterkte lineair met hun dichtheid. Hoe zwaarder een materiaal, hoe resistenter het op allerlei krachten kan reageren. Het meest typische voorbeeld is staal, waarvan de dichtheid begint bij ongeveer 7,8 gram per kubieke centimeter.
Van de metalen heeft lichtgewicht aluminium de laagste dichtheid met ongeveer 2,8 gram per kubieke centimeter. Zijn corrosiebestendigheid en duurzaamheid tegen trekkrachten maken het een populair materiaal, dat echter stijfheid en druksterkte mist.
Maximale veerkracht
Het composietmateriaal CFRP houdt stand in de hoogste belastingsklassen, aangezien het materiaal met zijn gemiddelde dichtheid van 1,5 gram per kubieke centimeter alleen door hout wordt ondergraven. De dichtheid van het verwante glasvezel is niet significant hoger met ongeveer 2,1 gram per kubieke centimeter.
Koolstofvezels, die voor meer dan 95 procent uit pure koolstof bestaan, bereiken stressniveaus waar GVK-materiaal niet aan kan tippen. Met name de specifieke sterkte met betrekking tot de scheurlengte is bijna twee keer zo hoog voor CFRP als voor GFRP.
Vergeleken met andere materialen
Bij het vergelijken van de dichtheden van de meest voorkomende materialen in relatie tot treksterkte en specifieke scheursterkte, is CFRP een van de meest veerkrachtige materialen:
CFRP, dichtheid 1,5 g / cm³, treksterkte 900, scheurlengte 60
GFK, dichtheid 2,1 g / cm³, treksterkte 720, scheurlengte 34
aluminium, dichtheid 2,8 g / cm³, treksterkte 350, scheurlengte 13
titanium, dichtheid 4, 5 g / cm³, treksterkte 800, scheurlengte 18
staal, 7,8 g / cm³, treksterkte 1100, scheurlengte 14
hout ca. 0,5 g / cm³, treksterkte 100, scheurlengte 20
Als CFRP als materiaal wordt gebruikt in plaats van staal, bereikt het dezelfde treksterkte en stijfheid met een vijfde van het gewicht. Er is nagenoeg geen vermoeiing in het materiaal waardoor de eigenschappen van CFRP gedurende een lange levensduur onveranderd blijven.
tips en trucs
Als u CFRP wilt vervaardigen of gebruiken, is een kleurverandering alleen mogelijk met een buitencoating. De koolstofvezels doen optisch hun naam eer aan, aangezien werkstukken en componenten alleen in carbon black kunnen worden geproduceerd.
