De Ultieme Gids voor Koolstofvezelvormen: Van Gehakt tot Continu – Hoe Maak Je de Juiste Keuze om Design en Productie te Versterken?

Koolstofvezel, vaak aangeduid als het 'zwarte goud' van de moderne industrie, kent een veelvoud aan vormen die direct de verwerkingsmethoden, prestatiekenmerken en toepassingsgebieden bepalen. Van lichtgewicht en taai continuvezel tot gemakkelijk vormbaar gehakte vezel, elke vorm opent mogelijkheden voor innovatie in verschillende sectoren. De eerste stap om koolstofvezel correct te kiezen, is het begrijpen van de verschillen tussen deze kernvormen.

Koolstofvezel wordt voornamelijk geproduceerd uit polyacrylonitril (PAN) precursorvezels via processen zoals carbonisatie bij hoge temperatuur. Afhankelijk van de lengte van het eindproduct en de verdere verwerkingsvormen, kan het worden ingedeeld in de volgende hoofdtypen:

1.Continue koolstofvezel: het synoniem voor hoog rendement
Continue koolstofvezel verwijst naar hoogwaardige filamenten die kilometers lang kunnen zijn, meestal op spoelen gewonden als garen of tow. Elke tow bestaat uit 1.000 (1K), 3.000 (3K), 12.000 (12K) of zelfs meer individuele filamenten. Een lager K-getal duidt over het algemeen op betere weefbaarheid, geschikt voor complexe curves; een hoger K-getal biedt hogere opbouwefficiëntie, ideaal voor grote structuren.

Prestatiekenmerken: Behoudt de hoogste sterkte en modulus van koolstofvezel, waardoor uitzonderlijke mechanische eigenschappen worden geboden (bijvoorbeeld graden zoals T300, T700, T800). Het is zeer anisotroop, wat betekent dat de prestaties sterk afhangen van de vezeloriëntatie. Ontwerpers kunnen via laagontwerp precies voldoen aan de mechanische eisen in specifieke richtingen.

Toepassingsgebieden:
- Ja. Lucht- en ruimtevaart: Vleugel- en rompstructuren, satellietcomponenten, UAV-arms.
- Ja. Hoogwaardige sportuitrusting: Fietsframes, tennisketels, hengels, raceboten.
- Ja. Industrie & Energie: Schoepen voor windturbinebladen, waterstofsopslagtanks, robotarmen, lichte rollen.

Marktpositieering: Behoort tot de high-end markt met hoge technische barrières en een overeenkomstig hogere prijs, variërend van tientallen tot honderden dollars per kilogram (afhankelijk van graad). Naarmate de kosten worden geoptimaliseerd, dringt het langzaam door tot gebieden zoals high-end auto-onderdelen (bijvoorbeeld batterijkasten).

2. Lange koolstofvezel: De versterkingskrachtcentrale voor thermoplasten
Lang koolstofvezel (LKV) duidt doorgaans op vezels van enkele millimeters tot tientallen millimeters in lengte, voornamelijk gebruikt voor het versterken van thermoplastische polymeren, waarbij enige oriëntatie en lengte binnen de korrels behouden blijft.

Prestatiekenmerken: Biedt uitstekende slagvastheid, stijfheid en vermoeiingsbestendigheid, aanzienlijk beter dan gehakt vezels door betere behoud van vezellengte tijdens het spuitgieten, waardoor een driedimensionaal netwerkstructuur ontstaat. De eigenschappen zijn beter in balans vergeleken met continue vezels, hoewel enige anisotropie behouden blijft.

Toepassingsgebieden:
- Ja. Automobiele onderdelen: Motordekse ls, zitkaders, batterijplaten.
- Ja. Elektronica & Elektriciteit: Laptopbehuizingen, UAV-rompen, sensorhuisjes.
- Ja. Consumptiegoederen: Huisjes voor elektrische gereedschappen, accessoires voor sportuitrusting.

Marktpositieering: Een snel groeiend segment dat hoge prestaties combineert met snelle verwerkingsmogelijkheden, met name geschikt voor verlichting in de automotive-industrie en consumentenelektronica.

3. Gehakte koolstofvezel: De sterke vulstof voor geïmodificeerde kunststoffen
Gestampte koolstofvezel, meestal 0,1–12 mm in lengte (gangbare lengte 6 mm), heeft de vorm van rijstkorrels of cilinders en wordt gebruikt voor het mengen en aanpassen van thermoplastische harsen.

Prestatiekenmerken: Zorgt voor isotrope eigenschappen door willekeurige verdeling binnen de matrix. Verbetert functioneel de sterkte, stijfheid, slijtvastheid, elektrische/thermische geleidbaarheid en dimensionale stabiliteit van het basisproduct. Biedt uitstekende verwerkbaarheid en stroming.

Toepassingsgebieden:
- Ja. Engineering plastics: Wordt toegevoegd aan nylon (PA66, PA6), PPA, PP, PC, PPS, PEEK, LCP, etc., om versterkte, antistatische en slijtvaste onderdelen te maken.
- Ja. Wrijvingsmaterialen: Remblokken, koppelingsplaten.
- Ja. Functionele materialen: Geleidende coatings/inkten, betonversterking (krimp verminderen, treksterkte verhogen).

Marktpositieering: Een van de goedkoopste en meest gebruikte vormen, een vrij "gecommodificeerd" koolstofvezelproduct. Wordt aangedreven door brede vraag in industriële en consumentensectoren.

4. Koolstofvezelweefsel: het skelet van composieten
Dit is een tweedimensionale structuur gemaakt door continue koolstofvezelgarens te weven met behulp van textieltechnieken, een belangrijke tussenvorm van continue vezels. Het omvat geweven stoffen zoals platte, twill- en satijnweefsels, evenals niet-gekrimpte enkelvoudige (UD) stoffen. In UD-stoffen zijn de meeste vezels parallel uitgelijnd in één richting en lichtjes genaaid in de 90°-richting, waardoor de prestaties in die primaire richting dichtbij die van de continue vezel zelf komen.

Prestatiekenmerken: Verschillende weefsels bieden een balans tussen drapering, stabiliteit en mechanische eigenschappen. Faciliteert een eenvoudige opbouw van lagen voor composites, met name voor processen zoals handmatig lamineren, vacuümsamentrekken en autoclaafverharding. Maakt een precieze constructie van structurele mechanische eigenschappen mogelijk via meervoudige opbouw in verschillende richtingen.

Toepassingsgebieden: Aircraft skins, fairings; robotarmen; tafelplaten voor medische beeldvorming; UAV-rompen; auto-onderdelen.

5. Koolstofvezelprepreg: De keuze voor kwalitatieve processen
Dit is een tussproduct waarbij continue koolstofvezelgarens of weefsels vooraf zijn geïmpregneerd met een gedeeltelijk gehard harde systeem.

Prestatiekenmerken: Vereenvoudigt het proces voor de gebruiker door het wegwerken van het afzonderlijk hanteren van hars en impregnatie. Vereist enkel het snijden, opbouwen en vervolgens het aarden onder warmte en druk. Biedt hoge en consistente kwaliteit met nauwkeurige controle over het vezelgehalte. Heeft een hogere kost vanwege het harsysteem en het complexe voorbereidingsproces. Vereist koelopslag.

Toepassingsgebieden: Hoofdramen voor fietsen, hockeysticken, ski's; secundaire structuren in de luchtvaart (bijvoorbeeld binnenpanelen, beugels); high-performance auto-onderdelen.

Of u nu gehakt koolstofvezel, koolstofvezelweefsel, prepreg of andere tussproducten van koolstofvezel nodig hebt – Dr.reinforcement is uw betrouwbare partner voor versterkingsoplossingen!

Wij zijn gespecialiseerd in:
Gehakte koolstofvezel: Geschikt voor verschillende harsystemen, inclusief PA (PA66, PA6), PPA, PP, PC, PPS, PEEK, LCP, enz. Biedt hoge kostenprestatieverhouding en breidt de toepassingsmogelijkheden aanzienlijk uit.
Koolstofvezelweefsels: Beschikbaar in verschillende weefsels en oppervlaktegewichten, aangepaste oplossingen ondersteunend.
Prepreg-serie: Bestrijkt zowel thermoplastische als thermohardende types, geschikt voor snelle prototyping en productie van hoogwaardige producten.

Dr.reinforcement stelt kwaliteit centraal, om klanten te helpen bij materiaalinnovatie en productverbeteringen. Als u op zoek bent naar een professionele leverancier van koolstofvezel pRODUCTEN neem dan gerust contact met ons op – wij bieden u sterkere, lichtere en betrouwbaardere materiaaloplossingen!

E-mail: [email protected]

Whatsapp:+86 19121157199