CF/GF-Verbund – steif, formstabil, prozesssicher
Carbonfaser- (CF) & Glasfaser- (GF) gefüllte Filamente für Funktionsbauteile mit hoher Steifigkeit, Wärmeformbeständigkeit & Maßhaltigkeit.
- sehr steif
- erhöhte Temperaturfestigkeit
- gute Maßhaltigkeit
Material-Varianten & Basispolymere
PA-CF (z. B. PA12-CF)
Sehr steif & temperaturfest, gute Zähigkeit. Für Vorrichtungen, funktionale Halter, Endbauteile.
PETG-CF / PET-CF
Einfacher zu drucken als PA, gute Maßhaltigkeit & Oberfläche. Für Gehäuse, Träger, Robotik.
ABS-GF / ASA-GF
Höhere Wärmeformbeständigkeit; ASA-GF zusätzlich UV-stabil für Outdoor-Teile.
Hinweis: In FDM-Filamenten werden i. d. R. kurze, gehackte Fasern beigemischt (keine durchgehenden Fasern). Dadurch steigt die Steifigkeit deutlich, die Zähigkeit kann je nach Matrix etwas sinken.
Material-Eigenschaften (Richtwerte)
| Eigenschaft | CF-gefüllt | GF-gefüllt | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Steifigkeit (E-Modul) | sehr hoch | hoch | CF meist steifer bei geringerer Dichte |
| Zugfestigkeit | mittel–hoch | mittel–hoch | abhängig von Matrix & Fasergehalt |
| Wärmeformbeständigkeit | hoch | hoch | i. d. R. deutlich über ungefüllten Typen |
| Gewicht/Dichte | niedrig–mittel | mittel | CF leichter als GF |
| Oberfläche | matt, edel | matt | Faseroptik sichtbar, gut lackierbar |
| Schlagzähigkeit | mittel | mittel | ggf. geringer als bei ungefüllt/TOUGH-Typen |
| Verschleiß/Abrieb | gering | gering | gute Reibpaarungen möglich |
Werte sind typische Bereiche für FDM-Bauteile; genaue Kennwerte nennen wir auf Wunsch für die ausgewählte Materialcharge.
Design-Tipps für CF/GF-Bauteile
Konstruktion
- Lastpfade entlang der Layer planen (Anisotropie beachten).
- Wände 2.0–3.0 mm, Rippen statt Massivblöcke, gleichmäßige Wanddicken.
- Große Radien/Fasen gegen Kerbwirkung; Fillets an Übergängen.
- Bohrungen & Gewinde mit Messing-Inserts vorsehen.
- Langlöcher & Versteifungen statt dünner Stege.
Toleranzen & Stabilität
- CF/GF-gefüllte Typen verziehen weniger, sind sehr maßhaltig.
- Für Passungen ggf. Nacharbeit (Reiben/Schleifen) vorsehen.
- Reibflächen mit Infill-Orientierung abstimmen.
- Bei Dauertemperatur: Sicherheitszuschläge einplanen.
Parameter & Prozess (Richtwerte)
| Parameter | CF-gefüllt | GF-gefüllt | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Düse | gehärtet, ≥0.6 mm empfohlen | gehärtet, ≥0.6 mm empfohlen | Fasern sind stark abrasiv |
| Düsentemp. | 240–280 °C | 240–280 °C | Matrixabhängig (PA, PETG, ABS/ASA …) |
| Bett | 70–110 °C | 70–110 °C | PEI/Strukturglas + Haftmittel |
| Bauraum | geschlossen empfohlen | geschlossen empfohlen | gleichmäßige Bedingungen |
| Lüfter | 0–30 % | 0–30 % | zu viel Luft = Layer-Risse |
| Trocknung | ja, wichtig | ja, wichtig | Filament trocken hält Maßhaltigkeit hoch |
Wir nutzen material-spezifische Profile je Maschine/Charge, dokumentieren Bauteil-IDs & prüfen die Wiederholgenauigkeit.
Typische Anwendungen
Vorrichtungen & Greifer
Steife, leichte Träger, Robotik-Endeffektoren, Montagehilfen.
Gehäuse & Halter
Funktionsgehäuse, Sensor-/Kamerahalter, Endbauteile mit Maßhaltigkeit.
Mobilität & RC
Brackets, Chassis-Komponenten, hitzenahe Enclosures (mit Sicherheitszuschlag).
Alternativen/Ergänzungen: ABS/ASA, Material-Übersicht, Finish, Kleinserien.
Finish & Nachbearbeitung
Mechanisch
Schleifen, Bohren, Fräsen; Press-Inserts; Reiben für Passmaße.
Optik & Schutz
Füller + Lack (matt), Klarlack; Branding/Gravur möglich.
Fügen
Schrauben mit Inserts, Kleben (Matrix-abhängig), Clips/Snap-Fits konstruktiv möglich.
FAQ – CF/GF im FDM
Maximale Steifigkeit bei geringem Gewicht → CF. Robust & kosteneffizient → GF. Für UV-Einsatz kann ASA-GF sinnvoll sein.
Sehr steif, aber je nach Matrix/Faseranteil etwas spröder als ungefüllte TOUGH-Typen. Für Schlagbeanspruchung optimieren wir Material & Design gemeinsam.
Ja – gehärtete Düsen sind Pflicht (Fasern sind abrasiv). 0.6 mm ist oft ideal für Oberflächen & Zuverlässigkeit.
Deutlich höher als ungefüllt; Richtwerte hängen von der Matrix ab (z. B. PA-CF > PETG-CF). Für deinen Anwendungsfall nennen wir konkrete Bereiche.
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