Langfaserverstärkte Verbundwerkstoffe, darunter sowohlLangglasfaser und Langkohlefaser, werden häufig in Branchen wieAutomobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Elektrowerkzeuge, Haushaltsgeräte und Elektronikaufgrund ihrer außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften, Hochtemperaturbeständigkeit und Dimensionsstabilität.

Die Wahl des richtigen Fasergehalts ist jedoch entscheidend für eine optimale Materialleistung. Ein höherer Fasergehalt scheint zwar immer besser zu sein, die ideale Wahl hängt jedoch von einem ausgewogenen Verhältnis zwischen Festigkeit, Zähigkeit, Verarbeitbarkeit und Kosten ab.

Der Einfluss des Fasergehalts auf die Leistung von langfaserverstärkten Verbundwerkstoffen

Der Fasergehalt in langfaserverstärkten Verbundwerkstoffen beeinflusst maßgeblich die Festigkeit, Steifigkeit, Zähigkeit und Verarbeitbarkeit des Materials.

Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung der Auswirkungen des Fasergehalts (zwischen 20 % und 60 %) auf die Materialleistung:

1. 20 % – 30 % Fasergehalt (Glasfaser/Kohlefaser)
Diese Produktreihe eignet sich ideal für Anwendungen, die eine höhere Zähigkeit und Schlagfestigkeit erfordern. Dank des geringeren Faseranteils bietet das Material geringere Festigkeit und Steifigkeit, dafür aber eine hervorragende Fließfähigkeit und eignet sich daher für komplexe oder dünnwandige Teile.

Vorteile:
Hervorragende Schlagfestigkeit und Robustheit, geeignet für Umgebungen mit hoher Stoßbelastung.
Bessere Verarbeitbarkeit, ideal für komplexe oder kleine Teile.
Reduzierte Sprödigkeit, verlängerte Produktlebensdauer.

Anwendungen: Sportgerätegehäuse, Haushaltsgerätegehäuse, elektronisches Zubehör.


2. 30 %–40 % Fasergehalt (Glasfaser/Kohlefaser)
Dies ist der gängigste Fasergehalt für industrielle Anwendungen. Auf diesem Niveau sorgt die Langfaserverstärkung für eine ausgewogene Verbesserung von Festigkeit, Steifigkeit und Dimensionsstabilität, ohne die Verarbeitbarkeit wesentlich zu beeinträchtigen. Sie bietet die beste Kombination aus mechanischer Leistung und einfacher Herstellung.

Vorteile:
Hervorragende mechanische Gesamteigenschaften, einschließlich hoher Festigkeit, Steifigkeit und Schlagfestigkeit.
Gute Verarbeitbarkeit bei reduziertem Formverschleiß.
Verbesserte Dimensionsstabilität, ideal für Umgebungen mit hohen Temperaturen.

Anwendungen: Autoteile, Gehäuse für Elektrowerkzeuge, elektronische Gehäuse, Bürogeräte.


3. 40 % – 50 % Fasergehalt (Glasfaser/Kohlefaser)
Diese Produktreihe eignet sich für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Steifigkeit erfordern, wie z. B. Strukturbauteile für Kraftfahrzeuge und hochfeste Industrieteile. Zwar verbessert sie die mechanischen Eigenschaften deutlich, kann aber die Verarbeitbarkeit beeinträchtigen und die Formgebung erschweren.

Vorteile:
Extrem hohe Festigkeit, Steifigkeit und Hitzebeständigkeit, geeignet für Umgebungen mit hoher Belastung und hohen Temperaturen.
Verbesserte Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit.

Nachteile:
Die Verarbeitbarkeit wird schwieriger, es kommt zu einem höheren Formenverschleiß und komplexeren Spritzgussprozessen.
Eine erhöhte Sprödigkeit kann dazu führen, dass das Material für Anwendungen mit hoher Stoßbelastung weniger geeignet ist.

Anwendungen: Autohalterungen, Motorkomponenten, Teile für Industriemaschinen.


4. 50 % – 60 % Fasergehalt (Glasfaser/Kohlefaser)
Dieser hohe Fasergehalt wird typischerweise für spezielle Industrieanwendungen eingesetzt, die extreme Festigkeit und Steifigkeit erfordern, insbesondere in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Allerdings erhöht er den Verarbeitungsaufwand und die Kosten erheblich.

Vorteile:
Extrem hohe Festigkeit, Steifigkeit und Verschleißfestigkeit, geeignet für Anwendungen mit hoher Belastung, hohen Temperaturen und hoher Festigkeit.
Außergewöhnliche Dimensionsstabilität und Schlagfestigkeit.

Nachteile:
Der Verarbeitungsaufwand steigt, es sind fortgeschrittene Spritzgusstechniken erforderlich und es kommt zu einem höheren Formenverschleiß.
Höhere Kosten aufgrund des erhöhten Fasergehalts, wodurch es für einige Anwendungen weniger kosteneffizient ist.

Anwendungen: Strukturkomponenten für die Automobilindustrie, Teile für die Luft- und Raumfahrt, High-End-Maschinen.

Wie wählt man den richtigen Ballaststoffgehalt?

Die Wahl des optimalen Ballaststoffgehalts hängt von mehreren Faktoren ab:

Leistungsanforderungen: Bestimmen Sie die erforderliche Festigkeit, Zähigkeit, Hitzebeständigkeit und andere Leistungseigenschaften des Endprodukts. Für hohe Festigkeit und Steifigkeit wählen Sie einen Faseranteil von 40–60 %; für höhere Zähigkeit und Schlagfestigkeit wählen Sie einen Faseranteil von 20–30 %.

Verarbeitungsanforderungen: Ein höherer Fasergehalt führt zu einer geringeren Fließfähigkeit, was die Formgebung erschweren kann. Berücksichtigen Sie bei der Wahl des Fasergehalts die einfache Herstellung und den möglichen Formverschleiß.

Kostenüberlegungen: Die Kosten für Langfasern steigen mit dem Fasergehalt. Bringen Sie Leistung und Materialkosten in Einklang, um den Anforderungen Ihres Produkts gerecht zu werden.

Suchen Sie nach der besten langfaserverstärkten Verbundlösung für Ihr Produkt?

Kontaktieren Sie noch heute unser Expertenteam für professionelle Beratung und maßgeschneiderte Lösungen, um Ihre Produkte auf die nächste Stufe zu bringen!