Weefsels van koolstofvezels combineren de gunstige eigenschappen van verschillende materialen en leveren zo nieuwe eigenschappen. Onderzoekers aan de Institut für Konstruktion und Verbundbauweisen (KVB) aan de TU Chemnitz werken aan lichte wielen voor motorfietsen en auto’s die geschikt zijn voor het wegverkeer.
Een gering gewicht en een hoge stabiliteit zijn twee belangrijke voordelen van met koolstofvezel versterkte kunststoffen (CFK) ten opzichte van metaal. Bovendien hebben temperatuurwisselingen nauwelijks invloed op onderdelen uit CFK. In de industrietakken als de lucht- en ruimtevaart en in de auto-industrie, waar licht geconstrueerd moet worden, heeft koolstofvezel reeds een vaste plaats verworven.
Wielen voor wegverkeerHet Institut für Konstruktion und Verbundbauweisen (KVB) aan de TU Chemnitz zweert al jaren bij dit ‘wondermateriaal’. Het instituut ontwikkelde onder meer een nieuwe CFK-motorfiets velg. Dit zwaar belaste, voor de veiligheid relevante onderdeel, vraagt een bijzonder structuurconcept. De onderzoekers kozen daarvoor de wikkeltechnologie. Aan de ene kant is deze geschikt voor de voor wielen specifieke cirkelronde geometrie. Aan de andere kant is een naaf in segmentbouw zodanig uit te voeren, dat de koolstofvezels unidirectioneel in de spaken lopen, conform de spanningen in de spraakrichting. Het instituut ontwikkelt de wielen in samenwerking met dr. Arwed Theuer uit Halle.
In tegenstelling tot de huidige koolstof wielen – zoals in de ‘Formula Student’ worden gebruikt en die volgens het klassieke handmatig lamineren werden gemaakt – staat gewichtsreductie bij de bedoelde velgen niet op de voorgrond. Doel van de ontwikkeling is een robuust en voor het wegverkeer toegelaten wiel dat bestand is tegen schade, waarbij het productieproces een constante kwaliteit volgens industriële standaards waarborgt.
Ook wordt gewerkt aan testen voor toelating op de weg. Een driedelig personenwagenwiel met een conventioneel metalen velgbed wordt waarschijnlijk het eerste in Duitsland toegelaten personenwagenwiel met een naaf van koolstofvezel.
