Unidirektionales Kohlegelege mit 300 g/m² für eine gezielte Verstärkung in Faserrichtung.
Beim UNIDRY® UD-Gelege liegen die ZOLTEK™ PX35 50k Carbonfilamente parallel in einer Richtung. Sehr leichte Polyester-Haftfadengitter auf beiden Seiten stabilisieren die Faserlage und erleichtern Zuschnitt, Handhabung und Positionierung. Besonders geeignet für biegebeanspruchte Bauteile, Sandwichkonstruktionen und technische CFK-Strukturen mit definierter Hauptbelastungsrichtung.
Das UNIDRY® Kohlegelege besteht aus unidirektional angeordneten ZOLTEK™ PX35 50k Carbonfasern. Im Gegensatz zu einem klassischen Carbongewebe werden die tragenden Fasern nicht miteinander verwoben, sondern verlaufen parallel in einer Richtung. Dadurch entsteht eine ausgeprägte Hauptverstärkungsrichtung, in der die Carbonfasern gezielt entsprechend dem Lastpfad des Bauteils angeordnet werden können.
Zur Stabilisierung der UD-Faserlage befinden sich auf beiden Seiten Polyester-Haftfadengitter. Die sehr feinen Haftfäden mit 76 dtex fixieren die parallel liegenden Carbonfilamente und vermindern ein Verschieben oder Ablösen der Fasern bei Zuschnitt, Handhabung und Laminieren. Die Haftfadengitter dienen der Fixierung des trockenen Geleges und sind nicht als tragende Querfaserlagen anzusetzen.
Die beidseitige Fixierung ist bei diesem 300-g/m²-Gelege insbesondere für die Handhabungsstabilität von Vorteil: Die vergleichsweise kräftige UD-Faserlage wird von beiden Oberflächen gehalten. Dadurch bleibt die Faseranordnung beim Zuschneiden und Positionieren besser erhalten.
| Produkt |
UNIDRY® Kohlegelege (UD) |
| Faser |
ZOLTEK™ PX35 |
| Garnfeinheit |
50k |
| Faserorientierung |
unidirektional (UD) |
| Flächengewicht |
300 g/m² |
| Fixierung |
Polyester-Haftfadengitter, beidseitig |
| Haftfaden |
76 dtex |
| Haftfadengitter |
3,5 g/m², beidseitig |
| Breite |
50 cm |
Fasereigenschaften
| Zugfestigkeit |
4.137 MPa |
| E-Modul Zug |
242 GPa |
| Bruchdehnung |
1,5 % |
| Dichte |
1,81 g/cm³ |
| Filamentdurchmesser |
7,2 µm |
Vorteile des UD-Geleges
Geradlinige Faserorientierung
Die Carbonfilamente verlaufen parallel und werden nicht wie bei einem Gewebe an Fadenkreuzungen umgelenkt. Das Material eignet sich dadurch für Laminataufbauten, bei denen die Verstärkungsfasern gezielt entlang einer definierten Hauptbelastungsrichtung angeordnet werden sollen.
Beidseitige Stabilisierung der Faserlage
Die feinen Polyester-Haftfadengitter fixieren die Carbonfasern auf beiden Seiten. Dies verbessert insbesondere beim 300 g/m² schweren UD-Gelege die Stabilität beim Zuschneiden, Transportieren und Einlegen und vermindert ein unerwünschtes Verschieben der parallel angeordneten Filamente.
Keine gewebetypische Faserkrümmung
Da keine Kett- und Schussfäden miteinander verwoben werden, weisen die tragenden Carbonfasern keine durch eine Gewebebindung verursachte Ondulation auf. Dies ist besonders bei gerichteten Strukturverstärkungen von Vorteil.
Gleichmäßiger Lagenaufbau
Die gleichmäßige Faserverteilung unterstützt einen reproduzierbaren Laminataufbau und erleichtert die Kombination mehrerer UD-Lagen in definierten Faserrichtungen.
Anwendungsgebiet
Das UD-Kohlegelege eignet sich für Bauteile, bei denen die Carbonfasern gezielt in einer Hauptbelastungsrichtung angeordnet werden sollen. Bei biegebeanspruchten Bauteilen können UD-Lagen beispielsweise entsprechend den auftretenden Zug- und Druckspannungen orientiert werden.
Typische Anwendungen:
- biegebeanspruchte CFK-Bauteile
- Holme und längsverstärkte Strukturen
- Sandwichbauteile mit gerichteten Decklagen
- technische Strukturbauteile mit definierter Hauptlastrichtung
- lokale Verstärkungen
- Modellbau
- Laminate mit gezielter Faserorientierung
Geeignete Harzsysteme
Für strukturelle CFK-Laminate werden geeignete Epoxidharzsysteme empfohlen. Aufgrund der dicht parallel liegenden Carbonfilamente ist auf eine vollständige Durchtränkung der Faserlage zu achten. Niedrigviskose Laminierharze können die Benetzung und Durchtränkung unterstützen.
Die beidseitigen Haftfadengitter verbleiben beim Laminieren im Verbund. Das Harz muss die Carbonfaserlage einschließlich der Bereiche der Haftfadengitter vollständig durchtränken.
Rechnerische Daten für Handlaminate mit 45 Vol.-% Fasern
| Harzverbrauch |
238 g/m² |
| Laminatdicke |
0,38 mm |
| Laminatgewicht |
538 g/m² |
Vorteile der Breite 50 cm
Die Breite von 50 cm ist für schmale und mittelgroße Bauteile sowie für gerichtete Verstärkungszonen gut handhabbar. Sie ermöglicht eine flexible Zuschnittplanung und kann bei Holmen, Profilen, Sandwichbauteilen und lokalen Verstärkungen den Verschnitt gegenüber deutlich breiteren UD-Materialien reduzieren.
Technische Hinweise
Belastungsrichtung
Die Verstärkungswirkung liegt im Wesentlichen in Richtung der parallel angeordneten Carbonfasern. Die Polyester-Haftfadengitter sind nicht als tragende Querfaserlagen anzusetzen. Bei mehrachsig belasteten Bauteilen sind zusätzliche Verstärkungslagen in den jeweils erforderlichen Faserrichtungen vorzusehen.
Beidseitige Haftfadengitter
Die 300 g/m²-Ausführung besitzt auf beiden Oberflächen ein Haftfadengitter. Die beidseitige Fixierung stabilisiert die vergleichsweise dicke UD-Faserlage und vermindert das Lösen oder Verschieben von Carbonfilamenten während Handhabung, Zuschnitt und Verarbeitung.
Sandwichkonstruktionen
Bei Sandwichbauteilen kann das UD-Gelege zur gezielten Verstärkung der Decklagen in Hauptbelastungsrichtung eingesetzt werden. Der erforderliche Lagenaufbau richtet sich nach Kernwerkstoff, Bauteilgeometrie und mechanischer Beanspruchung.
