Ein aus der Luft- und Raumfahrt kommender Werkstoff könnte jetzt helfen, die hohen Prozeßkosten bei der Wärmebehandlung drastisch zu reduzieren: CFC, ein mit Kohlenstoffasern verstärkter Kohlenstoff, ist bei etwa 1000 Grad Celsius 20mal fester als Stahl. Im Unterschied zu Metall steigt seine Festigkeit sogar bei zunehmender Temperatur an.

Der besondere Vorteil des neuen Werkstoffs ist sein geringes Gewicht. "CFC-Gestelle sind mindestens fünfmal leichter als herkömmliche Stahlgestelle. Die Netto-Beladung der CFC-Werkstückträger und Chargenträgersysteme läßt sich daher oftmals um bis zu 100 Prozent steigern", erläutert Dipl.-Ing. Jörg Demmel von der Fraunhofer Technologie-EntwicklungsgruppeTEG aus Stuttgart. Das senkt die Stückkosten drastisch: Denn die Wärmebehandlungsanlagen werden besser ausgenutzt und der Energieverbrauch reduziert. Weiterer Vorzug des neuen Werkstoffs: CFC dehnt sich bei Wärme kaum aus.

Während Stahl sich bei einer Erwärmung von 20 auf 1 000 Grad Celsius auf einen Meter um etwa 15 Millimeter verzieht, verändert CFC seine Form nicht. "Die Gestelle bleiben auch bei starken Temperaturschwankungen verzugsfrei. Diese Eigenschaft erleichtert die Automatisierung der Wärmebehandlung", führt der Fraunhofer-Forscher aus. Insgesamt können durch den Einsatz von CFC-Werkstückträgern die Prozeßkosten um bis zu 50 Prozent gesenkt werden.

Mittlerweile wurden durch die TEG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM die CFC-Konstruktionen optimiert und in einigen industriellen Anwendungen erfolgreich eingesetzt. Die Wissenschaftler sind zudem dabei, die Prozesse zu automatisieren.