CFK (Carbonfaserverstärkter Kunststoff)

CFK steht für carbonfaserverstärkter Kunststoff – ein Verbundwerkstoff, der aus Kohlenstofffasern (Carbonfasern) und einer Kunststoffmatrix (meist Epoxidharz, Polyester oder Thermoplasten) besteht. Er zeichnet sich durch ein außergewöhnlich hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, exzellente Steifigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus und wird überall dort eingesetzt, wo maximale Leistung bei minimalem Gewicht erforderlich ist.

Aufbau und Eigenschaften
CFK besteht aus zwei Komponenten:
– Carbonfasern – tragen die mechanische Last, extrem zugfest, nicht korrodierend
– Matrixmaterial – z. B. Epoxidharz oder Thermoplaste, verbindet die Fasern und formt den Bauteil

Kernmerkmale von CFK:
– Sehr hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringem Gewicht
– Exzellente Ermüdungs- und Alterungsbeständigkeit
– Korrosions- und chemikalienresistent
– Gute Vibrationsdämpfung
– Geringe Wärmeausdehnung
– Elektrisch leitfähig (je nach Faserausrichtung)
– CFK ist anisotrop – seine Festigkeit hängt stark von der Ausrichtung der Fasern ab. Die Bauteilkonstruktion muss gezielt auf die Kraftrichtungen abgestimmt sein.

Typische Anwendungen
CFK wird eingesetzt, wenn herkömmliche Werkstoffe wie Stahl oder Aluminium zu schwer oder zu wenig steif sind:
– Luft- und Raumfahrttechnik (z. B. Tragflächen, Strukturbauteile)
– Automobilindustrie (z. B. Monocoques, Karosserieteile, Fahrwerksteile)
– Sportgeräte (Fahrräder, Tennisschläger, Skier)
– Medizintechnik (z. B. Prothesen, orthopädische Elemente)
– Industrietechnik (z. B. Robotikarme, Werkzeugträger, CFK-Wellen)
Die Herstellung erfolgt häufig durch Faserverbundtechnologien wie Prepreg-Autoklav-Verfahren, Wickeltechnik, RTM (Resin Transfer Molding) oder Pultrusion.