Carbonfaser
Kohlefaserverstärkung, ein hohes Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis und kompromisslose Leistung machen den 3D-Druck zu einer bewährten Lösung für anspruchsvolle Anwendungen in und abseits der Fertigungshalle. Vom ersten funktionalen Prototyp bis hin zum rennstrecken- oder einsatzbereiten Bauteil schlägt sich jedes eingesparte Gramm und jeder optimierte Lastpfad direkt in Geschwindigkeit, Präzision und Langlebigkeit nieder.
Vorteile
Innovative Bauteile, weniger Grenzen.
Kohlefaserverstärkte Polymere bieten eine deutlich höhere Steifigkeit und Festigkeit als ungefüllte Kunststoffe und halten Bauteile gleichzeitig leicht. Das macht sie zum idealen Ersatz für bestimmte Metallhalterungen, Arme und Strukturkomponenten. Sie sind bis zu 70 % leichter als Aluminium, erhöhen die Steifigkeit um bis zu 300 % und die Zugfestigkeit um bis zu 115 %.
Die Kohlefasern reduzieren Verzug und Schrumpfung, sodass selbst größere oder dünnwandige Bauteile enge Toleranzen einhalten und unter Last sowie Temperatureinfluss maßstabil bleiben. Das ist besonders nützlich für präzise Schablonen, Vorrichtungen und Endkomponenten im Maschinenbau.
Der 3D-Druck ermöglicht es Ihnen, Rippen, Befestigungspunkte, Kabelführungen und leichte Gitterstrukturen direkt in kohlefaserverstärkte Bauteile zu integrieren. So entstehen robuste, einsatzbereite Komponenten ohne Montageaufwand oder aufwendige Nachbearbeitung. Dies verkürzt die Vorlaufzeiten vom Prototyp bis zur Produktion, während die Performance hoch bleibt.
Möglichkeiten
Kohlefaserverstärkte Bauteile eignen sich ideal für leichte und dennoch steife Vorrichtungen, Schablonen und Positionierhilfen, die von Bedienern den ganzen Tag über gehandhabt werden. Beispielsweise können Sie ergonomische Schweißvorrichtungen, KMG-Aufnahmen oder Montagehilfen mit integrierten Griffen und Positionierelementen erstellen, die ihre Präzision unter Last beibehalten und gleichzeitig weitaus leichter als Metall sind.
In der Automatisierung schlägt sich eine reduzierte bewegte Masse direkt in Geschwindigkeit und Effizienz nieder – genau hier glänzen kohlefaserverstärkte 3D-gedruckte Bauteile. Typische Anwendungsfälle sind Greiferfinger, Roboter-EOAT-Halterungen, Sensorhalterungen und Linearachsenschlitten, die eine hohe Steifigkeit mit geringem Gewicht kombinieren, um Taktzeiten zu verbessern und den Verschleiß von Antrieben zu reduzieren.
Wenn Sie Bauteile benötigen, die steifer und langlebiger als Standardpolymere sind, für die eine vollständige Metallbearbeitung jedoch nicht gerechtfertigt ist, bieten kohlefaserverstärkte Materialien einen starken Mittelweg. Beispiele hierfür sind Strukturhalterungen an Prüfständen, Verstärkungseinsätze für größere Baugruppen oder funktionale Abdeckungen und Hebel, die wiederholten mechanischen Belastungen standhalten müssen, ohne sich zu verbiegen oder zu kriechen.
Materialien
Ein carbonfaserverstärktes PA12-Filament mit 35 % gehackten Carbonfasern nach Gewicht, das ein außergewöhnliches Steifigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis und gerichtete Festigkeit bietet – mit einer Zugfestigkeit von 75,6 MPa (XY) / 34,4 MPa (Z), einer Biegefestigkeit von 142 MPa (XY) / 58,1 MPa (Z) und einer Bruchdehnung von 1,9 %. Seine anisotropen Eigenschaften machen es ideal für lasttragende Bauteile in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und industriellen Anwendungen.
Die Kombination aus Stratasys® Nylon 12CF und dem Fortus F900™ Drucker liefert hervorragende Leistung für carbonfaserverstärkte FDM-Bauteile und ermöglicht produktionsreife Werkzeuge, Vorrichtungen und Endverbrauchskomponenten mit unübertroffenen Steifigkeit-zu-Gewicht-Verhältnissen und Großformatfähigkeiten. Nylon 12CF auf dem F900™ erreicht die höchste Zugfestigkeit (83 MPa XY) und Wärmeformbeständigkeit (bis zu 179 °C bei 0,45 MPa) unter allen FDM-Materialien und ersetzt Metall in schwingungsintensiven Anwendungen.
Materialien
Entwickelt für anspruchsvolle Carbonfaseranwendungen, behält Nexa3D® PA11 CF seine strukturelle Integrität bis zu 180 °C (bei 0,45 MPa) mit einer Zugfestigkeit von 72 ± 2 MPa. Seine biobasierte PA11-Matrix, verstärkt mit Carbonfasern, bietet eine effektive Balance aus Wärmebeständigkeit, chemischer Zähigkeit und mechanischer Langlebigkeit – was es gut geeignet macht für Endverbrauchsteile, die unter thermischer Belastung oder aggressiven Umgebungsbedingungen betrieben werden.
Mit einem kompakten Stellmaß von 1.480 × 850 × 2.040 mm ist der Nexa3D® QLS260 eine industrielle SLS-Plattform, die speziell für Hochleistungsmaterialien wie PA11 CF entwickelt wurde. Sein präziser Lasersintrerprozess gewährleistet dichte, gleichmäßige Bauteilqualität – und erschließt das volle mechanische und thermische Potenzial von PA11 CF für zuverlässige Endverbrauchsproduktion in anspruchsvollen Umgebungen.
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