Hochwertige Carbonrohre / CFK Rohre von R&G - Maximale Festigkeit bei geringem Gewicht

Was zeichnet die Carbonrohre von R&G aus?

Die Carbonrohre von R&G zeichnen sich durch ihre exzellente Festigkeit, Steifigkeit und Leichtigkeit aus. Diese kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) bieten herausragende mechanische Eigenschaften und eignen sich ideal für anspruchsvolle Anwendungen in verschiedenen Industrien. Unsere CFK Rohre sind in unterschiedlichen Größen und Ausführungen erhältlich oder auch in konischen Formen, die speziell auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten sind.

Was ist ein CFK-Rohr?

Ein CFK-Rohr ist ein zylindrisches Bauteil, das aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) besteht. CFK ist ein Verbundwerkstoff, bei dem Kohlenstofffasern in eine Kunststoffmatrix eingebettet sind, meist aus Epoxidharz oder einem ähnlichen Material. Diese Rohre bieten eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht. Dies macht sie ideal für Anwendungen, die strukturelle Stabilität erfordern, aber gleichzeitig Gewicht sparen müssen.

Unterschiedliche Größen und Produkte

Bei R&G bieten wir eine umfassende Auswahl an Carbonrohren, die in verschiedenen Größen und Formen erhältlich sind. So werden wir den vielfältigen Anforderungen unserer Kunden gerecht. Unsere CFK Rohre sind in verschiedenen Durchmessern und Längen erhältlich. Beispielsweise Carbonrohre in 30mm, die ideal für hochbelastbare Anwendungen ist, die gleichzeitig eine präzise Größe erfordern.

Die CFK-Rohre von R&G gibt es sowohl in runder als auch in quadratischer Ausführung, wobei die runden Rohre in einer Vielzahl von Herstellungsverfahren produziert werden:

• Pultrudierte CFK Rohre, die für ihre gleichmäßige Struktur und hervorragende Zugfestigkeit bekannt sind. Diese Rohre sind ideal für Anwendungen, bei denen konstante mechanische Eigenschaften über die gesamte Länge des Rohres entscheidend sind.
• Pullwinded CFK Rohre sind besonders flexibel und ermöglichen durch ihre Herstellungsweise eine Kombination von axialer und diagonal gewickelter Verstärkung. Dies bietet eine erhöhte Belastbarkeit in verschiedenen Richtungen und eignet sich für spezialisierte technische Anwendungen.
• Konische Carbonrohre, die eine variable Form bieten und sich besonders für spezifische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt oder im Bauwesen eignen, wo eine konische Struktur erforderlich ist.
• Gewickelte CFK-Rohre, die in mehreren Wickelmustern erhältlich sind, darunter:
  • Wickelung ± 45°/0° für hohe Torsionsfestigkeit.
  • Wickelung 0°/90° für maximale Zugfestigkeit in axialer und lateraler Richtung.

Zusätzlich bieten wir quadratische pultrudierte CFK-Rohre an, die in Anwendungen genutzt werden, in denen eine rechteckige oder quadratische Struktur erforderlich ist und hohe Festigkeit bei geringem Gewicht gefragt ist.

Unsere Carbonrohre sind extrem vielseitig und decken ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten ab. Dies erstreckt sich von leichten Strukturen bis hin zu hochbelastbaren Bauteilen, wie z.B. in der Luftfahrt.

Eigenschaften von CFK Rohren

Carbonrohre haben herausragende physikalische und mechanische Eigenschaften, die sie von herkömmlichen Materialien wie Stahl oder Aluminium unterscheiden:

Hohe Festigkeit und Steifigkeit

Dank der Kohlenstofffasern haben CFK Rohre eine extrem hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht. Die Steifigkeit der Kohlenstofffasern sorgt dafür, dass Carbonrohre auch bei hohen Belastungen formstabil bleiben und ihre mechanischen Eigenschaften beibehalten.

Geringes Gewicht

Ein wesentliches Merkmal von Carbonrohren ist ihr geringes Gewicht. Dies macht sie ideal für Anwendungen, bei denen eine Reduzierung der Masse entscheidend ist, wie in der Luft- und Raumfahrt, im Motorsport oder bei Sportgeräten. Ein CFK Rohr wiegt nur einen Bruchteil im Vergleich zu Stahl oder Aluminium, bietet jedoch ähnliche oder sogar bessere Festigkeitseigenschaften.

Korrosionsbeständigkeit

Ein weiterer Vorteil von Rohren aus carbonfaserverstärktem Kunststoff ist ihre Korrosionsbeständigkeit. Im Gegensatz zu Metallen rosten Kohlefaser Rohre nicht und sind gegen chemische Einflüsse weitgehend unempfindlich. Dies macht sie ideal für den Einsatz in korrosiven Umgebungen, wie in der Marineindustrie oder im Offshore-Bereich.

Hohe Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit von CFK Rohren ist beachtlich, was bedeutet, dass sie sich hervorragend für Anwendungen eignen, bei denen hohe mechanische Belastungen auftreten. Dies spielt eine wichtige Rolle in der Robotik oder in der Medizintechnik, wo Präzision und Langlebigkeit entscheidend sind.

Einfache Bearbeitung und Modifikation

Carbonrohre lassen sich relativ leicht verarbeiten. Man kann sie nicht nur nach Maß fertigen, sondern auch individuell anpassen, indem man sie schneidet, biegt oder mit Carbon Rohr Verbindern verbindet. Dies macht sie ideal für maßgeschneiderte Projekte in verschiedenen Bereichen.

Vorteile von Carbonrohren

• Leicht und stark: CFK Rohre bieten eine unschlagbare Kombination aus geringem Gewicht und hoher Festigkeit, was sie besonders geeignet für hochbelastbare, aber dennoch leichte Konstruktionen macht.
• Langlebigkeit: Aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und UV-Beständigkeit behalten CFK Rohre ihre Eigenschaften über einen langen Zeitraum hinweg bei, auch in extremen Umgebungen.
• Vielfältige Größen und Formen: Carbonrohre sind in vielen verschiedenen Größen und Formen erhältlich, sodass sie viele Anwendungsbereiche abdecken.
• Einfache Verarbeitung: Carbonrohre lassen sich leicht schneiden und anpassen, und sie können mit speziellen Carbon Rohr Verbindern verbunden werden, um individuelle Anforderungen zu erfüllen.

Wie werden Carbonrohre hergestellt?

Carbonrohre werden durch verschiedene Verfahren wie Pultrusion, Pullwinding und Wickeltechnik hergestellt. Dabei werden Kohlenstofffasern in eine Harzmatrix eingebettet und in die gewünschte Form gebracht. Diese Verfahren ermöglichen es, die Festigkeit und Eigenschaften des Rohres je nach Anwendung zu optimieren.

Pultrusion

Bei der Pultrusion werden die Kohlenstofffasern kontinuierlich in eine Harzmatrix getränkt und durch eine beheizte Form gezogen. Das Ergebnis sind extrem gleichmäßige und belastbare pultrudierte CFK Rohre. Diese werden in Anwendungen wie Brückenkonstruktionen oder bei langen tragenden Strukturen verwendet.

Pullwinding

Das Pullwinding-Verfahren kombiniert die Vorteile der Pultrusion mit der Wickeltechnik. Hier werden die Fasern nicht nur axial, sondern auch schräg gewickelt. So haben die pullwinded Carbonrohre eine erhöhte Torsionssteifigkeit. Diese Technik wird oft für Rohre aus CFK verwendet, die in der Luftfahrt oder im Motorsport benötigt werden, wo hohe Belastungen in verschiedenen Richtungen auftreten.

Gewickelte Carbonrohre

Gewickelte Carbonrohre werden durch das Umwickeln der Fasern auf eine Form hergestellt. Diese Methode ermöglicht es, Rohre mit unterschiedlichen Schichtdicken und Festigkeitsanforderungen zu fertigen. Dies ist ideal für Anwendungen, bei denen hohe Druck- und Biegefestigkeit erforderlich sind. Dazu zählen z.B. die Medizintechnik oder das Bauwesen.

Verarbeitung von CFK Rohren

CFK-Rohre verbinden

Das Verbinden von CFK-Rohren erfordert spezielle Techniken und Verbinder, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten. Es werden häufig Carbonrohr-Verbinder eingesetzt, die das Material stabil halten, ohne dessen Festigkeit zu beeinträchtigen. Diese Verbinder können aus Aluminium, Edelstahl oder speziellen Kunststoffen bestehen und ermöglichen stabile und flexible Verbindungen in Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt oder dem Motorsport. Auch Klebeverbindungen oder Verschraubungen kommen zum Einsatz, abhängig von der Belastung und den Anwendungsanforderungen.

Carbonrohre biegen

Das Biegen von Carbonrohren stellt eine besondere Herausforderung dar, da CFK aufgrund seiner Steifigkeit nur begrenzt biegbar ist. Um eine Verformung zu erreichen, ohne die Struktur zu beschädigen, müssen spezielle Verfahren wie Erwärmen oder das Auftragen von Druck in Kombination mit Formen verwendet werden. Es ist wichtig, das Material während des Biegens nicht zu stark zu belasten, um Risse oder Faserschäden zu vermeiden. In vielen Fällen ist es effizienter, vorgeformte konische Carbonrohre zu verwenden, um die gewünschten Biegegrade zu erreichen.

Carbonrohre schneiden

Das Schneiden von Carbonrohren erfordert den Einsatz von Spezialwerkzeugen, wie Diamant- oder Hartmetall-Sägen, um saubere und präzise Schnitte zu gewährleisten. Herkömmliche Schneidwerkzeuge können die Fasern beschädigen oder ausfransen lassen, was die strukturelle Integrität des Rohres beeinträchtigt. Beim Schneiden muss zudem Schutzkleidung getragen werden, da der entstehende Staub gesundheitsschädlich sein kann. Eine saubere Schnittkante ist entscheidend, um die Funktionalität des Rohres in anspruchsvollen Anwendungen zu gewährleisten.

Anwendungsbereiche für Carbonrohre

Carbonrohre kommen in einer Vielzahl von Industrien und technischen Bereichen zum Einsatz. Insbesondere werden sie in Anwendungen eingesetzt, die von den herausragenden mechanischen Eigenschaften dieses Materials profitieren. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Anwendungsbereiche von CFK-Rohren genauer betrachtet:

Luft- und Raumfahrt

In der Luft- und Raumfahrtindustrie sind Carbonrohre aufgrund ihrer geringen Dichte und hohen Festigkeit unverzichtbar. Sie tragen dazu bei, das Gesamtgewicht von Flugzeugen und Raumfahrzeugen zu reduzieren. Dies führt wiederum zu einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und der Nutzlastkapazität. CFK-Rohre werden hier in Strukturelementen wie Flügelrahmen, Triebwerksbauteilen und Fahrwerken verwendet, wo sie enormen Kräften standhalten müssen, ohne dabei das Gesamtgewicht der Flugzeuge zu erhöhen.

Automobilindustrie und Motorsport

In der Automobilindustrie werden CFK-Rohre vermehrt in der Herstellung von leichten und dennoch hochbelastbaren Komponenten eingesetzt, etwa bei Antriebswellen, Fahrwerksbauteilen, Rollen und Rahmenstrukturen. Die Reduzierung des Fahrzeuggewichts durch Carbonbauteile führt zu einer verbesserten Leistung und geringeren Emissionen. Besonders im Motorsport spielen Carbonrohre eine entscheidende Rolle, da hier jedes Gramm zählt. Denn die Verbesserung der Aerodynamik sowie der Gesamtperformance ist ausschlaggebend für den Erfolg.

Sportgeräte

Carbonrohre werden auch in der Herstellung von Hochleistungssportgeräten verwendet. Sie finden sich in Fahrradrahmen, Paddeln, Angelruten, Skistöcken und Tennisschlägern, wo sie durch ihr geringes Gewicht und ihre hohe Steifigkeit eine hervorragende Leistung ermöglichen. Sportgeräte aus Carbon sind nicht nur leichter, sondern auch widerstandsfähiger gegenüber Verformungen. Dies stellt eine lange Haltbarkeit und Präzision sicher.

Bauwesen

Im Bauwesen kommen CFK-Rohre zunehmend bei der Verstärkung von Brücken, Trägern und anderen Bauwerken zum Einsatz. Sie bieten eine kostengünstige Möglichkeit, um Beton und Stahlstrukturen zu verstärken, indem sie Gewicht einsparen und gleichzeitig die strukturelle Integrität erhöhen. In Renovierungsprojekten sind Carbonrohre besonders wertvoll, da sie ohne signifikante Eingriffe in die bestehende Struktur zusätzlichen Halt bieten.

Medizintechnik

Auch in der Medizintechnik spielen Carbonrohre eine wichtige Rolle. Sie werden beispielsweise in chirurgischen Instrumenten, Prothesen und medizinischen Geräten verwendet. Hier kommt es auf eine hohe Präzision bei gleichzeitig geringem Gewicht an. In chirurgischen Robotern werden CFK-Rohre für ihre steifen und leichten Eigenschaften geschätzt, da sie eine präzise Steuerung und schnelle Bewegungen ermöglichen.

Robotik und Automation

In der Robotik und Automatisierungstechnik kommen CFK-Rohre ebenfalls häufig zum Einsatz, vor allem in mechanischen Armen und Bewegungssystemen. Die Kombination aus hoher Steifigkeit und geringem Gewicht ermöglicht eine verbesserte Leistung und Präzision der Roboter, während der Energieverbrauch gesenkt wird. Dies ist besonders in Produktionsumgebungen wichtig, wo Geschwindigkeit und Genauigkeit entscheidend für die Effizienz sind.

Marine- und Offshore-Industrie

In der Marine- und Offshore-Industrie sind CFK-Rohre aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen raue Bedingungen ideal geeignet. Sie kommen bei der Konstruktion von Yachten, Booten und Offshore-Plattformen zum Einsatz. Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien wie Stahl oder Aluminium bieten sie den Vorteil, dass sie extremen Bedingungen auf See widerstehen, ohne zu rosten oder an Stabilität zu verlieren.