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1. Geschmiedeter Kohlenstoff: Werkstoff und Herstellung eines Uhrgehäuses (Video)
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2. Tabelle der wichtigsten Eigenschaften von geschmiedetem Kohlenstoff
| Eigenschaft | Typischer Wert | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Dichte | ~1,4–1,6 g/cm³ | Sehr leicht |
| Elastizitätsmodul (E) | ~50–150 GPa | Homogener, aber geringer als UD |
| Zugfestigkeit | ~300–800 MPa | Geringer als bei durchgehenden Fasern |
| Härte | Variabel | Abhängig von Matrize |
| Wärmeleitfähigkeit | ~5–15 W/m·K | Gering |
| Elektrische Leitfähigkeit | Leiter (teilweise) | Variabel |
| Ausdehnungskoeffizient | Sehr gering | Stabil |
| Magnetismus | Nein | Unmagnetisch |
| Korrosionsbeständigkeit | Ausgezeichnet | Sehr stabil |
| Bearbeitbarkeit | Schwierig | Schleifmittel |
3. Allgemeine Beschreibung
Geschmiedeter Kohlenstoff ist ein Verbundwerkstoff, der aus zufällig verteilten Fragmenten von Kohlefaser in einer Polymermatrize besteht, in der Regel einem Epoxidharz. Im Gegensatz zu den gewebten Fasern, ist seine Struktur nicht in einem Gewebe organisiert, sondern weist eine scheinbar isotrope Verteilung auf, die ein marmoriertes oder „flockiges“ visuelles Erscheinungsbild verleiht.
Diese Fasern wurden zu Beginn des 21. Jahrhunderts in die Uhrmacherei eingeführt und werden besonders wegen ihrer Leichtigkeit, ihrer mechanischen Festigkeit und ihrer einzigartigen Ästhetik geschätzt, wobei jedes Stück je nach Länge der Fasern und deren Ausrichtung ein anderes Muster aufweist.
4. Struktur und Herstellung
Im Gegensatz zu gewebten Fasern wird bereifter Kohlenstoff durch Folgendes gewonnen:
- Schneiden von Kohlefaser in kurze Fragmente
- Mischung mit einem Polymerharz
- Formgebung durch Verpressen in einer Form
- Polymerisation unter Druck und Temperatur
Nachdem der Verbundwerkstoff geformt und polymerisiert wurde, kann er geschnitten (Laser, Wasserstrahl) und bearbeitet werden
Dieses Verfahren ermöglicht es, Folgendes zu erhalten:
- Eine große Formfreiheit
- Eine gute mechanische Homogenität
- Eine industrielle Reproduzierbarkeit
5. Spezifische Eigenschaften
Geschmiedeter Kohlenstoff zeichnet sich aus durch:
- Eine desorientierte Struktur der Fasern
- Eine Verringerung der Anisotropie
- Eine einzigartige zufällige Ästhetik
- Eine bessere Eignung für komplexe Formgebung
Jedes Teil weist ein einzigartiges visuelles Muster auf, vergleichbar mit einem natürlichen Werkstoff.
6. Uhrmacherische Anwendungen
Geschmiedeter Kohlenstoff wird hauptsächlich verwendet für:
7. Vorteile und Grenzen
Vorteile
- Sehr leicht
- Gute mechanische Festigkeit
- Homogenere Eigenschaften als gewebte Fasern
- Unmagnetisch
- Korrosionsbeständig
- Große Formfreiheit
- Einzigartige Ästhetik (jedes Stück ist anders)
Grenzen
- Geringere mechanische Festigkeit als bei Endlosfasern
- Empfindlichkeit gegenüber lokalisierten Stößen
- Schwierige Reparatur
- Mögliche Alterung der Polymermatrize
- Schleifende Bearbeitung für die Werkzeuge
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