Is koolstofvezel lichter dan aluminium?

Koolstofvezel dichtheid

Koolstofvezel heeft een dichtheid die bijna de helft is van die van aluminium. Met een samenstelling van 30% epoxyhars en 70% vezels heeft koolstofvezel een dichtheid van 1,55 g/cm3, terwijl aluminium 2,7 g/cm3 is.

Koolstofvezelgewicht

Als gevolg hiervan vermindert het vervangen van aluminium door koolstofvezel in een component van de exacte dimensies het gewicht met ongeveer 50%.

Stel je een 1 m2 6 mm dik vel voor om deze twee materialen op een schaal te zetten. Een aluminium vel weegt 16,2 kg, terwijl koolstofvezel het veel lichter maakt bij 9,3 kg.

Kracht op hetzelfde gewicht
De sterkte van een materiaal wordt gekenmerkt door de hoeveelheid belasting die het kan ondersteunen voordat het buigt of faalt. Hoe belangrijker de veerkracht, hoe groter de last die het kan volhouden.

Gewicht voor gewicht, een koolstofvezelgedeelte biedt 2 tot 5 keer meer sterkte, afhankelijk van de gebruikte vezel, dan een aluminium deel van hetzelfde gewicht.

Om het in vergelijking te stellen, een 1 m2 koolstofvezelplaat die 10 kg weegt, is 7 mm dik, terwijl een aluminium plaat van hetzelfde gewicht slechts 4 mm dik zal zijn.

Koolstofvezel heeft een hogere sterkte bij een lagere dichtheid, dus een product van hetzelfde gewicht kan dikker zijn, wat resulteert in een verhoogde sterkte van de verhoogde dikte alleen. Het verhogen van de dikte met twee keer verhoogt bijvoorbeeld de stevigheid tot 8 keer.