De evolutie van de carbonvezelproductie: waarom tapebreedte ertoe deed bij filament winding

Geschreven in februari 2025 over het filament winding proces dat Venn in 2015 als eerste toepaste. Voor de velgen van vandaag: zie Kwaliteit die je kunt meten.

In de wereld van hoogwaardige carbonvezelcomposieten maken de details het verschil. Een van die cruciale details is de breedte van de prepregtape die bij filament winding wordt gebruikt. Bij VENN zijn we overgestapt op 1k towpreg (tape met 1.000 carbonvezels), een belangrijke stap vooruit in het proces, al brengt die zijn eigen uitdagingen en afwegingen met zich mee.

Wat tapebreedte betekent bij filament winding

Traditionele filament winding gebruikt doorgaans bredere tapes met 3k, 6k of zelfs 12k vezels. Die bredere tapes bieden kortere productietijden en lagere materiaalkosten, wat verklaart waarom ze in de industrie zo veel worden gebruikt. Het streven naar een perfecte oppervlakteafwerking en optimale structurele eigenschappen heeft ons echter naar smallere alternatieven doen zoeken.

De voordelen van 1k towpreg

Superieure oppervlaktekwaliteit

De smallere 1k tape maakt een preciezere vezelplaatsing en betere controle over de vezelarchitectuur mogelijk. Zie het als schilderen met een fijnere kwast – je bereikt veel meer detail en precisie. Die precisie vertaalt zich direct in superieure oppervlaktekwaliteit, waardoor we onze kenmerkende Class-A afwerking bereiken zonder blanke laklaag om onvolkomenheden te verbergen.

Betere gasdoorlaatbaarheid

Tijdens het uitharden komen uit harsen kleine hoeveelheden gas vrij. Bij bredere tapes kunnen die gassen ingesloten raken, met holtes of oppervlaktefouten als gevolg. De 1k towpreg vormt natuurlijke microkanalen tussen de tapelagen, waardoor gassen beter kunnen ontsnappen. Dat levert een gelijkmatigere structuur en een betere compactie op.

Betere controle over het vezelvolume

Smallere tapes geven betere controle over het vezelvolume in kritieke delen van de velg. Dankzij die precisie kunnen we de structuur optimaliseren op zowel sterkte als gewicht, zodat elke gram materiaal een functie heeft.

De uitdagingen

Complexere productie

Werken met 1k towpreg maakt de productietijd aanzienlijk langer. Het wikkelproces moet meer banen leggen om hetzelfde oppervlak te bedekken, wat uiterst nauwkeurige controle over spanning en positionering vereist. Dat vraagt om geavanceerdere wikkelapparatuur en besturingssystemen.

Gevolgen voor de kosten

Smallere tapes brengen over het algemeen hogere materiaalkosten met zich mee, niet alleen in het basismateriaal maar ook in het complexere prepregproces dat nodig is om ze te maken. Bovendien verhogen de langere productietijden de fabricagekosten.

Eisen aan de kwaliteitscontrole

Het gebruik van smallere tapes vereist nog strengere kwaliteitscontroles. Elke kleine afwijking in spanning of positionering wordt beter zichtbaar in het eindproduct, wat uitzonderlijke precisie in het proces vraagt.

De uitdaging van het maloppervlak

Een van de meest cruciale factoren voor een Class-A afwerking is de mal zelf. Zelfs bij perfecte vezelplaatsing geldt: als het maloppervlak niet absoluut foutloos is, is het eindproduct dat ook niet. Daarom hebben we verschillende technieken voor oppervlakteafwerking onderzocht:

Micropolijsten

Traditioneel mechanisch polijsten haalt slechts een bepaald niveau van oppervlakteafwerking. We hebben gespecialiseerde micropolijsttechnieken moeten ontwikkelen die op bijna microscopisch niveau werken, om de oppervlaktekwaliteit te bereiken die onze afwerking zonder laklaag vereist.

Galvaniseren

Soms is zelfs geavanceerd polijsten niet genoeg. We hebben geëxperimenteerd met het galvaniseren van maloppervlakken, wat een uitzonderlijk gladde en bovendien zeer slijtvaste afwerking kan geven. Dit proces maakt de productie van mallen echter complexer en duurder.

Vooruitkijken

De overstap op 1k towpreg is een aanzienlijke investering in kwaliteit en prestaties. Die brengt bepaalde uitdagingen met zich mee, maar we zijn ervan overtuigd dat de voordelen – vooral in oppervlaktekwaliteit en structurele optimalisatie – de extra complexiteit en kosten rechtvaardigen. Naarmate de productietechnologie zich verder ontwikkelt, verwachten we verdere verfijningen van dit proces, die mogelijk tot nog betere resultaten leiden.

Voor onze klanten betekent dit producten die niet alleen op het hoogste niveau presteren, maar ook de schoonheid van perfect uitgevoerde carbonvezelproductie laten zien. De Class-A afwerking zonder laklaag op onze velgen gaat niet alleen om esthetiek – ze is het bewijs van de precisie van het proces en van onze inzet om de grenzen te verleggen van wat mogelijk is in carbonvezeltechnologie.

Wat vind jij van de afweging tussen productie-efficiëntie en ultieme productkwaliteit? We horen graag de visie van zowel professionals uit de industrie als liefhebbers die de technische kant van carbonvezelproductie waarderen.