Technologien im Vergleich
Neben der Sheet-Wrapping-Technologie, die die höchste Produktqualität ermöglicht, sind Filament Winding und Pull Winding die am weitesten verbreiteten Verfahren zur Herstellung von Carbonfaser-Bauteilen. Die meisten Hersteller setzen auf diese Technologien, da die Prozesse stärker standardisiert sind und die Herstellungskosten im Allgemeinen niedriger ausfallen
Filament Winding – Fadenwickelverfahren
Der Herstellungsprozess ist vergleichsweise einfach, da die Imprägnierung mit Harz gleichzeitig mit dem Aufwickeln der Fasern auf die Form erfolgt: Die Carbonfaser-Spulen werden abgewickelt, wobei die Fasern durch ein Harzbad geführt werden.
Die anschließenden Verarbeitungsschritte können – je nach Art des herzustellenden Rohres – den Einsatz eines Autoklavs vorsehen oder darauf verzichten. Sie unterscheiden sich im Wesentlichen nur wenig von den beim Sheet Wrapping verwendeten Verfahren.
Pull winding
Dieses Verfahren stellt eine Weiterentwicklung der Pultrusionstechnologie dar. Die Carbonfasern werden durch eine Anlage geführt, die folgende Komponenten umfasst:
- einen Bereich zur Harzaufbringung,
- eine Matrix mit dem gewünschten Rohrquerschnitt,
- einen Polymerisationsofen,
- zwei externe Zieheinheiten.
Das Rohr verlässt die Anlage kontinuierlich und besteht aus miteinander verflochtenen Fasern.
Der Vergleich
Die Leistungsfähigkeit eines mit der Sheet-Wrapping-Technologie hergestellten Rohres ist deutlich höher als die eines Produkts aus dem Filament-Winding-Verfahren und weit überlegen gegenüber einem mit Pull Winding gefertigten Bauteil. Bei gleicher Steifigkeit weist ein im Filament-Winding-Verfahren hergestelltes Rohr normalerweise ein um mindestens 30 % höheres Gewicht auf als ein Rohr, das mittels Sheet Wrapping produziert wurde. Daraus ergibt sich eine entsprechend niedrigere kritische Drehzahl.
