Die richtige Temperatur einstellen: Das Geheimnis zur Herstellung von Kohlenstofffasertuben
Wenn Sie schon einmal versucht haben, Kohlenstofffasertuben herzustellen, wissen Sie, dass alles auf eine Sache hinausläuft: die richtige Temperatur. Die Temperatur muss genau richtig sein, damit die Harze miteinander verbinden können. Es handelt sich dabei um ein feines Gleichgewicht – bei einer zu hohen oder zu niedrigen Temperatur entstehen Probleme.
Wir investieren viel Zeit darauf, sicherzustellen, dass die Tube ihre Glasübergangstemperatur erreicht. Es dürfen keine verbrannten Stellen oder kalte Bereiche in den Wänden der Tube entstehen. Es soll eine saubere, vollständige Aushärtung stattfinden.
Der Kampf gegen „heiße Punkte“
Es ist wichtig, dass die Wärme alle Millimeter der Tube gleichmäßig erreicht. Wir verwenden meist Infrarotheizungen oder Widerstandsheizelemente, die fest um die Tube gewickelt sind. Doch man muss vorsichtig mit der Leistung sein. Wenn man bei einer dünnen Tube zu hohe Temperaturen verwendet, verbrennt die äußere Schicht des Harzes, während das Innere noch nicht ausgereift ist. Es geht darum, die eingesetzte Energie mit der Geschwindigkeit abzugleichen, mit der das Material die Wärme aufnehmen kann.
Die geeigneten Heizelemente
Wir verwenden Quarz- oder Keramikelemente. Warum? Weil sie das Material nicht verschmutzen. Die Heizzone muss außerdem perfekt zur Länge der Tube passen. Andernfalls entstehen ungleichmäßige Aushärtungsprozesse – das ist ein Albtraum für die Qualität der Produkte. Bei großen Produktionsmengen nutzen wir PID-Controller sowie Thermoelemente direkt am Mandrel. Dadurch bleibt die Temperatur konstant und es entsteht weniger Verschwendung von Material.
Und vergessen Sie nicht den Harz selbst
Sobald die chemische Reaktion beginnt, erzeugt der Harz seine eigene Wärme. Wenn die Heizgeräte nicht sofort abgeschaltet werden, überhitzt die Tube und verformt sich.
Kompromisse (denn es gibt immer welche)
Die Anschlussinstallation dieser Geräte ist keine leichte Aufgabe. Man benötigt hochtemperaturbeständige Kabel – sonst kommt es zu geschmolzenem Isoliermaterial und Kurzschlüssen. Wir haben festgestellt, dass ein schrittweiser Ansatz am besten funktioniert: Zuerst wird die Temperatur langsam erhöht, damit der Harz sich stabilisieren kann. Natürlich könnte man auch höhere Temperaturen verwenden, um den Prozess zu beschleunigen. Doch dadurch entstehen oft innere Hohlräume und Restspannungen. Im Grunde tauscht man die strukturelle Integrität gegen Geschwindigkeit ein. Außerdem muss das Kühlsystem in der Lage sein, die Hitze im Ofen zu bewältigen. Andernfalls gehen die elektronischen Komponenten kaputt.