Carbon – ein neues Material im Instrumentenbau

Nach wenig erfolgreichen Versuchen, Aluminium und Glasfaser-Kunststoffe als Holz-Alternative in Instrumentenbau zu etablieren, hat sich inzwischen Carbon-Material erfolgreich durchsetzen können. Neben kompletten Instrumenten werden Saitenhalter, Stachel, Griffbretter und Stege aus Carbon angeboten. Vor allem Bögen aus Carbon sind aber vom Markt nicht mehr wegzudenken, da sie inzwischen im Gegensatz zu Carbon-Instrumenten ein interessantes Preis-Leistungsverhältnis aufweisen.

Christopher Kontrabass-Bögen aus Carbon
Christopher Kontrabass-Bögen aus Carbon

Carbon steht im Allgemeinen für geringes Gewicht und hohe Festigkeit, aber auch hohen Fertigungaufwand. Es kommt vor allem in der Luft- und Raumfahrttechnik, aber auch bei hochwertigen Sportgeräten wie Tennisschlägern, Angelruten und Fahrradteilen zum Einsatz. Der Begriff Carbon wird heute meistens als modisch-umgangssprachliche Abkürzung für Carbonfaser-verstärkten Kunststoff verwendet (technische Abkürzung: CFK). Wie auch Glasfaser-verstärkter Kunststoff (GFK) zählt CFK zu den Verbundwerkstoffen: die Kohlenstoff-Fasern werden in Epoxyd- oder Polyesterharze (Matrix) eingebettet. Die Harze fixieren die Fasern, übertragen die Kräfte auf die Fasern und stützen die Fasern bei Druckbelastungen. Denn Kohlenstoff-Fasern haben zwar eine hohe Festigkeit gegenüber Zugkräften (6-fach so stark wie Stahl) – gegenüber Druckkräften knicken sie aber schnell ein.

Für die Herstellung von Carbon-Teilen benötigt man eine Negativ-Form, in die die Kohlefaser-Matten eingelegt werden. Da die belastenden Kräfte später in verschiedene Richtungen wirken können, werden die Matten in verschiedenen Richtungen übereinander laminiert. Zusammen mit dem Harz wird das Bauteil dann unter Druck und Wärme ausgehärtet.

Viele Carbon-Bauteile weisen eine typische schwarz-schillernde Oberfläche auf. Diese wird durch eine Dekorschicht, eine als letzte Schicht aufgetragene Matte, erzeugt. Manche Carbonteile werden aber einfach konventionell lackiert – über die Qualität des Carbonmaterials sagt diese Optik also wenig aus. Inzwischen gibt es auch Carbon-Bögen, die des Aussehens wegen mit einem Fernambuk-Furnier versehen werden, und so äußerlich kaum von einem klassischen Holzbogen zu unterscheiden sind.

Für den Instrumentenbau bietet Carbon also einige angenehme Vorteile: es ist unempfindlich gegenüber Witterungseinflüssen, hat ein geringes Gewicht und sehr gute akustische Eigenschaften. Gegenüber Holz ist es aber aufwändiger zu bearbeiten, so dass Carbon seine Trümpfe bislang nur im Bereich Bogenbau wirklich ausspielen kann. Aber genau wie bei der Herstellung von Fernambuk-Bögen sind auch bei der Verwendung von Kohlefasern das Wissen um die Eigenschaften des Materials und handwerkliches Können die Voraussetzungen für den Bau eines guten Bogens.

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