Carbon - Synonym für Hightech und Leichtbau

Was sind die Vorteile im Instrumentenbau und wie werden die Instrumente hergestellt?

Carbon als Werkstoff ist aus unserer modernen Welt fast nicht mehr wegzudenken. Hält es doch neben den bekannten Einsatzgebieten in der Luft- und Raumfahrt und im Motorsport längst auch in ganz alltäglichen Bereichen Einzug: sei es im Fahrzeugbau, im Sport, bei Prothesen oder Orthesen, im erdbebensicheren Hausbau oder auch als Designobjekt in der heimischen Wohnung.

Carbon, oder besser gesagt ein Kohlefaserlaminat, erreicht in einigen Bereichen Kennwerte die jedem Konstrukteur ein Leuchten in die Augen zaubern.
Insbesondere geht es dabei um die Zugfestigkeit, die im Vergleich zu gängigen Stählen bis zu neunmal höher ist. Dabei ist es wie bei anderen Werkstoffen auch: Für fast jede Aufgabe gibt es spezielle Fasern und Kunstharzsysteme - es gibt also auch nicht das Carbon.
Durch den intelligenten Einsatz der Faserverstärkungen, Kernlagen und anderer Stützstoffe sowie deren gezielter Orientierung können die gewünschten mechanischen Eigenschaften exakt bestimmt werden.

Werkstoff E-Modul Zugfestigkeit
Fichtenholz 10 GPa 80 MPa
Bergahornholz 12 GPa 82 MPa
Stahl (S235JR, ehem. St37) 215 GPa 340-470 MPa
HT-Kohlefaserlaminat
  z.B. Toray T300 (typ. 60% Faservolumengehalt)
135 GPa 1860 MPa
HM-Kohlefaserlaminat
  z.B. Toray M60J (typ. 60% Faservolumengehalt)
365 GPa 2010 MPa
HS-Kohlefaserlaminat
  z.B. Toray T1000G (typ. 60% Faservolumengehalt)
165 GPa 3040 MPa



Vorteile

Carbon im Musikinstrumentenbau

Was sind die Vorteile gegenüber Holz?

Der offensichtlichste Vorteil von Carbon im Vergleich zu Holz ist die Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen wie Luftfeuchtigkeit, Hitze oder Kälte. Aber auch weniger bekannte Eigenschaften bieten Vorteile bei der Verwendung von Carbon im Instrumentenbau:
Ein Kohlefaserlaminat hat eine bis zu dreimal schnellere Schallleitung und eine geringere Dämpfung gegenüber Holz. Das bedeutet, dass die Ansprache eines Musikinstrumentes aus Carbon extrem viel schneller und leichter ausfällt. Dazu trägt auch bei, dass Carbon keine Äste und Unregelmäßigkeiten aufweist, da es kein "gewachsenes" Material ist. Bezogen auf die Dichte ist Carbon deutlich schwerer als Holz, dafür aber wesentlich steifer.
Auch mechanisch ist Carbon unvergleichlich robuster und kennt quasi keine Ermüdung.

Um all diese Eigenschaften nutzen zu können und dabei auch noch einen vollen und angenehmen Klang zu erzeugen, bedarf es allerdings weit mehr als nur ein paar trockener Materialkennwerte.

Es reicht nicht aus ein beliebiges Holzinstrument zu kopieren. Ein Carboninstrument muss von Grund auf neu konzeptioniert und konstruiert werden. Im Gegensatz zum Holzinstrumentenbau gibt es jedoch keine mehrere hundert Jahre alte Tradition. Unsere Erfahrung ist daher das Fundament beim Bau und der Weiterentwicklung unserer Carboninstrumente.