Kohlefaser VS. Glasfaserrohre: Was ist besser?

Kennen Sie den Unterschied zwischen Kohlefaser und Glasfaser? Und wissen Sie, ob das eine besser ist als das andere?

Fiberglas ist definitiv das ältere der beiden Materialien. Es wird hergestellt, indem Glas geschmolzen und unter hohem Druck extrudiert wird. Anschließend werden die resultierenden Materialstränge mit einem Epoxidharz kombiniert, um einen sogenannten faserverstärkten Kunststoff (FRP) zu erzeugen.

Kohlenstofffasern bestehen aus Kohlenstoffatomen, die in langen Ketten miteinander verbunden sind. Tausende Fasern werden dann zu einem Kabel (auch Stränge aus gebündelten Fasern genannt) kombiniert. Diese Kabel können zu einem Stoff verwoben oder flach ausgebreitet werden, um ein „unidirektionales“ Material zu erzeugen. In diesem Stadium wird es mit einem Epoxidharz kombiniert, um alles von Rohren und flachen Platten bis hin zu Rennwagen und Satelliten herzustellen.

Es ist interessant festzustellen, dass rohes Fiberglas und Kohlefaser ähnliche Handhabungseigenschaften aufweisen und auch ähnlich aussehen können, wenn Sie ein schwarz gefärbtes Fiberglas haben. Erst nach der Herstellung erkennt man, was die beiden Materialien unterscheidet: nämlich Festigkeit, Steifigkeit und in geringem Maße Gewicht (Kohlefaser ist etwas leichter als Glasfaser). Auf die Frage, ob das eine besser ist als das andere, lautet die Antwort „Nein“. Beide Materialien haben je nach Anwendung ihre Vor- und Nachteile.

STEIFHEIT
Glasfaser ist tendenziell flexibler als Kohlefaser und etwa 15-mal günstiger. Für Anwendungen, die keine maximale Steifigkeit erfordern – wie Lagertanks, Gebäudeisolierung, Schutzhelme und Karosserieteile – ist Glasfaser das bevorzugte Material. Glasfaser wird auch häufig in Großserienanwendungen eingesetzt, bei denen niedrige Stückkosten im Vordergrund stehen.

STÄRKE
Carbonfasern glänzen vor allem durch ihre Zugfestigkeit. Als Rohfaser ist es nur geringfügig stärker als Glasfaser, wird aber in Kombination mit den richtigen Epoxidharzen unglaublich stark. Tatsächlich ist Kohlefaser bei richtiger Herstellung stärker als viele Metalle. Aus diesem Grund bevorzugen Hersteller von Flugzeugen und Booten Kohlefaser gegenüber Metall- und Glasfaseralternativen. Kohlefaser ermöglicht eine höhere Zugfestigkeit bei geringerem Gewicht.

HALTBARKEIT
Wenn Haltbarkeit als „Zähigkeit“ definiert wird, ist Glasfaser der klare Gewinner. Obwohl alle thermoplastischen Materialien vergleichsweise zäh sind, hängt die Widerstandsfähigkeit von Glasfasern gegenüber größeren Belastungen direkt von ihrer Flexibilität ab. Kohlefaser ist sicherlich steifer als Glasfaser, aber diese Steifigkeit bedeutet auch, dass sie nicht so langlebig ist.

PREISE
Die Märkte für Rohre und Platten aus Kohlefaser und Glasfaser sind im Laufe der Jahre dramatisch gewachsen. Allerdings werden Glasfasermaterialien in einem viel breiteren Anwendungsspektrum eingesetzt, was dazu führt, dass mehr Glasfaser hergestellt wird und die Preise niedriger sind.

Zum Preisunterschied kommt noch hinzu, dass die Herstellung von Carbonfasern ein schwieriger und zeitaufwändiger Prozess ist. Im Gegensatz dazu ist das Extrudieren von geschmolzenem Glas zu Glasfaser vergleichsweise einfach. Wie bei allem anderen gilt auch hier: Je schwieriger der Prozess, desto teurer.

Letztendlich sind Glasfaserrohre weder besser noch schlechter als ihre Kohlefaser-Alternative. Beide Produkte haben Anwendungen, für die sie überlegen sind. Es geht darum, das richtige Material für Ihre Bedürfnisse zu finden.