Zu den Formverfahren für Kohlefasern zählen das Autoklavformen, das Ofenformen, das Wickelformen und das Spritzgießen.
Kohlefaser wird üblicherweise als Verbundwerkstoff mit einem Grundmaterial (Harz usw.) kombiniert. Je nach Form und Eigenschaften des Endprodukts kommen verschiedene Formgebungsverfahren (Verarbeitungsmethoden) zum Einsatz. Die Formgebungsverfahren werden immer ausgefeilter, um die physikalischen Eigenschaften und das Erscheinungsbild zu verbessern und die Formgebungszeit zu verkürzen. Im Folgenden werden repräsentative Verfahren zur Carbonfaser-Formgebung vorgestellt.
1. Autoklavenformen
Ein Autoklav ist im Grunde ein Schnellkochtopf. Prepreg wird auf die Form gelegt, mit einer Expansionsfolie (einer Folie zur Erzeugung eines Vakuums) abgedeckt, um den Druck zu reduzieren, und anschließend im Autoklaven unter Druck erhitzt und ausgehärtet. Dieses Formverfahren eignet sich für die Herstellung hochwertiger, leistungsstarker Produkte, ist jedoch aufgrund des langen Formzyklus teuer.
2. Ofenform
Wie beim Autoklavformen wird das Prepreg auf die Form gestapelt, zur Dekompression mit einer Expansionsfolie abgedeckt und unter Vakuum erhitzt und ausgehärtet. Obwohl es dem Autoklavformen in Bezug auf die Leistung etwas unterlegen ist, handelt es sich um ein Formverfahren, das für größere Formprodukte mit geringen Betriebskosten verwendet werden kann.
3. Wickelformteil
Bei diesem Formverfahren wird das Prepreg um den Dorn (Eisenkern) gewickelt und zur Kernentfernung erhitzt und ausgehärtet. Es eignet sich für die Herstellung kleiner und mittelgroßer Produkte in Form von Rohren und Rollen. Die Golfschläger und -rollen von Mitsubishi Chemical werden hauptsächlich im Wickelformverfahren hergestellt.
4. Spritzguss
Auch als Spritzgießen bekannt, handelt es sich um ein Formverfahren, bei dem thermoplastische Harzrohstoffe (Pellets) wie kohlenstofffaserverstärktes Nylon und Polycarbonat erhitzt, geschmolzen und in den Formhohlraum (Spalt) eingespritzt werden. Die mechanischen Eigenschaften werden zwar reduziert, aber dieses Formverfahren eignet sich für kurzzyklisches, komplexes Formengießen.
