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Möbel-Materialien, Teil 3: Carbon

In die­ser Rei­he stel­len wir Ihnen ver­schie­de­ne Werk­stof­fe vor, aus denen Büro­mö­bel bestehen. Nach Turn­ge­rä­ten und Lego geht es dies­mal um Möbel aus Car­bon, genau­er: car­bon­fa­ser­ver­stärk­tem Kunst­stoff (CFK).

Carbon: Der Stuhl Halo aus der farbigen Carbonfaser Hypetex wurde vom Designer Michael Sodeau entworfen.

Der Stuhl Halo aus der far­bi­gen Car­bon­fa­ser Hypetex wur­de vom Desi­gner Micha­el Sodeau entworfen.

Carbon: Compositence und der Designer Oskar Zieta entwickelten einen Tisch mit Carbonplatte.

Com­po­si­tence und der Desi­gner Oskar Zie­ta ent­wi­ckel­ten einen Tisch mit Carbonplatte.

Carbon: Bekannt aus Luft- und Raumfahrt: CFK. Hier von Oskar Zieta als Schreibtischplatte verwendet.

Bekannt aus Luft- und Raum­fahrt: CFK. Hier von Oskar Zie­ta als Schreib­tisch­plat­te verwendet.

Eine ein­zel­ne Koh­len­stoff­fa­ser hat einen Durch­mes­ser von etwa fünf bis neun Mikro­me­tern. Ähn­lich wie beim Spin­nen von Wol­le wer­den meh­re­re ein­zel­ne Fasern – in die­sem Fall eini­ge Tau­send – zu Garn zusam­men­ge­fasst. Das ist der ers­te Bestand­teil des Ver­bund­werk­stoffs CFK. Der zwei­te ist Kunst­stoff, meist Epoxid­harz, aber auch Durome­re oder Ther­mo­plas­te, in den die Koh­len­stoff­fa­sern ein­ge­bet­tet wer­den. Erst gemein­sam sor­gen Koh­len­stoff­fa­sern und Kunst­stoff für die gewünsch­ten Eigen­schaf­ten von CFK: gerin­ge Wär­me­aus­deh­nung, gute Kor­ro­si­ons­be­stän­dig­keit – und vor allem hohe Sta­bi­li­tät bei gerin­gem Gewicht. Im Ide­al­fall erreicht CFK die mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten von Stahl bei 80 Pro­zent gerin­ge­rem Gewicht. Gegen­über Alu­mi­ni­um ist es immer noch 70 Pro­zent leich­ter. Die Fes­tig­keit von CFK beruht letzt­lich auf einem ähn­li­chen Prin­zip wie Stahl­be­ton, des­sen Beton sehr druck-, aber wenig zug­fest ist, wäh­rend Stahl eine hohe Zug­fes­tig­keit besitzt. Erst gemein­sam erzie­len sie die gewünsch­te Sta­bi­li­tät. Bei CFK ist die Car­bon­fa­ser nur in Faser­rich­tung sta­bil, nicht quer zu ihr. Des­halb wird sie gefloch­ten und in Kunst­stoff eingebettet.

Ohne Kohle kein Carbon

Ein Nach­teil von CFK ist sein hoher Preis. Da die Faser­pro­duk­ti­on viel Ener­gie benö­tigt und vie­le Ver­fah­rens­schrit­te in Hand­ar­beit ablau­fen, ist er sehr teu­er. Bis­lang wur­de er daher vor allem in der For­mel 1 oder in der Luft- und Raum­fahrt ein­ge­setzt. Also über­all dort, wo es auf Gewichts­re­duk­ti­on ankommt. Neue­re Fer­ti­gungs­ver­fah­ren sol­len CFK bil­li­ger und damit für neue Anwen­dungs­be­rei­che inter­es­sant machen. Bei­spiels­wei­se für Möbel. Dem Her­stel­ler Com­po­si­tence ist es gelun­gen, die teu­re Car­bon­fa­ser spar­sa­mer ein­zu­set­zen. Gemein­sam mit dem Desi­gner Oskar Zie­ta ent­stand so ein Tisch – der mit um die 3.500 Euro aller­dings kein Schnäpp­chen ist.

Farbige Carbonfasern

CFK muss nicht immer nur die bei Auto­tu­n­ern ange­sag­te schwar­ze Car­bo­n­op­tik besit­zen, son­dern kann auch bunt sein. Er lässt sich lackie­ren und inzwi­schen sogar gleich aus far­bi­gen Koh­len­stoff­fa­sern her­stel­len. So erhält bei­spiels­wei­se der Stuhl Halo sei­ne Far­big­keit direkt durch die Hypetex genann­te Karbonfaser.

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