Zu den Verfahren zur Formgebung von Kohlefasern gehören das Ziehformen, das Filamentwickelformen, das RTM-Formen (Resin Transfer Moulding) und das Stanzformen.
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. Pultrusionsformen
Auch als Pultrusionsformung bekannt. Dies ist ein kontinuierliches Formverfahren, bei dem mit flüssigem Harz imprägnierte Kohlenstofffasern eingeführt und durch eine Düse geführt, erhitzt und ausgehärtet werden. Es eignet sich für Formteile mit einer bestimmten Querschnittsform wie Stäbe und Rohre.
2. Filamentwickelformung
Bei diesem Formverfahren wird ein mit flüssigem Harz imprägniertes Kohlefaserkabel um einen Dorn gewickelt und anschließend erhitzt und ausgehärtet. Es gibt zwei Verfahren: Zum einen wird die Kohlefaser in einem Harzbad gewickelt, zum anderen wird das mit Harz vorimprägnierte Kabelmaterial gewickelt. Dieses Verfahren eignet sich für rohr- und dosenförmige Formteile.
3.RTM (Harztransferformung)
Bei diesem Verfahren wird ein Carbonfaser-Vorformling (ein Produkt oder Gewebe, das in eine Produktform vorgeformt ist) in ein Paar abgedichteter Positiv-/Positiv-Formen eingelegt. Flüssiges Harz wird gepresst, imprägniert und erhitzt, um auszuhärten. Das Verfahren der Aushärtung unter Vakuumdruck, bei dem nur die Negativform verwendet wird, wird VaRTM (Vacuum Assisted RTM) genannt. RTM eignet sich für kleine und mittelgroße Formteile, VaRTM hingegen für große und mittelgroße Formteile.
4. Pressformen
Bei diesem Verfahren werden dünne, mit Prepreg oder SMC imprägnierte Harzplatten auf eine Form gelegt und unter Druck erhitzt und ausgehärtet. Mitsubishi Chemical hat das PCM-Formverfahren (Prepreg Compression Molding) entwickelt, das auf Hochzyklus- und Vorformtechnologie basiert und auch mit SMC-Materialien gemischt werden kann. Dieses Formverfahren eignet sich für die Massenproduktion.
