Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!

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Carbon, Carbon, Carbon! Alles scheint sich nur noch um Kohlenstoff beim Tuning zu drehen. Doch was ist Carbon eigentlich? Welche Varianten von Carbon gibt es? Ein paar Fragen möchten wir mit dem folgenden Beitrag beantworten. Carbon ist ein weitverbreiteter Begriff und die unterschiedlichsten Bezeichnungen wie beispielweise „Echt-Carbon„, „Sicht-Carbon“ oder „Voll-Carbon“ kommen besonders im Tuning-Bereich oft vor, sorgen aber meist für Verwirrung. Hinzu kommen noch Bezeichnungen wie „Kohlefaser“ oder „CFK„. Daher haben wir die wichtigen Informationen rund um das Thema Carbon in diesem Artikel zusammengefasst.

Carbon und was man wissen sollten!

Sprungmarken tuningblog webseite Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!Wer sich nur für ganz bestimmte Bereiche rund um das Thema „Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!“ interessiert, der kann sich mit den folgenden Sprungmarken direkt zum gewünschten Thema mit nur einem Klick navigieren. Und genauso schnell kommt man mit nur einem Klick vom ausgewählten Menüpunkt auch wieder zu dieser Übersicht zurück. Wir empfehlen aber unseren Lesern immer den kompletten Beitrag durchzulesen. Einige Menüpunkte sind nämlich erst dann wirklich nachvollziehbar und verständlich, wenn der vollständige Info-Beitrag gelesen wurde.

  1. Was bedeutet „Carbon“?
  2. Wie wird Carbon hergestellt?
  3. Welche Eigenschaften hat Carbon?
  4. Klassisches Carbon (Körper)
  5. Forged Carbon
  6. Ferrari- oder Leinen-Carbon
  7. Formel 1 Carbon
  8. Farbiges Carbon
  9. Finish / Versiegelung von Carbon
  10. Welches Kohlenfasergewebe ist am stärksten?
  11. Echtcarbon
  12. Sichtcarbon
  13. Vollcarbon
  14. Carbonfolie
  15. Wassertransferdruck
  16. CFK / CFRP
  17. Handlaminieren
  18. Injektionsverfahren
  19. Wet Prepreg
  20. Dry Prepreg
  21. Wie gefährlich ist Carbon?
  22. Welches Material ist Carbon?

Was bedeutet „Carbon“ eigentlich?

Generell werden Abkürzungen wie „Carbon“ oder „Kohlefaser“ zur Bezeichnung von kohlenstofffaserverstärkten oder carbonfaserverstärkten Kunststoff verwendet. 《zurück

Wie wird Carbon hergestellt?

Zur Herstellung vom Faserverbundwerkstoff Carbon (CFK) werden Kohlenstofffasern benötigt. Solche Kohlenstofffasern sind nichts anderes als Verstärkungsfasern, die zu 95 Prozent aus reinem Kohlenstoff bestehen und in eine aus Epoxid- oder Polyesterharz bestehende Kunststoff-Matrix eingebettet werden. Dazu noch ein kleiner Hinweis am Rande: Wenn wir den Begriff „Echt-Carbon“ verwenden, dann meinen wir damit Produkte, welche ausschließlich aus echter Kohlenstofffaser bestehen und nicht aus Imitaten oder Folien hergestellt wurden. 《zurück

Herstellung carbon Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!

Welche Eigenschaften hat Carbon?

Die Kombination aus den zwei verschiedenen Ursprungskomponenten macht Carbon so wertvoll. Da sich die beiden Ursprungskomponenten in ihren Eigenschaften perfekt ergänzen, zeichnet sich CFK durch deutlich verbesserte Eigenschaften, wie eine höhere Steifigkeit und Festigkeit aus. Zudem schützt die Kunststoff-Matrix die Fasern vor schädlichen Einflüssen aus der Umgebung und sorgt gleichzeitig für eine perfekte Verteilung der einwirkenden Kräfte. 《zurück

Folgend ein kleiner Überblick über die verschiedenen Arten von Carbon:

Klassisches Carbon (Körper):

  • Die wohl bekannteste und in der Automobilindustrie am meisten verwendete Art von Carbon ist die Körper-Gewebeart (2×2 Körper-Gewebeart engl.: twill weave), welche meist mit einem glänzenden Finish angeboten wird. Aufgrund ihres diagonal verlaufenden Musters, durch das sich die beiden Fadensysteme abwechselnd zweimal überlappen, kommt auch ihr Name zustande. Werkseitige Verwendung findet diese Carbon-Art vor allem bei Audi, BMW, Mercedes-Benz und Porsche. 《zurück

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Forged Carbon:

  • Als Forged Carbon (geschmiedetes Carbon) wird ein von Lamborghini entwickelter Kohlefaserverbundwerkstoff bezeichnet, welcher erstmals beim Lamborghini Sesto Elemento Verwendung fand. Im Unterschied zu herkömmlichen CFK-Materialien, basiert Forged Carbon nicht auf langen, sondern auf kurz geschnittenen und gepressten Kunststofffasern. Die Struktur von Forged Carbon erinnert stark an eine Camouflage-Optik《zurück

Forged Carbon e1611924291247 Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!

Ferrari- oder Leinen-Carbon:

  • Bei dieser sogenannten Leinwand-Struktur (1×1 Leinwand-Gewebeart engl.: plain weave) handelt es sich um die am engsten gewebte Carbon-Struktur, welche verfügbar ist. Durch die abwechselnde Kreuzung der Fadensysteme entsteht ein schachbrettähnliches Muster, welches auch für die Benennung verantwortlich ist. Diese Carbon-Struktur wird vor allem bei Fahrzeugen aus dem Hause Ferrari verwendet. Kaum jemand weiß jedoch, dass sie auch für die Carbondächer der BMW M-Serie verwendet wird. 《zurück

Ferrari oder Leinen Carbon e1611924421743 Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!

Formel 1 Carbon:

  • Diese Carbon-Art verspricht durch seinen grob gewebten Körper echten Motorsport-Charakter. Durch das gröber gewebte Muster lässt sich dieses auch von der Ferne gut erkennen. Seinen Namen verdankt diese Carbon-Art der Tatsache, dass sie auch bei den meisten Boliden der Formel 1 zur Anwendung kommt. Viele Bauteile von modernen Formel 1 Autos wie Beispielweise das HALO, das Monocoque, die Lenkräder, die Aerodynamikteile oder verschiedene Fahrwerkskomponenten basieren auf dem leichten Werkstoff und der speziellen Struktur. Zudem wird das Formel 1 Carbon auch zur Herstellung der Domstrebe im Motorraum der BMW-Modelle M2 Competition F87, M3 F80 und M4 F82/F83 verwendet. 《zurück

Formel 1 Carbon e1611924511566 Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!

Farbiges Carbon:

  • Es gibt verschiedene Möglichkeiten farbiges Carbon zu erhalten. Kohle ist nun mal Schwarz, also ist auch das Carbon zuerst Schwarz. Doch durch Lackieren vom Carbon-Bauteil in Farbe erhält die Oberfläche eine andere Optik. Die Struktur der Kohlefaser bleibt aber erhalten und wird, wenn gut gemacht, sogar noch hervorgehoben. Dieser Effekt kommt besonders bei Sonneneinstrahlung zur Geltung. Jedoch sollte man nicht auf eingefärbten Klarlack setzen. Auf lange Sicht hat der keine Farbbeständigkeit und vergilbt. Alternativ gibt es auch Varianten mit eingefärbtem Harz. Zum Beispiel als Kohlefaser-Mischgewebe oder weniger gut als in Harz gegossenes Kunststoffmaterial. 《zurück

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Finish bzw. Versiegelung von Carbon-Teilen

Entscheidend für die Optik und die Qualität von Carbon-Teilen ist natürlich auch die Versiegelung, das sogenannte Finish. Dieses schützt vor schädlichen UV-Strahlen und anderen Umwelteinflüssen. Zur Versiegelung können Sie zwischen einem glänzenden Klarlack oder einem seidenmatten Klarlack wählen. 《zurück

Und welches Kohlenfasergewebe ist am stärksten?

Im direkten Vergleich ist eine 1×1 Leinwand-Gewebeart natürlicher nicht so stark wie eine 2×2 Körper-Gewebeart. Warum ist leicht erklärt: Kommen die Kohlefasern unter Spannung, versuchen sich die Fasern wieder gerade zu ziehen. Durch die spezielle Anordnung des Musters bei einer Leinwand-Webart, können sich die Fasern aber nicht gerade ziehen, sondern werden übereinander oder untereinander gedrückt. Dadurch kann das Gewebe kaum starkem Druck aushalten und reißt. Mit einer 2×2 Körper-Webart kann mehr Zugfestigkeit erreicht werden. 《zurück

Überblick: weitere Begriff rund um Carbon

Echtcarbon

  • Eine häufig verwendete Carbon-Art ist auch das sogenannte Echtcarbon. Diese Bezeichnung signalisiert aber nur, dass echte Kohlefaser und keine Faserimitate oder Folien verwendet wurden. 《zurück

Sichtcarbon

  • Wie der Name dieser Carbon-Art schon vermuten lässt, werden als Sichtcarbon sämtliche für den Anwender sofort sichtbaren Teile oder Anwendungen bezeichnet. Ein gutes Beispiel für Sichtcarbon ist die Oberfläche einer Motorhaube. Entscheidender Faktor bei Sichtcarbon ist eine erstklassige Optik. Daher sollten die Garnfilamente im Laminat immer gerade bzw. parallel verlaufen. 《zurück

Sitzverkleidung Carbon Sitzabdeckung Sitzschalencover Tuning 2 Carbon und alles was Sie darüber wissen sollten!

Vollcarbon

  • Eine weitere Carbon-Art, ist Vollcarbon. Vollcarbon-Bauteile müssen zu 100 Prozent aus Kohlefaser hergestellt werden. Bei Vollcarbon-Teilen wird zudem auf die Verwendung einer Grundform aus GFK verzichtet. Vollcarbon bringt zwar enorme Ersparnisse beim Gesamtgewicht, schlägt sich aber im Preis nieder. 《zurück

Carbonfolie

  • Carbonfolie ist ein kostengünstiger Ersatz zu anderen Carbon-Arten. Durch die Verwendung von Carbonfolie kann recht günstig ein an Kohlefaser erinnernder Look erschaffen werden. Bei genauerer Betrachtung fehlt es der Folie jedoch an der bekannten Tiefe, die im Fachjargon auch als 3D-Muster bezeichnet wird. Ebenso bringt sie keine Gewichtsvorteile (im Gegenteil) mit sich, da die Folie direkt auf die Bauteile aufgetragen werden muss. 《zurück

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Wassertransferdruck

  • Eine weitere preiswerte Alternative zu Vollcarbon sind mit Wassertransferdruck aufgetragene Carbonmuster. Wie bei Carbonfolie kann durch diese Technik aber kein Gewichtsvorteil (auch hier eher ein minimaler Nachteil) erreicht werden. Ein weiterer Nachteil ist der optische Eindruck, denn meist sind mit Wassertransferdruck aufgetragene Muster schlechter als beispielsweise eine Carbonfolie. 《zurück

CFK / CFRP

  • Die beiden Abkürzungen CFK und CFRP stehen für „carbonfaserverstärkter Kunststoff“ bzw. im Englischen für „carbon-fiber-reinforced plastic„. Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff oder CFK gilt als eine Art Hybrid-/Halbkohlenstoffteil. Es werden hier zwei verschiedene Komponenten/Materialien benötigt, um ein hochfestes, leichtes und kostengünstiges Bauteil aus Kohlenstoff zu erhalten. Ein CFK-Bauteil kann äußerst stark sein und in der Herstellung billiger Prepreg. 《zurück

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Die Verfahrenstechniken im Detail

Neben den unterschiedlichen Carbon-Arten kommen in der Automobilindustrie auch verschiedene Verfahrenstechniken zum Einsatz. Diese möchten wir kurz vorstellen:

Handlaminieren

  • Die einfachste und älteste Verfahrenstechnik wird als Handaminieren bezeichnet. Da nur minimale technische Voraussetzungen vorhanden sein müssen, eignet sich diese Technik für kleine Serien und recht einfache Bauteilgeometrien. Wie funktioniert diese Technik aber nun? Beim Handlaminieren wird, wie der Begriff schon sagt, jede Faser per Hand mit einem Pinsel oder einem Roller mit Harz getränkt. Danach folgen Nacharbeiten wie beispielsweise Schleifen, Lackieren mit Klarlack oder ähnliche Tätigkeiten. Ein Nachteil dieser Technik ist allerdings, dass sich durch sie nur schwer ultraleichte Teile herstellen lassen. 《zurück

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Injektionsverfahren

  • Diese Verfahrenstechnik überzeugt durch ihr Preis-Leistungs-Verhältnis und liefert gleichzeitig recht gute Ergebnisse. Im Zuge des Injektionsverfahrens wird die Faser in eine Form gelegt und mit einem Sack oder einer Vakuumfolie verschlossen. Anschließend folgt die Imprägnierung. Dazu wird das Harz bei einem Druck von bis zu 20 Bar in die Form injiziert《zurück

Wet Prepreg

  • Neben Dry Prepreg zählt auch Wet Prepreg zu den hochwertigsten Verfahren bei der Produktion von Kohlefaserprodukten, welche auch in der Formel 1 und in der Luftfahrt verwendet werden. Im Zuge eines Prepreg-Verfahrens wird eine Faser verwendet, welche bereits mit einem speziellen Harz vorimprägniert wurde. Auf diese Weise kann der Harzanteil im Gewebe einfach gesteuert werden und der Bau von ultraleichten Teilen wird möglich.
  • Vor allem bei der Herstellung von Carbon-Frontlippen, Heckdeckeln oder Heckdiffusoren und Spoilern kommt Wet Prepreg zum Einsatz. Der Name der Technik kommt zustande, da eine exakt dosierte Harzmenge direkt über das Gewebe gegossen wird und die Struktur dabei nass wird. Anschließend härtet das Carbon entweder bei Raumtemperatur aus oder wird gebacken.《zurück

Dry Prepreg

  • Wie beim Wet Prepreg-Verfahren wird beim Dry Prepreg-Verfahren Harz verwendet um das Gewebe zu stabilisieren. Beim Dry Prepreg wird jedoch ein spezielles Harz mit trockenen Eigenschaften verwendet, welches in das Gewebe einzieht. Auf diese Weise ergibt sich kein überschüssiges Harz und es kommt zu einem sogenannten „trockenen“ Erscheinungsbild. Um das Gewebe besser zu schützen, werden die Bauteile meist mit Klarlack überzogen.
  • Das Dry Prepreg-Verfahren erfordert jedoch noch weitere Arbeitsschritte: Jede Schicht muss nämlich separat abgezogen werden und die Dosierung der Harzmenge muss sehr exakt sein, damit die Artikel nicht klebrig werden. Nach dem Formen müssen die Teile mehrere Stunden bei einer Temperatur von 120 °C gebacken werden. Diese aufwendige Herstellung schlägt sich auch im Preis nieder. Daher sind Dry Carbon-Teile meist deutlich teurer als Wet Carbon-Teile. Entscheidend ist jedoch der extrem hohe Gewichtsverlust, welcher durch das Dry Prepreg-Verfahren bei gleichbleibender Festigkeit erzielt werden kann. Daher gibt es für High-End-Tuner keinen Weg der an Dry Carbon vorbeiführt. 《zurück

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Weitere Details rund um den Werkstoff Carbon

Wie gefährlich ist Carbon?

  • Es ist hochfest und leicht. Aber es kann bei einem Unfall gefährlich werden. Beim Reißen von Carbon entsteht giftiger Staub. Und wo sich Stahl verformt, reißt und splittert Kohlenstoff. Und wenn Carbon anfängt, zu brennen, dann ähneln die entstehenden Mikrofasern in Größe und Wirkung Asbest. Bei einem Brand freiwerdende Carbon-Mikropartikel dringen tief in die Lunge ein. 《zurück

Welches Material ist Carbon?

  • „Carbon“ ist eine Abkürzung und die korrekte Bezeichnung ist carbonfaserverstärkter Kunststoff. Carbon ist also ein Verbundwerkstoff  (Materialmix). 《zurück

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Das war’s natürlich längst noch nicht gewesen!

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