Koolstofweefsel, een mooi materiaal

Koolstofweefsel is een mooi materiaal dat in vele toepassingen kan worden gebruikt. Als iets licht van gewicht moet zijn, maar tegelijkertijd ook oersterk, dan is er geen beter materiaal denkbaar dan koolstofweefsel. Kijk bijvoorbeeld naar de toepassing in de vliegtuigbouw, bij sportartikelen of orthopedische hulpmiddelen zoals rolstoelen.

Wat is het precies?

Koolstofgaren is een van zeer fijne vezels samengesteld materiaal. Het wordt gemaakt uit acrylvezels die door middel van pyrolyse op zeer hoge temperaturen – zo’n 3000  ͦC – zijn verhit, waardoor verkoling optreedt. Uit dit garen kunnen verschillende vormen geweven worden, zoals bijvoorbeeld bandjes, kousen en verschillende soorten speciale weefsels. Bandweefsels worden gebruikt voor de bekleding van buisvormige materialen en voor de afwerking van constructies.

Favoriet als composiet

Niet alleen de hoge treksterkte en het lage gewicht van het materiaal zijn voor de composietenindustrie een reden om koolstofweefsel veelvuldig te gebruiken; ook het feit dat het hier om materiaal met een hoge stijfheid en een goede elektrische geleiding gaat, dat weinig uitzet bij warmte en ook nog eens bestand is tegen hoge temperaturen pleiten hiervoor. Vaak wordt koolstofweefsel gecombineerd met hars om de beste eigenschappen van beide materialen samen te voegen tot een prachtmateriaal: vezelversterkte kunststoffen. Bij de prepregvariant wordt het weefsel zowel aan de boven- als aan de onderkant ook nog voorzien van een beschermfolie. Multi-axiale weefsels bestaan uit meerdere lagen met steeds een verschillende asrichting – vandaar de naam – wat de sterkte alleen maar doet toenemen.

Weeftechnieken

Carbonstoffen kunnen op verschillende manieren geweven worden: een platbinding, die stevig is en niet zo snel uitrafelt, een keper of twillbinding, die tegenwoordig populair is vanwege de diagonale lijnenstructuur en – bij twill – het snel optreden van slijtage-effecten vanwege de wat lossere structuur. Ook zijn er  andere trendy weeftechnieken mogelijk, zoals visgraat-, en diamantweving. Deze laatste categorie is populair bij de toepassing in mode-accessoires zoals sieraden.

Productiemethoden

Met hoge snelheid weven de weefgetouwen de voorgeprogrammeerde binding. Hierbij worden – afhankelijk van de soort – ook nog van een matrixmateriaal, zoals bijvoorbeeld hars, voorzien.