Carbon fiber: wat is het, hoe wordt het gemaakt en waarom wil iedereen het op zijn auto?

Waarvan is carbon fiber gemaakt?

Koolstofvezel, ofwel carbon fiber, is gemaakt van zeer dunne vezels koolstof. Een koolstofvezel is dunner dan een mensenhaar en is extra krachtig als het in elkaar is gevlochten. Door duizenden vezels als een soort deken te weven, ontstaat er een mat. Zo’n vezelmat kun je in een mal leggen en via een speciaal proces ‘bakken’, waardoor het de vorm van de mal aanneemt.

Hypercars

Je kunt zo van koolstofvezel allerlei onderdelen maken, van spiegelkappen tot achterspoilers. Bij veel moderne super- en hypercars bestaat zelfs het hele chassis uit carbon fiber. Dat was bij de McLaren F1 uit 1992 al het geval. Hypercarbouwer Koenigsegg maakt zelfs velgen van carbon fiber. Hoe ze dat doen kun je in deze video zien. Ook bij andere automakers kun je tegenwoordig steeds vaker carbon fiber-wielen krijgen, zoals bijvoorbeeld bij Porsche.

Sterk en licht

Koolstofvezel is een zeer sterk materiaal, waardoor het ideaal is voor onderdelen die zware krachten te verduren krijgen, zoals achtervleugels en frontsplitters. Vergeleken met staal is carbon fiber vijf keer zo sterk en twee keer zo stijf. Bovendien is het veel lichter dan staal, roest het niet en het zet niet uit als het warm wordt. Dankzij deze eigenschappen zijn koolstofvezel-composieten zeer gewild in de auto(sport)-industrie.  

Hoe is carbon fiber ontstaan?

Carbon fiber is al een vrij oud materiaal. Het is in 1879 ontstaan toen uitvinder Thomas Edison katoenen garens bij hoge temperatuur bakte, waardoor ze werden gecarboniseerd. Tegen 1958 werd dit proces voor het eerst geprobeerd met koolstof, waardoor het huidige carbon fiber ontstond. Toentertijd was het percentage koolstof nog laag en was het daardoor nog niet zo sterk als het huidige carbon fiber.

Het productieproces van carbon fiber

Tegenwoordig wordt carbon fiber gemaakt doormiddel van een proces dat gedeeltelijk mechanisch en chemisch is. Koolstofvezel wordt gemaakt van lange slierten moleculen, die bij elkaar worden gehouden door koolstofatomen. Deze slierten worden tot zo’n 3.000 graden verwarmd in een zuurstofvrije omgeving. Zo kunnen de slierten niet verbranden. Tijdens dit proces, genaamd carbonisatie, worden alle niet-koolstofatomen de ketens uitgedreven, waardoor een enorm sterk materiaal ontstaat: koolstofvezel.

Toepassingen

Behalve in de auto-industrie, wordt carbon fiber onder andere gebruikt voor het maken van lichte (wielren)fietsen, vliegtuigvleugels, maar ook bijvoorbeeld lichtgewicht buizen voor vishengels. Tegenover alle voordelen van carbon fiber, staat ook een groot nadeel. Je kunt carbon fiber onderdelen niet makkelijk repareren als ze kapot gaan of beschadigd raken. Carbon fiber is tevens een vrij duur materiaal. Dus mocht je je frontsplitter kapot rijden aan een drempel, dan mag je de portemonnee trekken. Omdat het duur en vrij exclusief materiaal is, wordt er ook heel veel nep-carbon fiber gemaakt. Je komt tegenwoordig zelfs carbon-look elementen tegen in én op normale gezinsauto’s.