AFK - Aramidfaserverstärkter Kunststoff
Aramidfaserverstärkter Kunststoff (AFK) ist ein Verbundwerkstoff, bei dem eine Matrix aus einem duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff durch hochfeste, temperaturbeständige Aramidfasern (z. B. Kevlar® oder Twaron®) verstärkt wird. AFK zeichnet sich durch exzellente Schlagzähigkeit, geringes Gewicht, hohe Zugfestigkeit und sehr gute chemische und thermische Beständigkeit aus.
Technische Eigenschaften
- Dichte: ca. 1,3–1,5 g/cm³ (je nach Fasergehalt)
- Glastemperatur (Matrixabhängig): ca. 120–200 °C
- Zugfestigkeit: bis über 3.000 MPa (faserorientiert)
- Wärmeleitfähigkeit: niedrig (Matrix: ca. 0,25 W/(m·K))
- Thermische Beständigkeit: dauerhaft bis ca. 150 °C, kurzzeitig bis 250 °C
- Transparenz: opak
- Mechanische Eigenschaften: extrem hohe Schlagzähigkeit, hohe Energieaufnahme, nicht spröde
- Chemische Beständigkeit: sehr gut gegen Lösemittel, Öle, viele Chemikalien
Haupteinsatzgebiete
- Luft- und Raumfahrt: Strukturbauteile mit hoher Energieaufnahmefähigkeit und geringem Gewicht
- Schutzsysteme: Kugelsichere Westen, Helme, Schilde und Schutzgehäuse
- Automobilbau: Motorsportteile, Stoßabsorber, Seitenaufprallschutz
- Sport- und Freizeit: Fahrradrahmen, Paddel, Boote, Protektoren
- Industrietechnik: Hochfeste, nichtleitende Bauteile in Elektrotechnik und Maschinenbau
Verarbeitungsmethoden
- Fasereinlage (Gewebe, UD-Fasern): Aramidfasern werden als Gewebe oder Lagen eingelegt
- Matriximprägnierung: Harzsysteme wie Epoxidharz, Polyester oder thermoplastische Harze
- Pressen / Autoklavtechnik: Konsolidierung und Aushärtung unter Temperatur und Druck
- Vakuuminfusion / RTM: Harz wird unter Vakuum in trockene Fasergelege eingebracht
- Bearbeitung: Mechanisch mit speziellen Werkzeugen (Abrasivverhalten beachten)