Den Unterschied zwischen Trockenkohlenstoff- und Nasskohlenstoffprodukten verstehen

Was ist das Nasskohleverfahren?

Beim Nasskarbonverfahren, auch bekannt als Resin Transfer Molding (RTM) oder Wet Layup, wird Harz verwendet, das in Kohlefasermatten oder -gewebe eingearbeitet oder auf diese aufgetragen wird. Dieses Verfahren kann in zwei gängige Untertypen unterteilt werden:

Nasslaminat (manuelles Layup): Bei dieser Technik werden Lagen aus Kohlefasergewebe manuell in eine Form gelegt und anschließend mit Harz über das Gewebe gegossen oder gestrichen. Das Harz durchdringt die Fasern und härtet mit der Zeit aus, wodurch ein fester Verbundwerkstoff entsteht. Nach dem Aushärten wird das Produkt aus der Form entfernt.

Harzinfusion (RTM): Hierbei werden Kohlefasergewebe oder -matten in eine Form gelegt und das Harz im Vakuum in das Gewebe eingebracht. Diese Methode ermöglicht eine genauere Kontrolle der verwendeten Harzmenge, was zu einem leichteren und stärkeren Produkt führt.

In beiden Fällen werden die Kohlenstofffaserstränge mit Harz imprägniert, um sie miteinander zu verbinden und ein festes Material zu bilden. Der Prozess kann arbeitsintensiv sein, bietet aber Flexibilität bei der Formgebung des Materials und ist bei kleineren Produktionsläufen in der Regel kostengünstiger.

Was ist das Dry-Carbon-Verfahren?

Das Trockenkohlenstoffverfahren, auch Prepreg-Verfahren genannt, verwendet mit Harz vorimprägnierte Kohlenstofffasern. Dabei werden Kohlenstofffasermatten vor dem Einlegen in eine Form mit Harz beschichtet. Das Harz ist typischerweise ein duroplastisches Polymer, das teilweise ausgehärtet und klebrig ist. Die Kohlenstofffaserschichten werden anschließend in der Form übereinandergestapelt und unter Hitze und Druck, üblicherweise in einem Autoklaven, vollständig ausgehärtet.

Prepreg-Kohlefaserbietet gegenüber Nasskohleverfahren mehrere Vorteile, darunter eine präzisere Kontrolle des Harzgehalts, ein gleichmäßigeres Finish und bessere mechanische Eigenschaften. Aufgrund der erforderlichen fortschrittlichen Verarbeitungstechniken sind die Materialien jedoch teurer.

So unterscheiden Sie Trockenkohlenstoffprodukte von Nasskohlenstoffprodukten

Die Unterscheidung zwischen Dry-Carbon- und Wet-Carbon-Produkten hängt in erster Linie mit dem Herstellungsverfahren zusammen, es gibt jedoch auch sichtbare Unterschiede, die bei der Identifizierung helfen können:

Oberflächenfinish:

1.Trockenkohle: TrockenCarbonteilehaben oft eine glattere, gleichmäßigere Oberflächenbeschaffenheit. Das Harz in trockenem Kohlenstoff ist gleichmäßiger verteilt, was zu einem glänzenden oder halbglänzenden Erscheinungsbild führt, das normalerweise über das gesamte Teil gleichmäßig ist. Die fertige Oberfläche hat tendenziell ein hochwertigeres, polierteres Aussehen.

2.Nasser Kohlenstoff: Nasse Carbonteile haben tendenziell eine strukturiertere, ungleichmäßigere Oberfläche, da das Harz dazu neigt, sich in bestimmten Bereichen zu sammeln oder leichte Luftblasen und Unvollkommenheiten zu hinterlassen. Die Oberfläche ist im Vergleich zu trockenem Carbon oft matt oder etwas rauer.

Gewicht:

1.Trockenkohle: Trockene Carbonkomponenten sind aufgrund der präziseren Kontrolle des Harzgehalts im Prepreg-Prozess tendenziell leichter. Das Harz-Faser-Verhältnis ist normalerweise niedriger, was bedeutet, dass das Material aus mehr Carbonfasern und weniger Harz besteht.

2.Nasser Kohlenstoff: Nasse Carbonteile sind tendenziell etwas schwerer, da sie normalerweise mehr Harz enthalten. Das Harz wird in großen Mengen aufgetragen und kann die Fasern stärker sättigen als bei der Trockencarbonmethode, was zu einem höheren Gesamtgewicht führt.

Stärke und Haltbarkeit:

1.Trockenkohle: Trockenkohlenstoffprodukte weisen dank des kontrollierten Harz-Faser-Verhältnisses und der Tatsache, dass sich das Harz während des Aushärtungsprozesses besser in die Fasern integriert, häufig eine höhere Festigkeit und Steifigkeit auf. Dadurch sind Trockenkohlenstoffkomponenten langlebiger und widerstandsfähiger gegen Ermüdung.

2.Nasser Kohlenstoff: Nasskohlenstoffprodukte bieten möglicherweise nicht die gleiche mechanische Festigkeit, da der Harzgehalt variieren kann und der Prozess möglicherweise keine vollständige Imprägnierung der Fasern gewährleistet. Nasskohlenstoffteile sind jedoch immer noch recht stabil und können für viele Hochleistungsanwendungen verwendet werden.

Transparenz:

1.Trockenkohle: Trockene Carbonprodukte haben oft ein transparenteres Erscheinungsbild, bei dem das Carbonfasergewebe durch das Harz deutlich sichtbar ist. Dies ist auf die höhere Qualität des Harzes und den gleichmäßigen Aushärtungsprozess zurückzuführen.

2.Nasser Kohlenstoff: Bei Nasskohleprodukten kann es sein, dass das Harz die Fasern nicht so gleichmäßig umhüllt, was zu einer trüben oder weniger transparenten Oberfläche führen kann, bei der das Gewebe weniger sichtbar ist.

Kosten:

1.Trockenkohle: Trockenkohlenstoff ist aufgrund der Prepreg-Materialien und fortschrittlicheren Aushärtungsprozesse (wie z. B. Autoklavenaushärtung), die speziellere Geräte und Techniken erfordern, teurer.

2.Nasser Kohlenstoff: Nasskohle ist im Allgemeinen kostengünstiger, da die verwendeten Materialien und Prozesse einfacher und weniger arbeitsintensiv sind. Allerdings können die Gesamtqualität und -konsistenz geringer sein.

Wesentliche Unterschiede zwischen dem Trockenkohlenstoffverfahren und dem Nasskohlenstoffverfahren

Nasser Kohlenstoff: Der Nasskohleprozess ist im Allgemeinen langsamer als der Trockenkohleprozess, da das Auflegen des Gewebes und das Auftragen des Harzes Handarbeit erfordert, insbesondere bei herkömmlichen Handauflegemethoden.

2.Trockenkohle: Das Trockenkohlenstoffverfahren kann bei der Produktion großer Stückzahlen aufgrund der Verwendung vorimprägnierter Fasern und der Effizienz automatisierter Systeme schneller sein, obwohl der Aushärtungsprozess in Autoklaven mehrere Stunden dauern kann.

Materialkosten:

1.Nasser Kohlenstoff: Die Rohstoffe für Nasskohlenstoffprodukte sind im Allgemeinen billiger und das Verfahren ist für die Herstellung von Teilen in größeren Mengen kostengünstiger.

2.Trockenkohle: Die für Trockenkohle benötigten Materialien und Geräte sind teurer, weshalb sich das Trockenkohleverfahren eher für Hochleistungs- oder Spezialprodukte eignet, bei denen die Kosten eine weniger wichtige Rolle spielen.

Qualitätskontrolle:

1.Nasser Kohlenstoff: Nasser Kohlenstoff ermöglicht mehr Flexibilität bei der Produktion, es kann jedoch zu größeren Schwankungen beim Harz-Faser-Verhältnis kommen, was zu Inkonsistenzen bei den mechanischen Eigenschaften des Endprodukts führen kann.

2.Trockenkohle: Trockenkohle bietet eine höhere Präzision hinsichtlich der Harzverteilung und -konsistenz, was zu qualitativ hochwertigeren Produkten mit besseren Leistungseigenschaften führt.

Abschluss