Faserverstärkte Kunststoffe (FVK)

Effizienter Leichtbau mit faserverstärkten Kunststoffen

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Über FVK

Faserverstärkte Kunststoffe bilden das Fundament der Arbeit bei BIONTEC. Seit Jahren entwickeln und produzieren wir Composite-Bauteile, bei denen Fasern und Matrixsysteme gezielt kombiniert werden, um leichte, leistungsfähige und langlebige Strukturen zu realisieren. Unser Fokus liegt darauf, die spezifischen Vorteile unterschiedlicher Materialien intelligent zu vereinen und präzise auf die Anforderungen unserer Kunden abzustimmen.

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Übersicht
Was sind faserverstärkte Kunststoffe?
Hand mit Handschuh hält ein gewebtes Carbonfaser-Bauteil

Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) sind Verbundwerkstoffe aus Fasern und einer Kunststoffmatrix. Die Fasern übernehmen die mechanische Belastung, während die Matrix für Form, Schutz und Kraftübertragung sorgt. Durch diese intelligente Auswahl und Kombination von Fasern und Matrixsystemen lassen sich die Eigenschaften des Werkstoffs gezielt einstellen.

Aufbau von FVK:
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Verstärkungsfasern
Übernehmen Zug- und Druckbelastungen
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Matrixsystem
Bindet die Fasern, schützt vor Umwelteinflüssen und überträgt Kräfte
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Grenzfläche
Gewährleistet optimalen Verbund zwischen Faser und Matrix
Kontakt aufnehmen
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Fasertypen

Verfügbare Fasertypen für unterschiedliche Anforderungen

Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Endlosfasertypen zum Einsatz. Der Schwerpunkt bei BIONTEC liegt klar auf Carbonfasern, da sie die optimale Wahl sind, wenn maximale Performance gefordert ist.

Carbonfasern
Höchste spezifische Festigkeit und Steifigkeit für anspruchsvolle Leichtbauanwendungen
Basaltfasern
Gute Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit bei ausgewogenem mechanischem Eigenschaftsprofil
Naturfasern (z. B. Flachs oder Hanf)
Nachhaltige Faserwerkstoffe mit geringem Gewicht sowie guten Dämpfungs- und Isoliereigenschaften
Glasfasern
Wirtschaftliche Alternative mit guter mechanischer Performance, elektrisch isolierend und strahlentransparent
Keramikfasern
Extrem temperaturbeständige Fasern für Hochtemperatur- und Brandschutzanwendungen
Hybridgarne
Kombinationen verschiedener Fasermaterialien für spezifische Eigenschaftsprofile
Aramidfasern
Hohe Schlagzähigkeit und Dämpfungseigenschaften für dynamische Belastungen
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Faserverbund-Bauteile von BIONTEC
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Matrixsysteme

Matrixsysteme und deren gezielte Auswahl

Die Wahl des Matrixsystems hat entscheidenden Einfluss auf Temperaturbeständigkeit, chemische Resistenz, Lebensdauer und Verarbeitbarkeit. Je nach Einsatzgebiet setzen wir duroplastische oder thermoplastische Matrixsysteme ein. Die Auswahl der Matrix stimmen wir gezielt auf die Endanwendung ab, um optimale Performance und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten.
Nahaufnahme eines Composite-Matrixsystems (Harzmaterial)
Epoxidharze
Vielseitig einsetzbar für unterschiedliche Anforderungen
Vinylesterharze
Für Anwendungen mit besonderen chemischen Anforderungen
Nahaufnahme eines Composite-Matrixsystems (Harzmaterial)
PEEK (Polyetheretherketon)
Für Anwendungen mit hohen Temperaturanforderungen
PPS (Polyphenylensulfid)
Für spezielle chemische und thermische Anforderungen
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FAserorientierung & Fasergehalt

Faserorientierung und Fasergehalt als Gestaltungsparameter

Faserverstärkte Kunststoffe sind anisotrop, das heisst, ihre mechanischen Eigenschaften sind richtungsabhängig. Genau darin liegt ein zentraler Vorteil dieser Werkstoffklasse: Festigkeit und Steifigkeit können gezielt über die Ausrichtung der Fasern und den Fasergehalt beeinflusst werden.

Durch eine lastpfadgerechte Faserarchitektur wird das Material exakt dort eingesetzt, wo Kräfte auftreten, während in weniger belasteten Bereichen Gewicht eingespart wird. In Kombination mit präzisen Fertigungstechnologien wie Tailored Fiber Placement lassen sich so hocheffiziente, leichte und belastungsoptimierte Strukturen realisieren, die mit isotropen Werkstoffen wie Metallen kaumerreichbar sind.

Einflussfaktoren auf die Bauteileigenschaften:

Faserorientierung

Bestimmt die Richtung der maximalen Festigkeit und Steifigkeit

Fasergehalt

Beeinflusst die Gesamtsteifigkeit und das Gewicht des Bauteils

Lagenaufbau

Ermöglicht massgeschneiderte mechanische Eigenschaften für spezifische Lastfälle

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Unser Ansatz
Ihr Spezialist für faserverstärkte Kunststoffe
Nahaufnahme eines faserverstärkten Composite-Bauteils

Unsere Stärke liegt in der ganzheitlichen Betrachtung von Werkstoff, Konstruktion und Fertigung. Durch die Verbindung von langjährigem Know-how, tiefgreifender Engineering-Kompetenz und modernsten Composite-Fertigungsprozessen entwickeln wir Bauteile, die sowohl technisch überzeugen als wirtschaftlich sinnvoll realisierbar sind.

Unser ganzheitlicher Ansatz:
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Werkstoffauswahl basierend auf individuellen Anforderungen & Wünschen
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Entwicklung lastpfadoptimierter Faserarchitekturen auf Basis bionischer Prinzipien
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Effiziente Fertigung mit Tailored Fiber Placement & Resin Transfer Molding (oder Hot Compression Molding)
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Skalierbare Produktion von Prototyp bis Grossserie

Bei BIONTEC erhalten Sie faserverstärkte Kunststoff-Lösungen, die präzise auf Ihre Anforderungen zugeschnitten sind.

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faq
FAQ Faserverstärkte Kunststoffe
Sind faserverstärkte Kunststoffe, Faserverbundwerkstoffe und Composites das gleiche?
In welchen Branchen werden faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt?
Was ist der Unterschied zwischen duroplastischen und thermoplastischen FVK?
Können faserverstärkte Kunststoffe recycelt werden?
next steps
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