SIGRACOMP Bauteile aus carbonfaserverstärktem

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1 Broad Base. Best Solutions. COMPOSITEs FIBERS and MATERIALS SIGRACOMP Bauteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff

2 2 Carbonfasern und Verbundwerkstoffe made by SGL Group. Q Umfassendes Produktportfolio Q Integrierte Wertschöpfungskette Q Einziger europäischer Carbonfaser- Hersteller Q Konstant hohe Qualität Q Vielfältige Verarbeitungstechnologien Q Innovative maßgeschneiderte Lösungen Q Hohe Lieferzuverlässigkeit Q Kundennaher Vertrieb Q Globale Präsenz

3 BUSINESS UNIT COMPOSITEs FIBERS and MATERIALS 3 Einzigartig integrierte Wertschöpfungskette Die SGL Group deckt die gesamte Wertschöpfungskette der Carbonfaser-Produkte ab: vom Precursor über Carbonfasern, Gewebe und Prepregs bis hin zu fertigen CFK-Bauteilen. Unsere eigene Carbonfaser, produziert in Europa und Nordamerika, bildet dabei die Grundlage für alle Verarbeitungsstufen der Verbundwerkstoff-Anwendungen. Carbonfaserverstärkte Kunststoffe sind Hochleistungsmaterialien mit einzigartigen Eigenschaften. Sie kommen dort zum Einsatz, wo andere Materialien an ihre Grenzen stoßen, und sind für viele Industrien heute unverzichtbar. Zum Beispiel für Leichtbauteile von höchster Festigkeit und Steifigkeit. Mit vielfältigen Verarbeitungstechnologien sowie umfassendem Produktions-, Material- und Anwendungs-Know-how bieten wir unseren Kunden passgenaue Lösungen für ihre Anforderungen zum Beispiel in der Automobilproduktion, der Windenergie und zahlreichen weiteren industriellen Anwendungen. Als einziger europäischer Hersteller deckt die SGL Group die komplette Wertschöpfungskette von Carbonfasern ab: vom Rohmaterial aus eigener Herstellung über alle Zwischenstufen bis hin zu fertigen Endprodukten. Auf dieser Basis gewährleisten wir höchste Produktqualität und Lieferzuverlässigkeit. SIGRACOMP Bauteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) Bei anspruchsvollen Hightech-Anwendungen, die eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht erfordern, sind SIGRACOMP CFK- Bauteile unersetzbar. CFK hat ein geringeres Eigengewicht als Aluminium oder Stahl und ist zusätzlich enorm widerstandsfähig. Der Werkstoff kommt in vielen Industrien zum Einsatz: von Medizintechnik und Maschinenbau über Robotik und Automatisierungstechnik bis hin zu Messtechnik und Optik. b Wickelverfahren für die Herstellung eines Faserverbundbauteils Video: Von der Faser bis zum Bauteil sglgroup

4 4 SIGRACOMP Bauteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff Der ideale Werkstoff für den Leichtbau Unsere SIGRACOMP CFK-Bauteile überzeugen vor allem durch ausgezeichnete mechanische Eigenschaften in Kombination mit ihrem geringen Gewicht. Dadurch finden sie in vielen verschiedenen Industrien Einsatz. Carbonfaserverstärkter Kunststoff der ideale Werkstoff für den Leichtbau Geringes Eigengewicht Hohe Festigkeit und Steifigkeit Ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit Gute Schwingungsdämpfung Röntgentransparenz Hohe chemische Beständigkeit Geringe Wärmedehnung Korrosionsbeständigkeit Carbonfaserverstärkte Kunststoffe sind Werkstoffe, die aus mehreren Komponenten aufgebaut sind: Einer Grund- oder Trägersubstanz, der sogenannten Matrix sowie einer zweiten verstärkenden Komponente der Carbonfaser, die in die Matrix eingebettet ist. So entstehen Hochleistungswerkstoffe mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Die verschiedenen Fertigungstechnologien zur Herstellung von CFK-Bauteilen: Prepreg-Presstechniken Autoklavtechnik (Vakuumsackverfahren) Wickelverfahren Laminieren Aufblasverfahren Preform-Herstellung (Luftfahrt) Resin transfer molding (RTM) Herstellungsprozess Carbonfasertextil Harz Laminieren Pressen und Härten Mechanisches Bearbeiten Carbonfaser Wickeln Härten im Druckbehälter

5 Bauteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff 5 Medizintechnik Robotik und Automatisierungstechnik Typische Röntgentische Traversen Produkte CFK-Sandwichplatten Roboterarme CFK-Halter Greifer verschiedener Ausführungen Zubehör Fixateure Transferboards Vorteile Niedrige Röntgenstrahlungschwächung Geringes Eigengewicht Konformitätserklärung nach Medizintechnikgesetz Positioniergenauigkeit Bioverträglichkeitserklärung Hohe Schwingungsdämpfung Zulassung als Implantatwerkstoff Ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit Herstellung der Bauteile im Reinraum Hohe Beschleunigung und Geschwindigkeit möglich Messtechnik und Optik Maschinenbau Typische Tasterrohre Greiferstange Produkte Säulen Pleuel Optische Scheren Hubbalken Kameraplatten Rotorbügel Linsenfassungen Werkzeugachsen Vorteile Geringe Wärmeausdehnung (einstellbar bis in den Geringes Eigengewicht negativen Bereich) Ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit Geringes Eigengewicht Höhere Ausbringungsmenge Hohe Messgenauigkeit Geringerer Energieverbrauch Dimensionsstabilität Gute chemische Beständigkeit Positioniergenauigkeit

6 6 Carbonfaserverstärkter Kunststoff die Verbindung besonderer Eigenschaften Je nach Verwendung unterschiedlicher Matrixwerkstoffe und Fasertypen variieren die Eigenschaften von CFK. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung an die Anforderungen des Bauteils. In der spezifischen Zugfestigkeit steht der CFK-Verbund aufgrund seiner geringen Dichte an erster Stelle. Hier übertrifft er sowohl glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) und Aluminium als auch hochfesten Stahl. Aus diesem Grund dominieren CFK-Werkstoffe bei höchsten Belastungen den modernen Leichtbau. c Zugfestigkeitsprüfung von Carbonfasern Eigenschaften von Konstruktionswerkstoffen im Vergleich zu CFK 8 Stahl 1400 Stahl 50 CFK* GFK* [g/cm 3 ] Kiefernholz CFK* GFK* Al-Legierungen [N/mm 2 ] Kiefernholz Al-Legierungen GFK* CFK* [N/mm 2 / g/cm 3 ] Al-Legierungen Stahl Kiefernholz Dichte Zugfestigkeit Spezifische Zugfestigkeit * Faserorientierung 0 /±45 = 1/1

7 Carbonfaserverstärkter Kunststoff 7 Spezifische Zugfestigkeit und Zug-E-Modul von unterschiedlichen Carbon-Fasertypen Kommerzielle Carbonfasern lassen sich IM auf Polyacrylnitril (PAN) basierend (HT/IM) auf Polyacrylnitril (PAN) basierend (HM) auf Pech basierend (UHM) heute in zwei Basisklassen einteilen: hochfeste (HT) und hochsteife (UHM) Fasern, wobei 80 % des Marktes durch HT- Fasern abgedeckt werden. Zugfestigkeit [MPa] HT HM UHM E-Modul [GPa] Elastische Laminateigenschaften von CFK in Abhängigkeit vom Faserorientierungswinkel Faserverbundwerkstoffe sind anisotrop, ihre Eigenschaften unterscheiden sich HT-Epoxidharz-Verbund HM-Epoxidharz-Verbund je nach Faserorientierung. Die physikalischen Eigenschaften wie z. B. E-Modul oder Festigkeit variieren in Abhängigkeit vom Faserorientierungswinkel. E-Modul [GPa] Querkontraktionszahl [v] E-Modul [GPa] Querkontraktionszahl [v] 0 ±30 ± ±30 ±60 90 Faserorientierungswinkel E-Modul Schubmodul Querkontraktionszahl Wärmeausdehnungskoeffizienten von CFK-HT in Abhängigkeit von Faserorientierungswinkel alpha quer alpha längs Die Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK) von SIGRACOMP CFK-Bauteilen können in einem bestimmten Rahmen WAK [10E -6 1/K] quer längs eingestellt werden. Dadurch können sehr niedrige und sogar negative WAK's erreicht werden. Das ist z. B. für optische Präzisionsinstrumente wichtig, aber auch für alle anderen Bauteile, die dimensionsstabil sein müssen Faserorientierungswinkel [Grad] Bei einer Faserorientierung von +/- 15 zur Längsachse (0 ) ergibt sich ein WAK von -1, /K

8 8 Umfassender Produktservice für Ihre Lösungen Q Auslegung und Konstruktion Q Bauteilentwicklung in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden Q Zeichnungserstellung in 3D (Solid Edge) Q Berechnung anhand moderner FEM-Analysen

9 Engineering 9 Gesamtlösungen von der Idee bis zur Serienfertigung Die SGL Group steht für führendes Know-how und Know-why in Materialauswahl, Engineering, Anwendungstechnik und Fertigungsverfahren für SIGRACOMP Bauteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff. Dieser Kompetenz- und Qualitätsvorsprung zahlt sich für unsere Kunden aus. Wir beraten und begleiten bei der Planung und Realisierung der optimalen Anwendung von Lösungen aus Verbundwerkstoff Die Konzeption einer neuen Anwendung findet in enger Abstimmung mit dem Kunden statt. Mit Blick auf die spezifischen Anforderung des Kunden wird die verfügbare Materialbandbreite diskutiert und eine Materialauswahl getroffen. Die Definition des Bauraums und die Lasten einer zu realisierenden Komponente geben den jeweiligen Rahmen für die Konstruktion und Auslegung des Bauteils vor. Die Erarbeitung konkreter Bauweisen mit Hilfe von 3D-Zeichnungen und Berechnung mit modernen FEM-Methoden unter Berücksichtigung des verwendeten Materials ist die Entscheidungsgrundlage für unsere Kunden. Alle Projektphasen werden in enger Absprache mit dem Kunden umgesetzt. Parallel zur Produktentwicklung wird der zugehörige Produktionsprozess festgelegt. Neben der Prozesssimulation kann die Industrialisierung der zugehörigen Fertigungsprozesse entwickelt werden, auf Wunsch findet die Fertigung von Prototypen oder Nullserien statt. Kompetenter Partner bei der Entwicklung von innovativen Materialsystemen Verbundwerkstoffe werden durch den zunehmenden Einsatz in der Großserie im Zusammenspiel mit konventionellen Materialien wie Stahl und Aluminium in immer spezielleren Anwendungen eingesetzt. Mit unserem Know-how und unserer breiten Materialbasis entwickeln wir die optimale Lösung für Ihre Anwendung. c Mechanische und statische Prüfung von CFK-Bauteilen Qualitätsmanagement als kontinuierlicher Prozess Wir wollen die Anforderungen unserer Kunden verstehen und erfüllen. Dafür arbeiten wir kontinuierlich an der Verbesserung unserer Produkte und Prozesse: Qualitätssicherung im Verlauf der Herstellung und Endkontrolle Mechanische und statische Prüfung von CFK-Bauteilen QM-System zertifiziert nach DIN EN ISO 9001 b Auslegung und Konstruktion von SIGRACOMP CFK-Bauteilen

10 10 Ein umfassendes Programm anwendungsoptimierter High-Performance-Lösungen. Wer Ideen verwirklichen will, braucht Partner, die mehr können und weiter denken. Als einziger europäischer Carbonfaser-Hersteller bieten wir nicht nur ein umfassendes Portfolio. Mit unseren vielfältigen Verarbeitungstechnologien liefern wir Lösungen, die perfekt auf Ihre Anforderungen, Ihre Anwendung und die technischen Gegebenheiten abgestimmt sind: passgenaue Hochleistungsmaterialien für die Entwicklung und Fertigung wettbewerbsstarker Leichtbauinnovationen.

11 SGL Group the Carbon Company 11 SGL Group The Carbon Company. Ein weltweit führender Hersteller von Produkten aus Carbon. Q Einzigartiges Produktportfolio Q Innovative Technologien und Lösungen Q Produktionsstandorte nahe den Absatzmärkten Q Technology & Innovation Center in Deutschland mit internationalen Netzwerken b Herstellung eines SIGRACOMP CFK-Bauteils im Vakuumsackverfahren Wir verfügen über ein breites Rohstoffverständnis, ausgereifte Herstellungsprozesse und langjähriges Anwendungs- und Engineering-Know-how. Unser Portfolio an Kohlenstoff-, Graphit- und Carbonfaserprodukten ist umfassend und unsere integrierte Wertschöpfungskette reicht von Carbonfasern bis hin zu Verbundwerkstoffen. Mit einem flächendeckenden Vertriebsnetz und modernen Produktionsstandorten in Europa, Nordamerika und Asien sind wir weltweit nah bei unseren Kunden. Mit dieser breiten Basis bieten wir unseren Kunden beste Lösungen. Daher unser Claim: Broad Base. Best Solutions. Er wird gestützt durch SGL Excellence, unsere Unternehmensphilosophie der kontinuierlichen Verbesserung. Mehr Informationen unter C sglgroup sglgroup

12 Kontakt europa Telefon Telefax amerika Telefon Telefax asien/pazifik Telefon Telefax eingetragene Marken der SGL CARBON SE /1 E Printed in Germany Die Angaben in dieser Druckschrift entsprechen dem heutigen Stand unserer Kenntnisse und sollen u ber unsere Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten informieren. Sie haben somit nicht die Bedeutung, bestimmte Eigenschaften fu r einen konkreten Einsatzzweck zuzusichern. Etwaige bestehende gewerbliche Schutzrechte sind zu beru cksichtigen. Eine einwandfreie Qualität gewährleisten wir im Rahmen unserer Allgemeinen Verkaufsbedingungen. Composites Fibers and Materials SGL TECHNOLOGIES GmbH Werner-von-Siemens-Straße Meitingen/Germany

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