Die Evolution der Carbonfaserfertigung: Warum die Breite des Faserbands beim Filamentwickeln entscheidend war

Geschrieben im Februar 2025 über das Filamentwickelverfahren, mit dem Venn 2015 Pionierarbeit geleistet hat. Zu den Felgen von heute lesen Sie Messbare Qualität.

In der Welt der Hochleistungs-Carbonverbundwerkstoffe entscheiden die Details. Eines dieser kritischen Details ist die Breite des Prepreg-Faserbands, das beim Filamentwickeln verwendet wird. Der Wechsel zu 1k-Towpreg (Faserband mit 1.000 Carbonfasern) ist bei VENN ein bedeutender Fortschritt im Verfahren, auch wenn er eigene Herausforderungen und Zielkonflikte mit sich bringt.

Was die Breite des Faserbands beim Filamentwickeln bedeutet

Beim herkömmlichen Filamentwickeln kommen meist breitere Faserbänder mit 3k, 6k oder sogar 12k Fasern zum Einsatz. Diese breiteren Faserbänder ermöglichen kürzere Fertigungszeiten und niedrigere Materialkosten, was ihre Verbreitung in der Branche erklärt. Das Streben nach einer perfekten Oberfläche und optimalen Struktureigenschaften hat uns jedoch dazu gebracht, schmalere Alternativen zu erproben.

Die Vorteile von 1k-Towpreg

Überlegene Oberflächenqualität

Das schmalere 1k-Faserband erlaubt eine präzisere Faserablage und eine bessere Kontrolle über die Faserarchitektur. Stellen Sie es sich wie das Malen mit einem feineren Pinsel vor: Sie erreichen weit mehr Detail und Präzision. Diese Präzision schlägt sich direkt in einer überlegenen Oberflächenqualität nieder und ermöglicht uns unsere charakteristische Class-A-Oberfläche, ohne dass Klarlack Makel verdecken müsste.

Höhere Gasdurchlässigkeit

Beim Aushärten setzen Harze kleine Mengen Gas frei. Bei breiteren Faserbändern können diese Gase eingeschlossen werden und Lunker oder Oberflächenfehler verursachen. Das 1k-Towpreg bildet natürliche Mikrokanäle zwischen den Faserband-Lagen, durch die Gase wirksamer entweichen können. Das Ergebnis ist eine gleichmäßigere Struktur und eine bessere Verdichtung.

Bessere Kontrolle des Faservolumens

Schmalere Faserbänder ermöglichen eine bessere Kontrolle des Faservolumens in kritischen Bereichen der Felge. Dank dieser Präzision können wir die Struktur sowohl auf Festigkeit als auch auf Gewicht optimieren, sodass jedes Gramm Material einen Zweck erfüllt.

Die Herausforderungen

Komplexität der Fertigung

Die Arbeit mit 1k-Towpreg verlängert die Fertigungszeit erheblich. Beim Wickeln sind mehr Durchgänge nötig, um dieselbe Fläche abzudecken, was eine äußerst präzise Kontrolle von Spannung und Positionierung erfordert. Das verlangt anspruchsvollere Wickelanlagen und Steuerungssysteme.

Auswirkungen auf die Kosten

Schmalere Faserbänder gehen in der Regel mit höheren Materialkosten einher, nicht nur beim Grundmaterial, sondern auch durch den aufwendigeren Prepreg-Prozess, der zu ihrer Herstellung nötig ist. Hinzu kommt, dass die längeren Fertigungszeiten die Herstellungskosten erhöhen.

Anforderungen an die Qualitätskontrolle

Der Einsatz schmalerer Faserbänder erfordert eine noch strengere Qualitätskontrolle. Jede kleine Abweichung bei Spannung oder Positionierung wird im fertigen Produkt sichtbarer, was außergewöhnliche Präzision im Prozess verlangt.

Die Herausforderung Formoberfläche

Einer der entscheidenden Punkte für eine Class-A-Oberfläche liegt in der Form selbst. Selbst bei perfekter Faserablage gilt: Ist die Formoberfläche nicht absolut makellos, ist es das fertige Produkt auch nicht. Das hat uns dazu gebracht, verschiedene Verfahren der Oberflächenbearbeitung zu erproben:

Mikropolieren

Herkömmliches mechanisches Polieren erreicht nur eine bestimmte Oberflächengüte. Wir mussten spezielle Mikropolierverfahren entwickeln, die nahezu im mikroskopischen Bereich arbeiten, um die Oberflächenqualität zu erzielen, die unsere Oberfläche ohne Klarlack verlangt.

Galvanisieren

In manchen Fällen reicht selbst fortschrittliches Polieren nicht aus. Wir haben mit dem Galvanisieren von Formoberflächen experimentiert, das eine außergewöhnlich glatte und zugleich äußerst haltbare Oberfläche ergeben kann. Dieses Verfahren macht die Formenfertigung allerdings aufwendiger und teurer.

Der Blick in die Zukunft

Der Wechsel zu 1k-Towpreg ist eine bedeutende Investition in Qualität und Leistung. Er bringt gewisse Herausforderungen mit sich, doch wir sind überzeugt, dass die Vorteile – besonders bei Oberflächenqualität und struktureller Optimierung – den zusätzlichen Aufwand und die Mehrkosten rechtfertigen. Mit der weiteren Entwicklung der Fertigungstechnologie erwarten wir weitere Verfeinerungen dieses Verfahrens, die zu noch besseren Ergebnissen führen können.

Für unsere Kunden heißt das: Sie erhalten Produkte, die nicht nur Leistung auf höchstem Niveau bringen, sondern auch die Schönheit perfekt ausgeführter Carbonfaserfertigung zeigen. Die Class-A-Oberfläche ohne Klarlack auf unseren Felgen ist mehr als Ästhetik – sie zeugt von der Präzision des Verfahrens und von unserem Anspruch, die Grenzen des in der Carbonfasertechnologie Möglichen zu verschieben.

Wie denken Sie über die Abwägung zwischen Fertigungseffizienz und höchster Produktqualität? Uns interessieren stets die Sichtweisen von Branchenprofis ebenso wie von Enthusiasten, die die technischen Seiten der Carbonfaserfertigung zu schätzen wissen.