Carbon erklärt #1: Herstellung, Eigenschaften, Stabilität und Haltbarkeit

Nachdem wir IBC-User mi.ro bereits zum Carbonthema interviewt und vorgestellt hatten, geht es jetzt los: Miro wird in seinem ersten Artikel rund um das Thema Carbon auf grundlegende Themen rund um den Werkstoff eingehen. Was ist eigentlich Carbon? Wie Carbon hergestellt wird, welche Eigenschaften es hat und wie man es stabil und haltbar kriegt, erklären wir euch in diesem Artikel.


→ Den vollständigen Artikel "Carbon erklärt #1: Herstellung, Eigenschaften, Stabilität und Haltbarkeit" im Newsbereich lesen

 

[Lord Shadow]

Spannendster Artikel seit langem hier Dankeschön.

 

[Lord Shadow]

Schweißgeräte arbeiten mit 300A bei 230V Netzspannung.

Das wären ja 69.000W

 

[mi.ro]

wie würde das kosmetische problem aussehen? bzw., wie erkennt man ob ein roher rahmen schon lange unter UV-strahlen gelitten hat?

UV-Licht läßt Epoxid vergilben. Das heißt es wird milchig gelb.

Das ist doch leider heutzutage Usus. Lieber im Forum fragen und andere die Arbeit machen lassen, als mal selbst zu suchen.

Btt
Wie ist eigentlich die UV Beständigkeit der Matrix einzustufen? Mit Lack, ohne Lack?
Könnte man feststellen, welche Fasern benutzt wurden?

Wie oben bereits erwähnt ist das vergilben ein kosmetisches Problem da es nur die Oberfläche betrifft. Es gibt spezielle UV-Schutz Klarlacke die die Empfindlichkeit stark reduzieren.

Aber:

Das Ensemble hat keinerlei UV-Schutz und ist schon 7 Jahre in Benutzung. Sollte also nicht all zuviel Gewichtung beigemessen werden.

 

[Livanh]

Ich musste auch nach der Hälfte aufhören zu lesen. Ambitioniert geschrieben. Allerdings kommen immer wieder durchaus deutsche Wörter vor, deren Bedeutung aber völlig unklar bleibt, jedoch als bekannt vorausgesetzt wird. Wenn dann der nächste Fachbegriff kommt, verstehe ich nur noch Bahnhof. Z.B. "Versagensmodell" oder "Lastfall". Unklar ist auch, warum z.B. E-Modul (was ist das?) und Zugfestigkeit die gleiche Einheit haben. Ich verstehe schon, dass man als Ingenieur seine Fachsprache hat. Das ist in der Medizin genauso. Als Erklärer muss man gewissermaßen einen Teil seiner Eitelkeit ablegen und sich auf die Sprache der Menschen herablassen. Tipp: Vergleiche mit Phänomenen des alltäglich erlebten könnten helfen, die Dinge besser zu begreifen.

Also ganz ehrlich, das sind einfach Begrriffe die man als Grundvorraussetzung braucht um überhaupt über Materialeigenschaften zu reden. Wenn du nicht bereit bist dir die anzueignen, dann ist das einfach nicht die richtige Artikelserie für dich.
Für die Begriffe reichts auch wenn man einfach markiert und Googlesuche anklickt.

Und ich fände es zu schade, wenn jemand wie Miro seine Zeit damit verbringt, solche Grundlagen hier auszuführen. Das können genügend andere Leute auch machen, oder man nimmt sich eben mal selbst die Zeit dafür. Wir haben hier eine tolle Gelegenheit von jemand mit Fachwissen und Branchenkenntnissen zu profitieren, da möchte ich seine Zeit nicht unbedingt damit verplempern.

 

[Creeper666]

Wie soll man Klang "monolitisch" einschätzen ? Dumpf, wie wenn was noch gut mit einander verbunden ist ?
Scheppern leuchtet mir ein, man könnte sich ein delamiertes Bauteil so gut vorstellen.

 

[puitl]

Wie bei Flachbildfernsehern auch. na

Glaub da könnte man eine 250 Punkte-Liste machen wo dies zutreffen sollte...

 

[feedyourhead]

Sehr interessanter Artikel!

Mir kommt vor, als ob es immer mehr verlernt wird sich selbst zu informieren.
Lieber wird ein Kommentar geschrieben, dass man nix verstanden hat als selbst recherchiert (obwohl uns immer mehr richtig gute Quellen zur Verfügung stehen).

Wenn ein Fachbegriff vorkommt den ich nicht verstehe werde ich neugierig, vielen hier wirds dann wohl langweilig?!

Der Text war wohl auch zu lang und es haben die bunten Bildchen gefehlt, kein Wunder, dass einge nach ein paar Zeilen direkt aufhören zu lesen. Sorry aber dafür hab ich echt kein Verständnis...

Dankr mi.ro für den Einblick und dass Du hier auch noch für Fragen zur Verfügung stehst.

 

[LIDDL]

Also wenn ich richtig gegooglt habe, liegt die Temperatur zur Verarbeitung von CFK bei 1800Grad und mehr, während das beim Rahmenbau übliche 7005er Aluminium schon bei 660Grad formbar wird. .

dann hast du da was falsch verstanden.
die Kohlefaser kann man bei der Herstellung bei bis zu 3000°C "brennen", das hat aber nichts mit der Verarbeitung zu tun. verarbeiet wird die Faser dann bei zimmertemperatur, die Aushärtetemperatur des Faser-Harz-Verbundes bestimmt dann das Harz

 

[Dagnarus]

Also an die die sich beschweren das "Fachbegriffe" in einem "Fachartikel" benutzt werden bzw. sich deshalb gleich angegriffen fühlen (Soil ist da so ein Kandidat):

Kommt mir da immer in den Sinn. Und so wie du es schreibst: Faul UND Blöd trifft's da schon


@mi.ro : Danke für den Artikel

 

[systemgewicht]

Toller Artikel, vielen Dank.

Ich bleibe an der Serie bestimmt dran.


Als Ingenieur liest sich das natürlich leichter, da hat man eben schon eine Vorbildung und weiß was Elastizitätsmodule und Co. sind. (War die Uni wohl doch zu was gut.) Aber ich denke auch ohne so einen Startvorteil war der Artikel so geschrieben dass man mitkommen kann.

Die Materie ist allerdings selbst für Ingenieure die Verbundwerkstoffe nicht vertieft haben (zu meiner Zeit gab es das glaube ich noch gar nicht im Angebot) komplex.

Nicht ohne Grund gibt es übrigens auch spezielle Software-Pakete, die bei Engineering, Berechnung, Fertigungsvorbereitung und Produktion unterstützen.

https://www.plm.automation.siemens.com/de_de/products/fibersim/

(Würde mich für die kommenden Artikel auch interessieren, welche Technologien für Berechnung und Design noch so eingesetzt werden.)

 

[Baitman]

ja, das ist auch mein motto. den berg da hochfahren? wirklich anstrengend, ich bleib lieber unten.
bin dann mit dem lift hochgefahren. jetzt steh ich oben, seh die abfahrt. schaut schwierig aus.

bin jetzt mit dem lift wieder runter gefahren.

Das Schwierige ist komplexere Zusammenhänge für den Laien verständlich und mit einfachen Worten rüberzubringen. Da muss ich gerade zB. an Harald Lesch denken. Hier sitzen eben nicht nur Studierte... Klar könnte man sich stundenlang mit dem Beitrag auseinandersetzen. Aber da habe ich wirklich wichtigeres zu tun.

 

[feedyourhead]

Ich persönlich finde z.B. Harald Lesch sehr anstrengend. Die Sendung mit der Maus für Erwachsene. Und oft auch unbefriedigend, weil er durch die ganzen Umschreibungen nie wirklich ins Detail gehn kann. Aber der macht auch FERNSEHSENDUNGEN. Hier soll möglichst auch die Omi im Fernsehsessel verstehn wie die Welt funktioniert.

Ich finde, dass man auf einer Fachwebseite mehr erwarten kann, als dass mit Bienchen und Blümchen erklärt wird wie was funktioniert.

Selbst Wikipedia (an ein viel breiteres Publikum gerichtet wie eine Fachwebseite) nutzt beim "Kohlenstofffaser-Artikel" Fachbegriffe wie Filament, E-Modul usw...

Und ja...meine Tante hat sicher auch wichtigeres zu tun, als sich mit Fachbegriffen auseinanderzusetzen, trotzdem würde ich ihr nicht raten "Das Rohr welches vom Tretteil zu den Zahnrädern hinten geht verkratzt weil die Kette draufschlägt was kann ich tun?" hier ins Forum zu schreiben.

 

[Oldie-Paul]

Was Ihr meint, ist: "du bist nicht nur blöd, sondern auch faul". Geht also auch viel einfacher. Und selbst ich habe es dann verstanden.

Welche antwort würdest du auf diese replik geben, wenn du gerade eine ausführliche erklärende antwort zu einer frage samt link zu einem artikel mit guten bildern geschrieben hast?
"Die dummen und faulen motzen auch noch rum, weil der nürnberger trichter verstopft ist." ?
Das würde ich nie tun!
Auf vernünftige fragen werde ich immer eine antwort geben, wenn ich mich dazu kompetent genug fühle.

 

[systemgewicht]

Hier auch noch ein interessanter Artikel über eingesetzte Engineering-Tools bei der Carbon-Bike Entwicklung:
http://www.engineering.com/DesignSo...t-Possible-Bike-And-Still-Sleep-at-Night.aspx

Nur mal durchscollen und dann besser verstehen dass eine komplexe Materie nicht so einfach ohne Fachbegriffe und Bereitschaft zum vorherigen oder begleitenden Wissensaufbau erklärt werden kann.

 

[Deleted138492]

Guter Link Systemgewicht Mir ist das Gemoser hier auch unverständlich. Es ist klar, dass man bei einem solchen Thema nicht bei Null einsteigen kann und wenn Miro die Grundlagen der Mechanik und dann noch Faserverbundwerkstoffe erklären soll, damit es selbst der allerletzte versteht, hat er ein Fachbuch geschrieben dessen Umfang auch wieder bemängelt würde. Wer richtiges Interesse daran hat kann sich bei Wikipedia schlaumachen und es sollte allen klar sein, dass man nicht alles dem Dumbing-down-Prinzip unterwerfen kann ohne an Präzision oder Aussagekraft des Gesagten/Geschriebenen zu verlieren. Es geht auch keiner zum Arzt und gibt sich mit einer vagen Antwort wie "Ist so ne Art Krankheit" zufrieden, die alles und nichts bedeuten könnte. Ein Vorschlag wäre allerdings, die Fachworte im Text zu Wikipediaartikeln zu verlinken, damit auch die Faulen es schnell finden.

 

[LIDDL]

... die Fachworte im Text zu Wikipediaartikeln zu verlinken, damit auch die Faulen es schnell finden.

Dagegen! Faulheit muss nicht unterstützt werden!

 

[Deleted138492]

Auch wieder wahr

 

[GrazerTourer]

Guter Link Systemgewicht Mir ist das Gemoser hier auch unverständlich. Es ist klar, dass man bei einem solchen Thema nicht bei Null einsteigen kann und wenn Miro die Grundlagen der Mechanik und dann noch Faserverbundwerkstoffe erklären soll, damit es selbst der allerletzte versteht, hat er ein Fachbuch geschrieben dessen Umfang auch wieder bemängelt würde. Wer richtiges Interesse daran hat kann sich bei Wikipedia schlaumachen und es sollte allen klar sein, dass man nicht alles dem Dumbing-down-Prinzip unterwerfen kann ohne an Präzision oder Aussagekraft des Gesagten/Geschriebenen zu verlieren. Es geht auch keiner zum Arzt und gibt sich mit einer vagen Antwort wie "Ist so ne Art Krankheit" zufrieden, die alles und nichts bedeuten könnte. Ein Vorschlag wäre allerdings, die Fachworte im Text zu Wikipediaartikeln zu verlinken, damit auch die Faulen es schnell finden.

Genau so ist es!
Das Wichtigste ist aber, dass hier diskutiert wird. Das bringt mir, dem Deppen der von Maschinenbau keine Ahnung hat, am aller aller meisten. Die Leute stellen hier praxisbezogene Fragen und darauf müssen zwangsläufig praxisbezogene Antworten folgen.

Problem für mich bei solchen Artikeln (merke -> mein Problem, nicht das Problem des Artikels!) ist, dass ich einfach zu wenig weiß, um mir aus dem vielen gut geschriebenen Text eine Meinung bilden zu können. Ich kann die Informationen einfach nicht werten. Ich weiß jetzt zwar mehr über Carbon, aber was sagt mir das?
Mir geht's da wie einem Kind: Dem kann man auch einreden, dass eine Haube stabiler ist, weil sie beim Fall aus 100m Höhe nicht kaputt wird - der Helm aber schon...

Ich wüsste nicht, was ich jetzt mit den Infos anfangen soll. Mir sind schon zwei Alu Rahmen gebrochen, allerdings nie so, dass ich Angst um meine Gesundheit haben musste und der Garantiefall ist immer anstandslos eingetreten (es ist bei Alu doch fast immer so, dass Schäden eindeutig als Sturz oder Versagen des Materials interpretiert werden können). Bei Carbon gibt's da eben dieses große Fragezeichen für mich. Solange sich die Artikel von mi.ro so theoretisch präsentieren (was ja super ist!), wird's für den Laien unmöglich sein, für sich Schlüsse draus zu ziehen. Da bin ich lieber super konservativ und gehe mit Alu ein (durch meine eigene Erfahrung recht gut) bekanntes Risiko ein, als dass ich mir über unsichtbare Schäden usw Gedanken machen muss (die im Fehlerfall bzgl. Garantie oder Selbstverschulden nicht eindeutig klärbar sind).

 

[feedyourhead]

Ja vielleicht ist einfach eine falsche Erwartungshaltung das Problem.
Was ich rausgelesen hab bist Du irgendwie unzufrieden, weil Du nicht "wüsstest was du mit den Infos anfangen sollst".

Wenn der Artikel "Alu oder Carbon, alle Vor- und Nachteile - Eine ausführliche Kaufberatung" heißen würde könnte ich das verstehn.

Aber der erste Punkt im Titel ist z.B. direkt die Herstellung von Carbon.
Hier muss mir doch klar sein, dass ich das jetz lesen kann und dann vielleicht weiss wie Carbon hergestellt wird, aber einen wirklichen Nutzen als Biker werd ich durch das Wissen nie haben. Und es wird mir auch nicht bei einer Kaufentscheidung helfen zu wissen wie ein Material hergestellt wird.
Entweder das interessiert mich oder eben nicht.

Ich persönlich interessiere mich z.B. sehr dafür wie die Dinge funktionieren auch ohne unbedingt einen Nutzen davon zu haben.
Ich glaub aber auch, dass es immer noch viele Menschen gibt, die vielleicht garnicht wissen, wie ein Auto oder PC funktioniert obwohl sie damit täglich arbeiten (woran man wieder sieht, das dieses Wissen nicht unbedingt nützlich ist).

Also entweder das Thema interessiert mich oder eben nicht. Aber wenn die Erwartung ist das zu lesen um dann zu wissen was "besser" ist wird man wohl enttäuscht sein.

 

[zr0wrk]

"Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst." Albert Einstein

 

[GrazerTourer]

Ja vielleicht ist einfach eine falsche Erwartungshaltung das Problem.
Was ich rausgelesen hab bist Du irgendwie unzufrieden, weil Du nicht "wüsstest was du mit den Infos anfangen sollst".

Ich bin ganz und gar nicht unzufrieden mit dem Artikel! Das passt schon so. Ich wollt nur zusammenfassen, was wohl für viele Kritiker das Problem zu sein scheint, weil es mir auch so geht. Einen wirklichen Praxisnutzen habe ich für mich einfach nicht, wenn es ums Thema Mountainbike geht. Dafür sind wir ja hier Es ist allerdings auch der erste Artikel

Wie gesagt: ich finde die Serie jetzt schon gut, kann aber Kritik nachvollziehen. Besser jedoch so wie hier, als so wie in den bunten Heften, wo dann eine Columne lang irgendein Blödsinn geschrieben wird.

 

[amerryl]

also ich gehe mal davon aus, dass im Falle eines Sturzes auch an einem Carbon Rahmen
zu sehen ist ob ein Einschlag statt gefunden hat oder nicht. Der Lack wird auch beim Carbon
Rahmen Zeuge einer Gewalteinwirkung sein.
Ich habe mich vor Kurzem für Carbon entschieden. In meinem Bekanntenkreis sind einige auf
Carbon unterwegs und gehen wahrlich nicht zimperlich damit um, auch bei Enduro Rennen.
Die Räder haben es bis jetzt alle überlebt.

Bei meinem Rad war ein defekter Carbon Laufradsatz dabei, den ich jetzt mal selbst repariert
habe.
und siehe da es hält.
Bevor jetzt gleich wieder die ganzen Bedenkenträger auftauchen:
Ich bin alt genug und kann das Risiko für mich abwägen...

Einen Alu Rahmen könnte ich nicht wieder reparieren, einen Carbon würde ich mir, abhängig
von der Platzierung der Schadstelle, zu trauen.

Daher bin ich schon gespannt, was zum Thema Reparatur noch kommt.

 

[systemgewicht]

Interessant ist schon wie sehr die Materialfrage als solche immer noch die Lager spaltet.
Dabei fliegen wir mit A380 und Co. um die Erde und vertrauen unser Leben dabei Karbonstrukturen in Flügeln, Karbon Leitwerk und Rumpfteilen an.

Bei Carbon gibt's da eben dieses große Fragezeichen für mich. Solange sich die Artikel von mi.ro so theoretisch präsentieren (was ja super ist!), wird's für den Laien unmöglich sein, für sich Schlüsse draus zu ziehen. Da bin ich lieber super konservativ und gehe mit Alu ein (durch meine eigene Erfahrung recht gut) bekanntes Risiko ein,

Die zwei echten Risiken, die ich sehe sind:
1) Produktions/Konstruktionsfehler (kann man nicht von aussen erkennen)
2) Fahrverhalten bei dem der Rahmen Schläge abkriegt. Also nicht durch die Räder, das wäre OK, sondern durch Aufprall, Sturz, Schlag, etc.

Somit habe ich mit meinen Strecken bei Thema (2) kein Risiko und bei Punkt (1) baue ich auf eine Qualitätsvermutung bei meinem Hersteller.

Beim ersten Carbon Bike meines Lebens vom letzten Jahr hatte ich auch Bedenken. Wenn man es dann aber einmal unter sich hat und fühlt wie fest das Material ist dann ist das Vertrauen da.

 

[Grashalm]

Meiner Meinung nach werden in diesem Artikel zuviele Themen angeschnitten und zu kurz erläutert.

Die Erklärung des Schadenmodells habe ich nicht kapiert bzw. sehe ich wenig Übereinstimmung von Text und dazugehöriger Grafik.

Persönlich fände ich einen Artikel interessant der die typischen Vorurteile gegenüber "Carbon" diskutiert.

Zum Beispiel:

• Carbon bricht sofort ohne Vorwarnung
  
• Carbon und Steinkontakt = kaputt
• Carbon Schäden nicht sichtbar

 

[GrazerTourer]

Interessant ist schon wie sehr die Materialfrage als solche immer noch die Lager spaltet.
Dabei fliegen wir mit A380 und Co. um die Erde und vertrauen unser Leben dabei Karbonstrukturen in Flügeln, Karbon Leitwerk und Rumpfteilen an.

Äpfel mit Birnen....
Bei fast jeder Abfahrt knallt irgendwas gegen mein Unterrohr, die Kettenstreben usw. Hierudnda fällt mein Bike um, purzelt wo runter etc. Ein Airbus purzelt genau einmal wo runter.

Die zwei echten Risiken, die ich sehe sind:
(...) Produktions/Konstruktionsfehler (kann man nicht von aussen erkennen)
2) Fahrverhalten bei dem der Rahmen Schläge abkriegt. Also nicht durch die Räder, das wäre OK, sondern durch Aufprall, Sturz, Schlag, etc

Wieso nicht durch die Räder? Aufgewirbelte Steine können richtig brutal sein (zB dicke Platzwunde am Schienbein). So etwas ist beim Biken unvermeidbar. Und da fehlt mir eben das Gefühl, ob das nun komplett egal ist oder nicht.