Die Aramidfaser ist eine synthetische (künstlich hergestellte) Verstärkungsfaser aus aromatischem Polyamid – daher der Name Ar(omatic) amid. Erfunden wurde sie Mitte der 1960er Jahre bei DuPont (Chemikerin Stephanie Kwolek), die kommerzielle Markteinführung als Kevlar folgte in den frühen 1970er Jahren; ein gleichwertiges Konkurrenzprodukt heißt Twaron. Im Faserverbund ist sie neben Glas und Carbon die dritte wichtige Verstärkungsfaser. Man erkennt sie meist an ihrer typischen goldgelben Farbe.

Ihre größte Stärke ist die Kombination aus geringem Gewicht und sehr hoher Zugfestigkeit. Mit rund 1,44 g/cm³ ist Aramid leichter als Glas und Carbon. Die Zugfestigkeit liegt je nach Typ etwa bei 2.800 bis 3.600 MPa (Richtwerte, siehe Datenblatt). Dazu kommt eine außergewöhnliche Schlag- und Reißfestigkeit: Bei einem Schlag zersplittert das Laminat nicht spröde, sondern die Faser spaltet sich in feine Fäden auf (Fibrillierung) und schluckt dabei viel Energie. Genau deshalb steckt Aramid in kugelsicheren Westen und Schutzkleidung.

Der entscheidende Schwachpunkt liegt auf der anderen Seite der Belastung: unter Druck. Die langgestreckten Moleküle knicken bei Druckbelastung leicht ein, weshalb Druck- und Querfestigkeit deutlich niedriger sind als bei Glas (E-Glas) oder Carbon – oft nur etwa die Hälfte (grober Richtwert). Auch die interlaminare Scherfestigkeit (ILSS, der Zusammenhalt zwischen den Lagen) ist begrenzt, da das Harz an der glatten Faseroberfläche schlechter haftet. Aus diesem Grund wird Aramid im Bauteil selten allein, sondern meist im Hybridlaminat mit Glas- oder Carbonfasern eingesetzt.

Zwei weitere Punkte sind im Formenbau wichtig: Aramid nimmt Feuchtigkeit auf (ohne Schutz je nach Lagerung bis etwa 7 Prozent) und reagiert empfindlich auf UV-Licht – dauerhafte Sonneneinstrahlung kann die Festigkeit stark mindern (Verluste bis rund 75 Prozent sind möglich). Bauteile aus Aramid sollten daher trocken verarbeitet und vor UV geschützt (z. B. lackiert) werden.

Im Detail

  • Typen: niedermodulig vs. hochmoduligNiedermodulige Fasern (z. B. Kevlar 29, Twaron LM) nehmen besonders viel Energie auf und werden für Ballistik und Schutz genutzt. Hochmodulige Typen (z. B. Kevlar 49, Twaron HM) sind steifer und kommen im Leichtbau zum Einsatz. Der E-Modul liegt je nach Typ etwa bei 60 bis 130 GPa (Richtwerte).
  • Schwer zu bearbeitenGenau die Zähigkeit, die Aramid so schlagfest macht, erschwert das Schneiden und Schleifen. Trockenes Gewebe braucht eine mikroverzahnte Spezialschere; beim Bohren oder Fräsen franst die Faser zu Flaum aus. Tipp: außenliegende Schnittkanten lieber mit einer Glaslage abdecken, statt das Aramid offen zu schleifen.
  • Hybridlaminat als StandardlösungWeil Aramid auf Druck schwach ist, kombiniert man es gezielt: Carbon oder Glas übernehmen die Druckseite und die Steifigkeit, Aramid die Schlag- und Reißfestigkeit. Beliebt sind Carbon/Aramid-Mischgewebe, die zugleich gut aussehen (gold-schwarzes Karomuster).

Mehr dazu: Verstärkungsfasern im Vergleich: Glas, Carbon, Aramid, Basalt und Naturfaser