Your Payment Information Is Processed Securely. We Do Not Store Credit Card Details Nor Have Access To Your Credit Card Information.
CF-Verstärkung (Kohlefaser) bezeichnet den technischen Prozess, bei dem hochsteife, gehackte oder gemahlene Kohlefasern in thermoplastische Polymermatrizen eingearbeitet werden, um die physikalischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften deutlich zu verbessern.
Kurze Kohlefasern (typischerweise 10–30 Gewichtsprozent, Länge 50–150 μm) werden während der hochpräzisen Extrusion im Doppelschneckenextruder gleichmäßig in Thermoplasten verteilt.
Die Kohlefasern bilden innerhalb des thermoplastischen Polymers ein dreidimensionales Verstärkungsskelett, das mechanische Lasten aufnimmt und physikalischer Verformung widersteht.
Die Einarbeitung von Kohlefaser reduziert die thermische Ausdehnung und Schrumpfung erheblich und ermöglicht so präzises Drucken großformatiger Industriebauteile ohne Verzug.
CF-verstärkte Filamente ergeben eine unverwechselbare, hochwertige matte Oberfläche mit nahezu unsichtbaren Schichtlinien, wodurch aufwändige Nachbearbeitung entfällt.
Im Vergleich zu unverstärkten reinen Polymeren bietet Kohlefaser eine unübertroffene Kombination aus Leichtigkeit, extremer Steifigkeit und thermischer Beständigkeit für die additive Fertigung.
Liefert deutlich höhere Zugfestigkeit und Biegemodul und ermöglicht dünnwandige, aber außergewöhnlich starke Strukturbauteile.
Reduziert drastisch isotrope thermische Schrumpfung und Verzug und ermöglicht enge Toleranzen bei großformatigen 3D-Drucken.
Erhöht die Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) von Basismaterialien erheblich und erweitert deren Betriebstemperaturgrenzen.
Bietet eine hohe spezifische Festigkeit, die Aluminiumlegierungen entspricht oder übertrifft, und ermöglicht eine erhebliche Gewichtsreduzierung bei Drohnen- und Automobilkomponenten.
Kontrollierte leitfähige Kohlefaseranteile ermöglichen ESD-sichere (elektrostatische Entladung) Funktionsteile für die Elektronikfertigung.
Streut Licht über Schichtnähte, kaschiert Drucklinien und sorgt für ein elegantes, mikrostrukturiertes mattes Finish.
eSUN hat proprietäre Verfahren zur chemischen Oberflächenkopplung und gleichmäßigen Faserverteilung entwickelt, die traditionelle Herausforderungen wie Faseragglomeration und Düsenverstopfung lösen.
Durch spezielle chemische Modifikation der Kohlefaseroberflächen verbessert eSUN die Grenzflächenhaftung zwischen hydrophoben Kohlefasern und verschiedenen Basispolymeren (PLA, PETG, PA, PC, PEEK, PPS) erheblich.
eSUN steuert die Faserlängenverteilung in einem engen optimalen Bereich (80–120 μm), um einen reibungslosen Schmelzfluss zu gewährleisten und gleichzeitig die mechanische Lastübertragungseffizienz durch die Düsenmatrix zu maximieren.
Quantitativer Vergleich, der die Leistungssteigerungen durch die Einarbeitung von Kohlefaser in Basisthermoplaste demonstriert.
| Leistungskennzahl | Reines Polymer-Basismaterial | CF-verstärkt (15–25 % CF) | Relative Verbesserung |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 40 – 60 | 80 – 160 | +70 % bis +150 % |
| Biegemodul (MPa) | 2.000 – 2.800 | 5.000 – 12.000 | +150 % bis +350 % |
| Wärmeformbeständigkeit (HDT @ 0,45 MPa) | 55 °C – 85 °C | 80 °C – 210 °C | +25 °C bis +125 °C |
| Schrumpfrate (%) | 0,8 % – 2,0 % | 0,1 % – 0,3 % | Um >80 % reduziert |
| Dichte (g/cm³) | 1,24 – 1,30 | 1,18 – 1,35 | Beibehalten / Leichtgewicht |
eSUN bietet ein vollständiges Portfolio an CF-verstärkten Filamenten, die auf unterschiedliche Temperatur-, Festigkeits- und chemische Anforderungen zugeschnitten sind.
Leicht zu druckendes kohlefaserverstärktes PLA. Bietet hohe Steifigkeit, geringe Verformung und eine hervorragende matte Oberfläche, ohne dass eine beheizte Kammer erforderlich ist.
Kombiniert die Zähigkeit und chemische Beständigkeit von PETG mit der Steifigkeit von Kohlefaser. Hydrophob, witterungsbeständig und ideal für strukturelle Außenteile.
Nylon mit Kohlefaserverstärkung. Bietet hohe Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und langfristige Haltbarkeit. ePA12-CF weist eine extrem geringe Feuchtigkeitsaufnahme auf.
Hohe Schlagfestigkeit kombiniert mit Dimensionsstabilität. eASA-CF bietet außergewöhnliche UV-Beständigkeit für Automobil-Außenkomponenten.
Polyetheretherketon mit Kohlefaserfüllung. Ultrahohe Hitzebeständigkeit (HDT > 300°C), Flammhemmung und chemische Immunität für Luft- und Raumfahrt- sowie medizinische Anwendungen.
Polyphenylensulfid mit Kohlefaserverstärkung. Hervorragende chemische, thermische und Flammbeständigkeit mit überragender Dimensionsstabilität.
Verständnis, wie Kohlefaser mit verschiedenen thermoplastischen Matrixpolymerfamilien synergiert.
| Basismaterial | CF-Synergieeffekt | Wichtigster Leistungsvorteil | Empfohlene Anwendungen |
|---|---|---|---|
| PLA + CF | Beseitigt die Sprödigkeit von PLA, erhöht den Biegemodul | Höchste Steifigkeit, einfachstes Drucken, hohe Präzision | Drohnenrahmen, strukturelle RC-Modellteile, Prototyping |
| PETG + CF | Unterdrückt Fadenbildung bei PETG, fügt Steifigkeit hinzu | Chemische Beständigkeit, Außenbeständigkeit, geringe Wasseraufnahme | Wasserdichte Gehäuse, Außenhalterungen, mechanische Abdeckungen |
| PA (Nylon) + CF | Reduziert Feuchtigkeitsquellung, steigert die Festigkeit erheblich | Hohe Schlag- und Zugfestigkeit, Wärmebeständigkeit bis 150 °C | Industrielle Vorrichtungen, Roboterarme, Automobilteile |
| PC + CF | Verbessert Flamm- und Temperaturbeständigkeit | Hohe HDT, Flammhemmung, Maßgenauigkeit | Elektronikgehäuse, Hochtemperatur-Prüfvorrichtungen |
| PEEK / PPS + CF | Extreme thermische Beständigkeit, hohe Ermüdungsfestigkeit | Dauerbetrieb >200 °C, chemische Beständigkeit | Luftfahrtkomponenten, Öl- und Gaswerkzeuge, Automobilmotoren |
Bewährte Verfahren für optimale Extrusionsqualität, mechanische Festigkeit und Werkzeuglebensdauer beim Drucken von CF-Filamenten.
Kohlenstofffasern sind stark abrasiv. Standard-Messingdüsen erodieren innerhalb weniger Druckstunden schnell. Verwenden Sie immer gehärteten Stahl, Wolframcarbid oder Rubindüsen mit einem Durchmesser von ≥ 0,4 mm (0,6 mm empfohlen, um Verstopfungen zu vermeiden).
| Material | Düsentemperatur (°C) | Betttemperatur (°C) | Trocknungsbedingung | Düsendurchmesser |
|---|---|---|---|---|
| ePLA-CF | 190 – 230 | 45 – 60 | 50 °C für 4 h (optional) | ≥ 0,4 mm (gehärtet) |
| ePETG-CF | 230 – 260 | 70 – 80 | 60 °C für 4 h | ≥ 0,4 mm (gehärtet) |
| ePA12-CF | 260 – 300 | 70 – 90 | 70°C für 8h – 12h | ≥ 0,4 mm (gehärtet) |
| ePEEK-CF | 380 – 420 | 120 – 150 | 120°C für 6h | ≥ 0,4 mm (gehärtet) |
Bei Hochleistungs-Technikthermoplasten wie ePA-CF oder ePEEK-CF stellt die Temperung nach dem Druck bei den angegebenen Temperaturen die optimale Kristallinität wieder her und erhöht die Wärmeformbeständigkeit um bis zu 20 %.
Wie kohlefaserverstärkte Filamente industrielle Innovation in wichtigen Fertigungssektoren vorantreiben.
| Branche | Typische Anwendung | Gebotener Mehrwert |
|---|---|---|
| Automobil & Rennsport | Ansaugkrümmer, kundenspezifische Innenraumhalterungen, aerodynamische Rennspoiler | Leicht, hitzebeständig, ersetzt direkt Aluminiumteile |
| Drohnen & Robotik | UAV-Armstrukturen, Gimbal-Halterungen, Roboter-Greiffinger | Hohes Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis, hohe Vibrationsdämpfung |
| Industrielle Vorrichtungen & Spannmittel | Montage-Ausrichtungsschablonen, KMG-Prüfvorrichtungen, Roboterwerkzeuge | Maßgenauigkeit, Verzugsfreiheit, langfristige Haltbarkeit |
| Elektronik & ESD | PCB-Transportträger, Chip-Handhabungswerkzeuge, Reinraumgehäuse | Elektrostatische Ableitung, Hitzebeständigkeit beim Löten |
| Luft- & Raumfahrt und Verteidigung | Kabinenkanäle, spezielle Sensorhalterungen, Flugsimulator-Hardware | Flammhemmend (UL94 V-0 Optionen), Gewichtsreduzierung |