Hochleistungs-UD-Kohlegelege für besonders tragfähige Laminate Das UNIDRY® Kohlegelege mit 400 g/m² konzentriert die Kohlefasern nahezu vollständig in Belastungsrichtung und eignet sich damit besonders für hoch beanspruchte Laminate, Verstärkungen und Sandwichbauteile. Die parallel ausgerichteten Carbonfasern ermöglichen eine sehr effiziente Nutzung der Fasereigenschaften. Ein sehr leichtes Polyester-Haftfadengitter auf beiden Seiten stabilisiert das Gelege, erleichtert Zuschnitt und Handling und hält die Fasern während der Verarbeitung zuverlässig in ihrer vorgesehenen Lage.
UNIDRY® ist ein unidirektionales Kohlegelege aus ZOLTEK™ PX35 50k Kohlefasern. Anders als bei einem klassischen Kohlegewebe werden die Fasern nicht miteinander verwoben, sondern verlaufen weitgehend gestreckt und parallel in 0°-Richtung. Dadurch entstehen keine für Gewebe typischen Faserondulationen durch sich kreuzende Kett- und Schussfäden. Das hohe Flächengewicht von 400 g/m² ermöglicht einen vergleichsweise schnellen Laminataufbau und ist insbesondere für Bauteile interessant, bei denen hohe Faseranteile beziehungsweise größere Laminatdicken mit wenigen Lagen erreicht werden sollen. Die Carbonfasern werden durch ein sehr leichtes Haftfadengitter aus Polyester auf beiden Seiten fixiert. Dies stabilisiert das UD-Gelege bei Zuschnitt, Positionierung und Laminataufbau und reduziert ein Verschieben oder Aufspreizen der parallel liegenden Fasern.
Faser
ZOLTEK™ PX35 50k
Faserorientierung
unidirektional (UD), parallel
Flächengewicht
400 g/m²
Breite
50 cm
Haftfadengitter
Polyester, 76 dtex, 3,5 g/m², beidseitig
Zugfestigkeit der Faser
4137 MPa
E-Modul Zug
242 GPa
Bruchdehnung
1,5 %
Faserdichte
1,81 g/cm³
Filamentdurchmesser
7,2 µm
Vorteile
Hohe Faserausnutzung: Die Kohlefasern verlaufen gestreckt und parallel in Belastungsrichtung.
Keine Gewebeondulation: Die Fasern werden nicht miteinander verwoben und können dadurch ihre Eigenschaften in 0°-Richtung besonders wirkungsvoll einbringen.
Hoher Faseranteil möglich: Geeignet für leichte und gleichzeitig hoch belastbare CFK-Laminate.
Effizienter Laminataufbau: Durch 400 g/m² lassen sich größere Laminatdicken mit vergleichsweise wenigen Lagen aufbauen.
Beidseitig stabilisiert: Das leichte Polyester-Haftfadengitter auf beiden Seiten hält die Fasern zusammen und erleichtert Zuschnitt, Positionierung und Verarbeitung.
Gute Zuschnittstabilität: Das Gelege lässt sich auch in unterschiedlichen Konturen zuschneiden, ohne wie ein klassisches Gewebe stark auszufransen.
Anwendungsgebiete
Das 400-g/m²-UD-Kohlegelege eignet sich insbesondere für Bauteile, bei denen hohe Steifigkeit und Festigkeit gezielt in einer definierten Belastungsrichtung benötigt werden. Typische Anwendungen sind:
hoch belastete CFK-Laminate und Verstärkungen
Sandwichbauteile
Holm- und Gurtverstärkungen
Modellbau und Formenbau
technische Strukturbauteile
Bauteile mit überwiegender Biege- oder Zugbelastung
lokale Verstärkungen bestehender Laminataufbauten
Durch Kombination mehrerer UD-Lagen in unterschiedlichen Faserwinkeln lassen sich die mechanischen Eigenschaften gezielt an die jeweiligen Belastungsrichtungen eines Bauteils anpassen.
Geeignete Harzsysteme
Für strukturelle CFK-Laminate werden vorzugsweise geeignete Epoxidharzsysteme eingesetzt. Entscheidend sind eine gute Benetzung der Kohlefasern sowie eine auf Bauteilgröße, Laminierverfahren und Verarbeitungstemperatur abgestimmte Verarbeitungszeit.
Verarbeitung
Das Gelege entsprechend der vorgesehenen Belastungsrichtung ausrichten. Bei mehrlagigen Laminaten können die einzelnen Lagen gezielt in unterschiedlichen Winkeln angeordnet werden. Das beidseitige Haftfadengitter stabilisiert die parallel liegenden Fasern beim Zuschneiden und Einlegen. Beim Laminieren ist auf eine vollständige Benetzung der Fasern und eine möglichst gleichmäßige Verdichtung des Laminataufbaus zu achten. Für ein Handlaminat mit rechnerisch 45 Vol.-% Faseranteil ergeben sich folgende Richtwerte:
Harzverbrauch
ca. 317 g/m²
Laminatdicke
ca. 0,50 mm je Lage
Laminatgewicht
ca. 717 g/m²
Die angegebenen Laminatwerte sind rechnerische Richtwerte für Handlaminate mit 45 Vol.-% Fasern. Die tatsächlich erreichbaren Werte hängen unter anderem von Harzsystem, Verarbeitungsverfahren und Verdichtung ab.
FAQ
Was unterscheidet ein UD-Kohlegelege von einem Kohlegewebe? Bei einem UD-Gelege verlaufen die Carbonfasern überwiegend parallel in einer Richtung. Da sie nicht miteinander verwoben werden, entstehen keine typischen Faserondulationen eines Gewebes. Dadurch können die Fasereigenschaften besonders effizient in der Hauptbelastungsrichtung genutzt werden.
Wozu dient das Haftfadengitter? Das sehr leichte Polyester-Haftfadengitter stabilisiert die parallel angeordneten Carbonfasern. Bei diesem UNIDRY®-Gelege befindet sich das Haftfadengitter auf beiden Seiten. Dadurch lässt sich das Material leichter zuschneiden, positionieren und in mehrlagigen Laminataufbauten verarbeiten.
Wann ist das Flächengewicht von 400 g/m² sinnvoll? Das höhere Flächengewicht eignet sich besonders, wenn tragfähige Laminatquerschnitte mit vergleichsweise wenigen Lagen aufgebaut werden sollen. Für sehr dünne oder fein abgestufte Laminate können leichtere UD-Gelege vorteilhafter sein.
Können mehrere Faserrichtungen kombiniert werden? Ja. UD-Lagen können beispielsweise in 0°, 90° oder ±45° angeordnet werden. So lässt sich der Laminataufbau gezielt an die im Bauteil auftretenden Belastungsrichtungen anpassen.
Unidry
UNIDRY® Kohlegelege (UD) 400 g/m², 50 cm, Rolle/ 2 m
Beispiel
(= 1 m²)
Art.-Nr. 192400050-UUD-2
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