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Was ist Carbon?

Carbon ist ein Faserverbundwerkstoff der durch das Verarbeiten der zwei  Hauptkomponenten, den Kohlenstofffasern (auch als Carbonfasern bezeichnet) und dem Matrixmaterial (z.B. Epoxid- oder Polyesterharz) entsteht. Die Kohlenstofffasern werden als Gewebe oder Gelege in der Matrix eingebettet. Durch gegenseitige Wechselwirkungen der beiden Komponenten erhält der Gesamtwerkstoff höherwertige Eigenschaften, als jede der beiden beteiligten Komponenten alleine. Die Kohlenstofffasern sorgen für eine hohe Zugfestigkeit und eine gute Steifigkeit, während die Matrix  die Fasern gegen Verschiebung und Umwelteinflüsse sichert. Carbon zeichnet sich durch eine sehr geringe Dichte, sehr gute mechanische und chemische Eigenschaften und eine einzigartige Optik aus. Die Kohlenstofffasern sind anisotrop, die Kraftaufnahme ist also richtungsabhängig und nur längs zur Faserrichtung wirklich gut. Darum werden Gewebe und Gelege genutzt, die die Kraftaufnahme in mehrere Richtungen ermöglichen. Gerade im Vergleich mit herkömmlichen Werkstoffen wird die Stärke von Kohlenstofffasern als Hauptprodukt des Verbundwerkstoffes jedoch trotzdem offensichtlich. Nicht umsonst nennt VW Carbon den Stoff der Zukunft.

 

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Warum Carbon?

Carbon ist besonders leicht und härter als Stahl. Schauen wir uns dazu einmal die Carbonfaser genauer an: Sie hat eine siebenfach höhere Zugfestigkeit bei einem Viertel des Gewichtes von Stahl. Das ist sehr praktisch, wenn es auf eine schnelle Beschleunigung und hohe Geschwindigkeiten ankommt.
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Wie wird Carbon hergestellt?

​Als Karbonisierung bezeichnet man den Herstellungsprozess bzw. die Pyrolyse von Carbonfasern aus Kohlenstoff. Hierbei wird das Ausgangsmaterial auf Temperaturen von bis zu 1300°C erhitzt, um bei unterschiedlichen Druckverhältnissen die Anordnung der Moleküle zu einer Kette (Filament) und letztendlich der Carbonfaser zu erreichen. Ein einzelnes Carbonfilament weist einen Durchmesser von nur 5-8 Mikrometern auf.
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Was ist Carbon-Gewebe?

Als Carbongewebe bezeichnet man die auf einer Webmaschine weiterverarbeiteten Carbonfasern zu einem fertigen Gewebe oder Tuch. Je nach Webart lassen sich hier unterschiedliche Muster bzw. Designs abbilden. Hauptsächlich kommen in der Carbonfaser Verarbeitung die Gewebetypen Leinwand oder Köper 2/2 zum Einsatz. Viele weitere Webmuster sind möglich, allerdings müssen hier zunächst einige 100m² gefertigt werden. 

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