SIGRAFIL ® C Carbonfaser auf der Basis von PAN

Broad Base. Best Solutions.
CARBON FIBERS and COMPOSITE MATERIALS
SIGRAFIL®
CarbonEndlosfasern
2
Carbonfasern und Verbundwerkstoffe – made by SGL Group.
Q Umfassendes Produktportfolio
Q Integrierte Wertschöpfungskette
Q Einziger europäischer CarbonfaserHersteller
Q Konstant hohe Qualität
Q Vielfältige Verarbeitungstechnologien
Q Innovative maßgeschneiderte Lösungen
Q Hohe Lieferzuverlässigkeit
Q Kundennaher Vertrieb
Q Globale Präsenz
BUSINESS UNIT CARBON FIBERS and COMPOSITE 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 Hochleis-
Mit vielfältigen Verarbeitungstechnologien sowie
tungsmaterialien mit einzigartigen Eigenschaften.
umfassendem Produktions-, Material- und
Sie kommen dort zum Einsatz, wo andere Materia-
Anwendungs-Know-how bieten wir unseren Kunden
lien an ihre Grenzen stoßen, und sind für viele
passgenaue Lösungen für ihre Anforderungen –
Industrien heute unverzichtbar. Zum Beispiel
zum Beispiel in der Automobilproduktion, der
für Leichtbauteile von höchster Festigkeit und
Windenergie und zahlreichen weiteren industriellen
Steifigkeit.
Anwendungen.
Als einziger europäischer Hersteller deckt die
SIGRAFIL Carbon-Endlosfasern
SGL Group die komplette Wertschöpfungskette
­­­
von Carbonfasern ab: vom Rohmaterial aus
SIGRAFIL Carbon-Endlosfasern bilden die
eigener Herstellung über alle Zwischenstufen bis
Grundlage für hochwertige carbonfaserverstärkte
hin zu fertigen Endprodukten. Auf dieser Basis
Verbundwerkstoffe (CFK). Sie eignen sich für
gewährleisten wir höchste Produktqualität und
unterschiedlichste Verarbeitungsprozesse und sind
Lieferzuverlässigkeit.
Hauptbestandteil von CFK-Produkten. Darüber
hinaus eröffnen sie neue Möglichkeiten bei der
Serienfertigung von CFK-Bauteilen, die in vielen
verschiedenen Industrien zum Einsatz kommen.
b Carbonfaser im Herstellungsprozess
Video: Von der Faser bis zum Bauteil
sglgroup
4
Carbonfasern – ein ideales
Material für Composite-Bauteile
Typische CFK-Eigenschaften wie hohe
Steifigkeit und Festigkeit sowie niedriges
Gewicht sind den besonderen Vorzügen von
Carbon-Endlosfasern zu verdanken:
Q Ausgezeichnete mechanische
Eigenschaften
Q Niedrige Dichte
Q Geringe Wärmeausdehnung
Q Gute elektrische Leitfähigkeit
Q Nicht korrosiv
Q Gute Spreizbarkeit
Carbonfaser
5
SIGRAFIL® Carbon-Endlosfaser
auf der Basis von PAN
SIGRAFIL ist eine Carbon-Endlosfaser, die wir auf Basis einer
Als Hauptbestandteil faserverstärkter Verbundwerkstoffe
Polyacrylnitril-Faser (PAN-Faser) fertigen.
findet sich SIGRAFIL in ganz unterschiedlichen Industrieanwendungen und Produkten.
Unsere Carbon-Endlosfaser überzeugt vor allem durch
ausgezeichnete mechanische Eigenschaften in Kombination
Automobilindustrie: Verwendet wird unsere Carbon-
mit ihrem geringen Gewicht.
Endlosfaser unter anderem in Verbundwerkstoffen für
Die hohe Festigkeit mit hohem Elastizitätsmodul bei gleich-
Leichtbauteile als Karosserie- oder Strukturbauteile. Bei
zeitig geringer Dichte macht SIGRAFIL zu einem Hochleis-
Elektroautos werden ganze Fahrgastzellen aus CFK gefertigt.
tungsmaterial, das sehr steife Verbundwerkstoffe mit geringem
Windenergie: In Windkraftanlagen finden sich carbonfaser-
Gewicht ermöglicht.
verstärkte Kunststoffe in den Rotorblättern der Windturbinen.
SIGRAFIL bietet ideale Voraussetzungen für zahlreiche
Prozesse. Zum Beispiel für die Gelege- und Prepregherstellung,
Luft- und Raumfahrt: Carbonfaserverstärkte Kunststoffe
Webtechnik, Pultrusion oder Flecht- und Wickelverfahren
kommen bei Komponenten für Luft- und Raumfahrttechnik
sowie anderer hochwertiger Verbundwerkstoffe.
zum Tragen. Eingesetzt werden sie in der Luftfahrt für Rumpfund Flügelstrukturen, Bodenträger und Fußbodenplatten
sowie in der Raumfahrt für Triebwerksabdeckungen.
Sportindustrie: Im Sport werden Composites mit Carbonfasern
b Carbonfaser-Spule 24k
als Hochleistungsmaterial für Rahmen von Rennrädern,
Monocoques von Rennwagen oder Golfschläger, Angelruten
und Sportbögen eingesetzt.
Maschinenbau: Carbonfasern verhelfen hochdynamisch
belasteten Bauteilen zu hoher Festigkeit und Steifigkeit
und gutem Dämpfungsverhalten. Typische Anwendungen
sind Greiferstangen oder Hub- und Transferbalken für die
Automatisierungstechnik.
Herstellungsprozess
PAN Precursor
Oxidation
200 – 300 °C
Carbonisation
1200 – 1400 °C
Oberflächenbehandlung
Schlichten
Aufspulen
6
Carbon-Endlosfasern für großvolumige
Industrieanwendungen
Die SGL Group konzentriert sich auf sogenannte Large Tows
mit 24.000 (24k) oder 50.000 (50k) Filamenten. Sie kommen
Typische Eigenschaften von Epoxid-Prepreg
mit SIGRAFIL Carbon-Endlosfasern (60 Vol. % Faser)
hauptsächlich bei großvolumigen Industrieanwendungen
Zugfestigkeit in MPa
zum Einsatz, wobei in der Regel duromere Harzsysteme als
Matrix-Werkstoff dienen.
2500
C T24-5.0/270-E100
C T50-4.0/240-E100
2000
Jede unserer Large-Tow-Fasern bietet ausgezeichnete
1500
50
100
150
200
200
150
500
50
Ihnen immer das beste Material für Ihre Anwendung. Nicht
1000
100
steht: Mit unseren verschiedenen Fasertypen liefern wir
Biegemodul
in GPa
250
Ganz gleich ob die Steifigkeit oder Festigkeit im Vordergrund
250
mechanische Eigenschaften in besonderer Kombination.
Zugmodul
in GPa
zuletzt, weil sich die mechanischen Eigenschaften unserer
50
Carbonfasern optimal auf das Endprodukt bzw. Bauteil
0
10
übertragen lassen.
00
15
Abgerundet wird unser Angebot durch thermoplastkompatible Carbon-Endlosfasern und streckgerissene Carbonfaser-
0
15
00
25
0
20
00
durch ihre spezifischen Eigenschaften.
0
10
00
20
Garne für textile Prozesse. Auch diese Materialien überzeugen
50
0
25
Biegefestigkeit
in MPa
ILSS
in MPa
Nomenklaturerklärung
SIGRAFIL C T24-5.0/270-E100
1
1 Markenname
SIGRAFIL
2 3 4
5
2 Material
C = Carbon
6
3 Typ
T = Endlosfasern
SB= Streckgerissen
4 Anzahl Filamente
24 = 24000
Garnfeinheit von SBY
50 = 50000
70 = 70tex
5 Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit und E-Modul in GPa
6 Schlichte
E100 = Epoxid
T140 = Thermoplast
R100 = Elastomer
Materialdaten unserer SIGRAFIL® Carbon-Endlosfasern
Eigenschaften
Einheiten
C T24-4.8/240-E100
24k
24k
50k
50k
tex
1600
1600
3300
3200
g/cm³
1,81
1,81
1,80
1,80
µm
7
7
7
7
Zugfestigkeit
GPa
4,8
5,0
4,0
4,0
Zug-E-Modul
GPa
240
270
240
253
%
2,0
1,9
1,7
1,6
µΩm
15
14
15
15
Epoxid
Epoxid
Epoxid
Epoxid
1,0
1,0
1,0
1,0
Anzahl Filamente
Garnfeinheit
Dichte
Durchmesser Einzelfilament
Bruchdehnung
Widerstand Einzelfilament
Schlichtetyp
Schlichtegrad
%
C T24-5.0/270-E100
C T50-4.0/240-E100
C T50-4.0/253-E100
Carbonfaser
7
Ideal für textile Weiterverarbeitung
und direkte Prozesse
Die leichte Verarbeitbarkeit von Materialien spielt in der
Produktfertigung eine entscheidende Rolle. Vor allem, wenn
es darum geht, innovative Hightech-Bauteile kosteneffizient
herzustellen. Carbon-Endlosfasern der SGL Group punkten
durch optimales Abwickelverhalten, geringe Flusigkeit
und gute Spreizbarkeit. Außerdem bieten sie eine gute
Harzaufnahme und Durchtränkung. So lässt sich unser
Material hervorragend verarbeiten und erhöht gleichzeitig
die Prozesseffizienz.
c Multiaxiales Gelege im Rotorblattbau
Die gute Spreizbarkeit bietet optimierte Flächengewichte
und erlaubt vielfältige textile Konstruktionsmöglichkeiten,
z. B. in multiaxialen Gelegen. Damit wird die Fertigung von
Leichtbauinnovationen in sehr großen Dimensionen, wie
z. B. Rotorblätter, ermöglicht.
c Composite-Bauteil mit Sichtcarbonoptik
c Druckbehälter umwickelt mit SIGRAFIL Carbon-Endlosfaser
Die gute Harzaufnahme ermöglicht einen beschleunigten RTM-
Wir stimmen die mechanischen Materialeigenschaften auf
Prozess (Resin Transfer Molding) und führt zur optimalen Einbet-
kundenspezifische Anforderungen ab. Das eröffnet in der
tung der Faser in die Matrix. Dies garantiert auch bei großen Bau-
Konstruktion und Herstellung von Hochleistungsbauteilen ganz
teilen in der Serienfertigung außergewöhnliche Eigenschaften.
neue Möglichkeiten, etwa beim Wickeln von Druckbehältern.
8
Carbon-Endlosfasern für
faserverstärkte Thermoplaste
Zu unseren Innovationen zählt eine Carbon-Endlosfaser
für faserverstärkte Thermoplaste.
Dank einer speziellen, von uns entwickelten Schlichte lässt sich
die Carbonfaser optimal an die Thermoplast-Matrix anbinden.
So sind die hohe Steifigkeit und Festigkeit der Faser in vollem
Umfang auf Produkte bzw. deren Bauteile übertragbar. Darüber
hinaus zeigt sie ein gutes Spreizverhalten für textile Prozesse
und eignet sich für ganz unterschiedliche thermoplastische
Verarbeitungsschritte.
Thermoplastische Carbonfaser-Verbundwerkstoffe eröffnen
neue Möglichkeiten für die Serienfertigung. Unsere Faser
liefert dafür die Grundlage und vereint die herausragenden
Eigenschaften von Carbonfasern mit den typischen Verarbei-
c Carbon-Endlosfaser mit thermoplastkompatibler Schlichte
tungsvorteilen von Thermoplaste. Sie lassen sich sehr gut
umformen, reparieren und recyceln. Darüber hinaus ermöglichen Thermoplaste kurze Herstellungszeiten und erleichtern
Mechan. Eigenschaften durch thermoplastkompatible Schlichten
die Produktfertigung, indem sie Bauteile schweißbar machen.
Biegefestigkeit 90° [MPa]
(Werte in einer PA-6-Matrix)
So leistet unser Material einen wesentlichen Beitrag zu Nachhaltigkeit und Effizienz.
113
55
StandardSchlichte
Spezielle
thermoplastkompatible
Schlichte
Materialdaten unserer SIGRAFIL® thermoplastkompatiblen Carbon-Endlosfaser
Eigenschaften
Einheiten
C T50-4.0/240-T140
g/cm³
1,80
Anzahl der Filamente
Dichte
Faserdurchmesser
50k
µm
7
Zugfestigkeit
GPa
4,0
Zug-E-Modul
GPa
240
Bruchdehnung
Kompatible Matrix
%
1,7
Polyamide
Carbonfaser
9
Streckgerissenes Carbonfaser-Garn
für textile Prozesse
Mit unserer streckgerissenen SIGRAFIL Carbonfaser bieten wir ein besonders feines Garn, das
durch seine Leistungsfähigkeit überzeugt. Zu
verdanken ist sie den hervorragenden CarbonfaserEigenschaften kombiniert mit exzellenter textiler
Verarbeitbarkeit. Die wichtigsten Materialvorzüge:
• Hohe Garnfestigkeit
• Sehr gute Knoten- und Schlaufenfestigkeit
•Hitzebeständigkeit
• Chemische Beständigkeit
• Geringe Dehnung
• Elektrische Leitfähigkeit
• Definierter elektrischer Widerstand
• Nicht schmelzend
Unser Carbonfaser-Garn eignet sich insbesondere
zum Flechten, Nähen, Sticken, Stricken, Weben und
Wirken. Damit bietet es neue Möglichkeiten und
ein breites Anwendungsspektrum, das sich über
zahlreiche Industrien erstreckt wie Automobil oder
c Streckgerissenes Carbonfaser-Garn
Luft- und Raumfahrt.
Typische Einsatzbereiche sind Flammschutz,
Hochtemperaturanwendungen und Isolierung.
Als Nähgarn und Verstärkungsmaterial findet sich
unser Carbonfaser-Garn in vielfältigen Endprodukten
wie z. B. in Heizelementen.
Materialdaten unseres SIGRAFIL® streckgerissenen Carbonfaser-Garns
Eigenschaften
Garnfeinheit
Einheiten
C SB70-3.3/240-R100
tex
70 (2 × 35)
Drehrichtung
Garndrehung
Z
T/m
Garnausrüstung
Ausrüstungsauflage
Widerstand
230
Styrol-Butadien-Rubber-basierend *
%
1,0 *
Ω/m
490
Zugfestigkeit
N
> 48
Knotenfestigkeit
N
>2
Schlaufenfestigkeit
N
> 10
Bruchdehnung
%
> 0,8
Max. Temperaturbereich
°C
700 ­– 1000
* Weitere Ausrüstungsauflagen auf Anfrage
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
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 Aufwicklung von Carbonfasern
in der Carbonfaser-Pilotanlage
Wir verfügen über ein breites Rohstoffverständnis,
Mit dieser breiten Basis bieten wir unseren Kunden
ausgereifte Herstellungsprozesse und langjähriges
beste Lösungen. Daher unser Claim: Broad Base.
Anwendungs- und Engineering-Know-how.
Best Solutions. Er wird gestützt durch SGL
Unser Portfolio an Kohlenstoff-, Graphit- und
Excellence, unsere Unternehmensphilosophie der
Carbonfaserprodukten ist umfassend und unsere
kontinuierlichen Verbesserung.
integrierte Wertschöpfungskette reicht von
Mit einem flächendeckenden Vertriebsnetz und
­
Mehr Informationen unter­­­­­­­
modernen Produktionsstandorten in Europa,
www.sglgroup.com
Carbonfasern bis hin zu Verbundwerkstoffen.
Nordamerika und Asien sind wir weltweit nah
bei unseren Kunden.
C sglgroup
sglgroup
Kontakt
europA
cfcm-europe@sglgroup.com
Telefon+49 8271 83-2160
Telefax +49 8271 83-1427
ameriKa
cfcm-americas@sglgroup.com
Telefon+1 714-698-8103
Telefax +1 714-698-8104
Free phone 1-877-CFIBERS
asiEN/paZifiK
cfcm-asia@sglgroup.com
Telefon+86 21 5211-0333
Telefax +86 21 5211-0085
® eingetragene Marken der SGL CARBON SE
02 2015/0 E Printed in Germany
Die Angaben in dieser Druckschrift entsprechen dem heutigen Stand unserer Kenntnisse und sollen über
unsere Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten informieren. Sie haben somit nicht die Bedeutung,
bestimmte Eigenschaften für einen konkreten Einsatzzweck zuzusichern. Etwaige bestehende gewerbliche
Schutzrechte sind zu berücksichtigen. Eine einwandfreie Qualität gewährleisten wir im Rahmen unserer
„Allgemeinen Verkaufsbedingungen“.
Carbon Fibers & Composite Materials
SGL TECHNOLOGIES GmbH
Söhnleinstraße 8 | 65201 Wiesbaden/Germany
www.carbonfibers.com