Über Carbonfaser-Oberflächenveredelungen

Wissen Sie, warum manche Carbonfaserteile eine matte Oberfläche benötigen, während andere eine glänzende Oberfläche benötigen? Das liegt daran, dass unterschiedliche Anwendungsszenarien unterschiedliche Oberflächen erfordern. Unser Artikel befasst sich eingehend mit Carbonfaseroberflächen, um Ihnen zu helfen, Produktleistung, Ästhetik und Langlebigkeit zu verbessern.

1. A- und B-Oberfläche aus Kohlefaser

Kohlefaserteile oder Zubehör haben üblicherweise zwei Seiten: A und B. Seite A ist die sichtbare Oberfläche des Teils, die eine anspruchsvolle Bearbeitung und Behandlung erfordert. Seite B hingegen ist die Rückseite des Teils, die eine raue Oberfläche aufweist und in der Regel nicht sichtbar ist. Mit Oberflächenbehandlung ist in der Regel die Oberflächenbehandlung der A-Seite gemeint.

2. Warum Carbonfaser-Oberflächen?

Funktionale Anforderungen:

• Verbessern Sie die mechanischen Eigenschaften von Kohlenstofffaserverbundoberflächen und erhöhen Sie deren Scherung zwischen den Schichten. Reduzieren Sie den Abstand zwischen Matrix und Faser, um die Haftung zu verbessern.
• Verbessern Sie die UV-, Oxidations- und Abriebfestigkeit von Kohlefaserverbundwerkstoffen.
• Durch Oxidieren der Oberfläche des Verbundmaterials wird seine elektrische Leitfähigkeit verbessert und seine Anwendung in den Bereichen Elektronik und Kommunikation erweitert.

Ästhetische Bedürfnisse:

• Erfüllen Sie die Anforderungen an die visuelle Ästhetik hochwertiger, leistungsstarker Produkte (z. B. Fahrzeugoberflächen, Innenausstattung, Outdoor-Sportgeräte usw.).
• Industriestandards: Oberflächenbehandlungsverfahren für High-End-Anwendungen (z. B. Luft- und Raumfahrt, Hochleistungsautos), die den erforderlichen Standards der Industrie entsprechen.

3. Arten von Carbonfaser-Oberflächen

Oberfläche – Oberflächen von Kohlefaserteilen und -zubehör werden üblicherweise entsprechend den funktionalen und ästhetischen Anforderungen wie folgt klassifiziert:

Glanzoberfläche:

• Merkmale: Glänzende und glatte Oberfläche, reflektierend wie ein Spiegel. Klare Darstellung der Präparattextur.
• Verarbeitung: Nachdem die Beschläge abgefallen sind, werden sie mehrmals poliert und mit einem klaren Hochglanzlack überzogen. Das Schleifen beginnt mit 240er Körnung und steigert sich schrittweise auf 800-2000er Körnung, bis hin zu 1500er Körnung.
• Nachteile: glatte Oberfläche wie ein Spiegel, leicht Kratzer und Fingerabdrücke. Spätere Wartungskosten sind hoch.

Mattes Finish:  

• Merkmale: Entspiegelte Oberfläche mit mattem Finish. Die leicht gewebte Carbonfaserstruktur lässt Kratzer und Schrammen leicht verbergen. Schmutzabweisende Oberfläche, geringer Wartungsaufwand
• Verfahren: Die Oberfläche wird mit Mattlack besprüht oder sandgestrahlt.

Satiniertes Finish: 

• Merkmale: Die Leuchtkraft und Glätte der Oberfläche liegen zwischen glänzend und matt und sorgen für eine weiche und geschmeidige Haptik. Die Oberfläche ist reflektierender als die glatte Oberfläche und hat sowohl funktionale als auch ästhetische Vorteile.
• Verfahren: Die Oberfläche wird mit einem mittelglänzenden Lack besprüht oder die Oberfläche des Verbundwerkstoffs wird wiederholt poliert, um ihre Rauheit zu kontrollieren (Ra 0,4–0,8 μm).

Abreißgewebe-Beschichtung

• Merkmale: Aufgrund seiner besonderen Verwendung – es wird zum Verbinden mit anderen Objekten benötigt – ist seine Oberfläche rau und porös und ohne Beschichtung, um sie für das nachfolgende Verbinden vorzubereiten.
• Verfahren: Vor dem Fixieren des Verbundwerkstoffs wird die Oberfläche des Kohlefaser-Prepregs mit einer Abziehschicht (z. B. Nylongewebe) abgedeckt. Nach der Fixierung wird die Abziehschicht abgerissen, um eine raue Textur zu erzeugen.

4. Gängiger Prozess zur Oberflächenbehandlung von Kohlefasern

Oberflächen – Poliert 

• Die Oberfläche des Verbundwerkstoffs wird mit einer Schicht Epoxidharz beschichtet. Die grundlegenden Oberflächenanforderungen sind unterschiedlich. Verwenden Sie grobes Schleifpapier, eine Polierscheibe oder eine elektrische Poliermaschine, um Grate von Verbundwerkstoffteilen zu entfernen und die Oberfläche zu polieren.
• Nachteil: Die polierte Oberfläche ist nicht korrosions- und UV-beständig, wer diese Eigenschaft benötigt, benötigt zusätzlich Sprühlack und Schutzwachs.

Oberflächen – Matt geschliffen/Sand für Farbe

Nach dem Schleifen und Polieren der Verbundteile ist, je nach Anforderung Ihrer Anwendung, eine Schicht Mörtel (z. B. Aluminiumoxid) oder ein Klarlack mit mattem Sand-Finish erforderlich.

Oberflächen – Gestrichen/Lackiert

Kohlefaserverbundteile werden nach Ihren speziellen Anforderungen, z. B. hinsichtlich Ästhetik, verbesserter UV-Beständigkeit und Reibungsfestigkeit, nach unterschiedlich starker Politur mit 3-4 Lackschichten beschichtet. Dadurch werden Lücken und Löcher zwischen den Fasern und dem Substrat reduziert und die Oberfläche anschließend mit einer dünnen Lackschicht geglättet.

5. Anwendungsszenarien und Fälle von Oberflächenveredelungen

• Luft- und Raumfahrt

Für die Flügelhaut eines Flugzeugs muss eine Nylongewebe-Stripping-Technologie aus Verbundwerkstoffen verwendet werden, um die Haftung am Flugzeugrahmen zu verbessern.

Die Verbundwerkstoffe auf der Oberfläche von Raketen- und Flugzeugtriebwerkssystemen müssen mit hochtemperaturbeständigen Beschichtungen überzogen werden, um Leistungseinbußen durch hohe Temperaturen vorzubeugen und ihre Lebensdauer zu verlängern.

• Automobilbau

Der Innenraum, der Karosserierahmen, die Verkleidungen usw. des Autos werden matt sandgestrahlt, um die Kohlefaserstruktur zu erhalten und gleichzeitig Kratzer, Fingerabdrücke und Schmutz zu verbergen.

Die Bremsbeläge werden mit verschleißfestem und hochtemperaturbeständigem Lack besprüht, um die durch Hochtemperaturreibung verursachten Schäden zu verringern.

• Outdoor-Sportgeräte:

Hochleistungsfahrradrahmen werden mit UV-Lack besprüht, um ihre UV-Beständigkeit und Anpassungsfähigkeit an extreme Außenbedingungen zu verbessern.

• Industriebereich:

Die Oberfläche des industriellen Förderbandes wird mit einer Beschichtung aus einem Nanoröhren-Epoxid-Verbundwerkstoff besprüht, wodurch sein Oberflächenwiderstand auf bis zu 10^6Ω sinkt und die Ansammlung statischer Elektrizität reduziert wird.

6. Fazit

Die Oberflächenbehandlung ist ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von Kohlefaserverbundwerkstoffen vom Halbzeug bis zum fertigen Produkt. Sie wirkt sich direkt auf die Leistung, Lebensdauer und Kundenzufriedenheit Ihres Produkts aus.

Wählen Sie das richtige Oberflächenbehandlungsverfahren für Ihre Anwendung oder kontaktieren Sie uns, damit wir Ihnen bei der individuellen Anpassung Ihrer Lösung helfen können, um Ihre Kohlefaserteile stärker und schöner zu machen!