Filamentgewickelte CFK-Mäntel mit metallischen Zapfen — ausgelegt nach klassischer Laminattheorie, gewickelt auf CNC-Anlagen, nachgewiesen per Finite-Elemente-Analyse. Die erste Wahl bei großen Spannweiten, hohen Geschwindigkeiten und geringer Durchbiegung.
Typische Positionen: breite, schnelle Leitwalzen der Trockenpartie, Leitwalzen nach der Leimpresse, Positionen mit großer Spannweite an der Haspeltrommel und Messwalzen für Laser-Kaliber-Scanner.
Jede Linie ist eine Laminatarchitektur, die per CLT ausgelegt und gegen Durchbiegungs-, Festigkeits- und Kritische-Drehzahl-Ziele geprüft wird. Die Werte unten sind Referenzen; jede Walze wird für ihren Einsatz ausgelegt.
Carbon mit Standardmodul (T700-Klasse) mit optimiertem 0°/±45°-Laminataufbau. Die Wertlinie: Wirtschaftlichkeit beim Ersatz von Stahlwalzen, wenn Gewicht und Korrosion — nicht extreme Steifigkeit — die Treiber sind.
Erhöhter Anteil hochmoduliger Fasern für biegungskritische Spannweiten. Zielt auf lange Spannweiten mit Leitwalzen in der Trockenpartie, wo die Stahl-Durchbiegung Geschwindigkeit oder Qualität begrenzt.
Mäntel mit engen Toleranzen für Mess- und Kalibrierpositionen: ausbalancierte Laminatsymmetrie, geringe Hysterese, erstklassige Oberflächenausführungen für den Laser-Kaliber-Einsatz.
Ultra-hochmodulige Fasern (M55J-Klasse) für die größten Spannweiten und höchsten Geschwindigkeiten — Durchbiegung ausgelegt als Bruchteil des Stahläquivalents.
| Linie | Fasersystem | Design-Treiber | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| E — Economical | Standardmodul (T700-Klasse) | Gewicht & Korrosion, kostenoptimierter Laminataufbau | Leit- & Umlenkwalzen, moderate Spannweiten |
| M — Hoher Modul | Mischung aus mittlerem / hohem Modul | Biegesteifigkeit pro Kosten | Lange Spannweiten der Trockenpartie, Leitwalzen der Pressenpartie |
| X — Präzision | Hoher Modul, symmetrisches Laminat | Toleranz, Temperatur- & Feuchtestabilität | Messwalzen, Positionen mit Kaliber-Scanner |
| P — Ultra-hoher Modul | Ultra-hochmodulig (M55J-Klasse) | Minimale Durchbiegung bei maximaler Spannweite | Breite, schnelle Maschinen, Haspeltrommeln |
Die gesamte Kette läuft im eigenen Haus: Laminatauslegung, CNC-Filamentwicklung, kontrollierte Härtung, zerstörungsfreie Prüfung, Zerspanung, Montage und Auswuchtung. Kein Schritt wird aus der Qualitätskontrolle ausgelagert.
| Element | Optionen | Hinweise |
|---|---|---|
| Faser | T700-Klasse standard · M40J / M46J mittel-hoch · M55J ultra-hochmodulig | Gewählt nach Linie (E/M/X/P) und Durchbiegungsziel der Position |
| Matrix | Epoxidharz-System, temperaterrampierte Härtung | Einsatztemperaturen von Nasspartie und Trockenpartie; die Glasübergangstemperatur Tg der Harze wird auf die Position abgestimmt |
| Zapfen | Schmiedestahl oder Aluminiumlegierung, in Schrumpfpassung an die Mantelenden | Im Feld austauschbar — ein durch einen Lagerschaden beschädigter Zapfen verschrottet nicht die Walze |
| Oberfläche | Blank geschliffen · Gummibeschichtung · HVOF WC-Co / Cr₂O₃ Keramik-Spritzbeschichtung | Beschichtung und Spritzen nach Einsatzprofil der Position — siehe Walzen-Engineering |
Referenzbereiche: Die Wickelwinkel-Kontrolle auf CNC-Anlagen hält den geodätischen Pfad im Lagenplan; typische Mäntel werden auf G2.5 ausgewuchtet mit Schwingung ≤ 2.5 mm/s. Die Prozessfähigkeit wird auf Anfrage durch Prototypenprüfung bestätigt.
Engineering-Rahmen für CFK-Mäntel — jede Walze wird auf ihren eigenen Lastfall dimensioniert, nicht nach Katalog.
| Parameter | Referenzbereich | Anmerkung |
|---|---|---|
| Manteldurchmesser | Ø100 – Ø600 mm | Größere Durchmesser auf Anfrage |
| Arbeitsbreite | ≤ 12,000 mm | Positionen mit großer Spannweite sind die Paradedisziplin von CFK |
| Gewicht vs. Stahl (gleiche Steifigkeit) | 30–40% | Weniger Antriebsenergie und Handhabungslast |
| Spezifische Steifigkeit | ≈ 4× Stahl | Durchbiegung ausgelegt als Bruchteil des Stahläquivalents |
| Betriebengeschwindigkeit | ≤ 2000 m/min (Leitwalzenpositionen) | Kritische Drehzahl je Projekt per FE nachgewiesen |
| Wuchtgüte | G2.5 · Schwingung ≤ 2.5 mm/s | Im Werk oder vor Ort |
| Oberflächengüte | Ra ≤ 0.4 µm blank · Beschichtungs- / Spritzoptionen | Nach Einsatzprofil der Position |
| Einsatztemperatur | Je Harzsystem | Epoxid-Systeme für den typischen Leitwalzenbetrieb in der Trockenpartie; höhere Temperaturklassen auf Anfrage |
Breite, schnelle Maschinen, wo die Stahl-Durchbiegung die Geschwindigkeit begrenzt oder Streifenbildung (barring) erzeugt — Steifigkeit und Dämpfung kommen beide aus dem Laminat.
Heiße, feuchte, chemisch aggressive Positionen — korrosionsfreier Mantel mit Beschichtungs- oder Spritzoptionen.
Geringe Trägheit verbessert Anfahr-/Bremsverhalten und die Wickelqualität auf schnellen Haspeln.
Linie X: symmetrische Laminaten, geringe Hysterese und erstklassige Oberfläche für den Laser-Kaliber-Scanner.
| Eigenschaft | CFK-Mantel | Stahlmantel |
|---|---|---|
| Gewicht (gleiche Steifigkeit) | 30–40% | 100% (Referenz) |
| Spezifische Steifigkeit | ≈ 4× | 1× |
| Durchbiegung über große Spannweite | Bruchteil des Stahlwerts | Referenz |
| Kritische Drehzahl / Trägheit | Hoch — geringe rotierende Trägheit | Geringere Trägheitsreserve |
| Dämpfung | Hoch — unterdrückt Streifenbildung & Schwingungsspuren | Gering |
| Korrosion in der Nasspartie | Keine | Risiko Korrosionsermüdung (Duplexstahl mindert) |
| Schadenswirtschaftlichkeit | Zapfen im Feld austauschbar | Ein Zapfenschaden kann den Mantel verschrotten |
Die klassische Laminattheorie legt Lagewinkel, Reihenfolge und Dicke anhand von Durchbiegungs- und Festigkeitszielen fest — keine Wicklungen nach Faustformel.
Finite-Elemente-Modelle prüfen Durchbiegungskurven, Spannungsspitzen an den Zapfen und kritische Drehzahlen, bevor auch nur eine Faser gewickelt wird.
Zapfen in Schrumpfpassung auf gespante Mantelenden — im Feld austauschbar, sodass ein durch einen Lagerschaden beschädigter Zapfen nie die Walze verschrottet.
Wir antworten mit der empfohlenen Linie (E/M/X/P), dem Laminatkonzept, der vorhergesagten Durchbiegungskurve gegenüber Ihrer Stahlreferenz und dem Preis — innerhalb einer Woche.