Was ein Carbonrahmen so alles aushält (oder auch nicht)

Wunderschön - ausschließlich Delaminationen erzeugen, die man natürlich per Impulsthermographie gut detektieren kann. Fb und Zfb kann das Verfahren trotzdem nicht, die sind aber genauso wichtig.
 
Ich bin etwas verwudert, dass die Hammerschläge (insbesondere Schlag 1) schon Schaden hervorgerufen haben. Denn das sind doch Belastungen, wie sie bei jedem Sturz auftreten können, oder? Ok, meist fällt nicht der Rahmen direkt auf irgendwas drauf - Lenker, Laufräder und Kurbel müssen das meist abfangen - aber bei nem Crash sieht man ja meistens nicht wo das Bike gerade hinfliegt...

Falls möglich wäre noch ein Test mit selben Bedingungen und einem Alu-Rahmen interessant - der den selben Einsatzzweck wie der Carbon Rahmen hat.
 
CF-EP hat halt keine große Schlagzähigkeit, und das mit dem Hammer ist eben eine Art Tooldrop. Alu bekommt halt 'ne Beule und Mikrorisse (die man widerum auch nicht sieht auf einem Impulsthermographie-Bild).
 
Mr.Hyde(TF) schrieb:
Wunderschön - ausschließlich Delaminationen erzeugen, die man natürlich per Impulsthermographie gut detektieren kann. Fb und Zfb kann das Verfahren trotzdem nicht, die sind aber genauso wichtig.
Zum Vergrößern anklicken....

...diese Diskussion hatten wir ja schon. Und Du hast recht damit! Aber meine Meinung dazu ist: bevor ein Rahmen an einem Zwischenfaserbruch oder Faserbruch zerbirst, geht er an seinen standardmäßig verbauten Mängeln zugrunde. Und die gibt es in Mengen!! Es ist ja schließlich Handarbeit, wie Dir aus eigener Erfahrung sicherlich bekannt ist.
Übrigens: Zwischenfaserbrüche und Faserbrüche mache ich nicht mit Impulsthermografie, sondern durch defektselektives Anregen sichtbar, indem ich den Rahmen mit 20 KHz anrege und mir die entstehende Reibungswärme im Bruchbereich anschaue.
 
Okay, die Dämpfungserhöhung bei Zfb ist schon eher sinnvoll.
Dass ein Rahmen an einer Imperfektion anfängt zu versagen ist klar, so lange es kein Stabilitätsversagen ist (welches aber widerum durch Zfb und seine Folgen induziert werden kann, genauso wie durch die mit der Thermographie detektierbaren Schichtentrennungen). Aber man kann m.E. nicht immer (oder eher recht selten) entscheiden, ob eine Imperfektion wie z.B. eine große Wanddickenänderung über einen kleinen Bereich, oder eine kleine Pore (die ja evtl. kleiner sein kann, als die Auflösung der Impulsthermographie), letztlich zum Versagen des Rahmens führen kann, jedenfalls nicht, wenn man das Teil nicht selbst ausgelegt hat, durch Reverse Engineering zurückrechnet (wobei der Einfluss einiger Fehlstellenarten wiederum kaum ordentlich zu bemessen sein dürfte) oder zerstörend prüft. Kurz: Man kann sagen "Da ist eine Delamination, das ist ein Schaden, das ist kaputt.". Man kann auch sagen "In dem Bereich springt die Wanddicke um x %". Aber aus letzterem kann man ja keineswegs herleiten, ob das Produkt nun sicher ist, oder nicht, ohne entprechende Hintergrundinformationen zu haben.
Ich seh' das nur in der Hinsicht kritisch, als dass man zwar Ergebnisse bekommt, die aber eigentlich nur für den Hersteller ordentlich zu interpretieren sind, wenn es nicht heißt "Fb, Zfb oder Delamination".
Das ist aber letztlich ja auch im Prüfbericht richtigerweise angelegt mit der Klausel, dass nicht für späteres Versagen garantiert werden kann. Nur dann fällt halt die QS-Funktion weg, und eine Restunsicherheit bleibt.
 
Mr. Hyde
meine hundertprozentige Zustimmung! Es gibt einfach diese Grauzone, die auch mir Kopfzerbrechen macht. Aber: ich bekomme fast täglich Anrufe von gestürzten Leuten, die zumeist eine Schadenstelle auch eingrenzen oder beschreiben können, da dort optische Mängel wie z.B. Kratzer sind. Ich kann diese Stellen definitiv bewerten, entweder ist dort eine Schädigung oder keine. Wenn dort keine ist, ist dies für den Gestürzten eine sehr beruhigende Aussage. Wenn dort ein Schaden ist, dann weiss man auch Bescheid, obgleich ich wirklich nicht sagen kann, ob die Schädigung jemals zum Bruch führen wird. Ein mögliches Problem ist jedenfalls eingegrenzt und jedem bleibt überlassen, ob er reparieren lässt oder nicht.
 
Klar, dafür ist das ganze dann sinnvoll, zumal wenn man noch mal was längs des Rohres schickt an Signal, um Versagen zu detektieren, das eben keine merkliche Ausdehnung in der Bauteilebene hat.
 
Meine Antwort mag etwas "glaub-ich-nicht-schwachsinn" klingen, ist aber ueberhaupt nicht der Fall.
Ganz im Gegenteil, es sind ernstgemeinte Fragen, die ich gerne vom OP oder den beteiligten Rahmenbauern hier beantwortet bekommen moechte.;):)

Wie muss ich mir das vorstellen, dass sich da nach einem Schlag die Fasern/Lagen loesen?
Wie kann das passieren, das ist doch alles total fest zusammenlaminiert, oder?
Wenn ich 10 Lagen Tesa aneinander klebe und Spanne und dann einen Stein dran werfe, loest sich da doch nix!? Das schwingt doch mit, oder!?
[nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=j-zczJXSxnw"]Tacoma Narrows Bridge Collapse "Gallopin' Gertie" - YouTube[/nomedia]
Ist das nicht der Vorteil von Carbon im Gegensatz zu Metal?
Es kann sich mehrfach dehnen und reisst nicht mit der Zeit, deswegen hat doch auch Cannondale das Scalpel mit Carbonstreben gebaut!?!?

Sind dann diese beiden Videos voellig fuer die Fuesse?
[nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=SDVpRSNtcPQ"]cannondale taurine broken - YouTube[/nomedia]

[nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=-lsDXEEUlRE"]cannondale taurine vs hammer - YouTube[/nomedia]

Das macht mir jetzt echt irgendwie sorgen, denn mein Carbonrahmen, hat schon viel aushalten muessen...Steinschlaege, Stuerze, dranschlagende Aeste etc.
Ist der jetzt quasi da ueberall geschwaecht!?
 
Tesa ist auch schlagzäh. Wenn man ein Laminat entgegen einer Krümmung biegt, kommt es zu Schichtentrennung, weil dabei ein Biegemoment entsteht, das Aufziehspannungen zwischen den Schichten hervorruft. Die Schichten sind ja verklebt, und von Klebungen kennt man das ja, wenn Schälung (also Aufziehspannungen) drauf kommen, dann lösen sich sich viel leichter. Das ist übirgens mehr so die Schraubstock-Geschichte, bei "Beschuss" kommt halt noch die Schlagzähigkeit hinzu, die ist bei CF-EP halt ziemlich bescheiden, führt dann eben auch schnell zu schäden, die sich dann durch Fb oder Delamination zeigen.
Was Du mit der Brücke meinst, verstehe ich nicht so ganz, das ist ein Resonanzproblem durch Windlasten, das hat weder von den Beanspruchungen noch von der Ursache noch vom Werkstoff her irgendwas mit Rahmen zu tun. Und "mehrfach dehnen" verstehe ich auch nicht. Risswachstum über die Zeit hat man übrigens bei jedem Material (in Bezug auf Ermüdung), nur bei manchen schneller, bei anderen langsamer, sprödes Zeug wie Keramik und gehärtete Stähle haben halt praktisch keinen Risswiderstand, in zähem Zeug wie Thermoplasten Aramidfasern und so laufen sich Risse auch gerne mal tot. Carbon ist da ein bisschen ambivalent, Zwischenfaserbrüche entstehen, und mit der Zeit kommen da auch durchaus neue dazu, aber dadurch hat man noch lange keinen Gewaltbruch, wie beim gehärteten Stahl. Der kommt erst, wenn Faserbruch kommt, und auch da kann es sein, dass sich das über viele Schwingspiele hinzieht, weil von einem gebrochenen Filament das Bauteil noch nicht so viel mitbekommt - da liegen ja abermillionen Filamente nebeneinander. Aber natürlich schädigen Zfb und Fb, und von ihnen geht eine Kerbwirkung aus auf umliegende Bereiche. Besonders beim Fb wird die Matrix in der Bruchumgebung total zerstört. Andererseits haben FKV ein weitaus besseres Ermüdungsverhalten als Metalle, das ist ja das tolle, beim Thema Korrosion und bei der Ermüdung, da bekommt man sie noch alle :D. Das sind aber wiederum alles Thematiken, die nix mit Schlagzähigkeit und Delamination zu tun haben, weil da völlig andere Mechanismen und Beanspruchungen dahinter stehen.

Und zu den Videos: Die sind völlig für die Füße, kein Mensch spannt seinen Rahmen in den Schraubstock, also ist es quatsch damit irgendwas zeigen zu wollen. Genauso die Draufspringerei.
 
Ich glaube, die Frage war einfach: wenn es so ist, wie du schreibst, wie kann es dann elastisches Carbon geben, wie z.B. bei den Fully-Rahmen, die auf Gelenke zugunsten elastischer Carbon-Kettenstreben verzichten.
 
Schlagzähigkeit und Delamination sind ja in dem Sinne kein Steifigkeitsproblem (auch wenn die Schlagzähigkeit bei FKV meist mit steigender Steifigkeit abnimmt, aber das ist 'ne andere Baustelle). Damit so eine Kettenstrebe ausreichend Auslenkung schafft, muss man eben ausreichend Bruchdehnung haben und das ganze entsprechend konstruktiv sinnvoll gestalten. Ist aber eben eine völlig andere Baustelle als der Stock- und Steinbeschuss am MTB.
 
Ja, wie kann ein Strebe dafuer gebaut sein (Cannondale Scalpel) sich millionenmal zu dehen und biegen, aber ein Steinschlag sorgt fuer delamination!?
Wenn der Stein das Rohr trifft, beult sich doch quasi in Zeitlupe das Rohr an der Stelle kurz ein, sprich Biegung/Dehnung.

1. Ich bin absoluter Laie und versuche hier mit "gesundem Menschenverstand" oder "Logik" mit den Experten "mitzureden" bzw. meine Fragen zu stellen.
2. Es kommt quasi etwa so herueber, dass Carbonrahmen absolut ueberempfindlich sind.

Steine knallen mir staendig ans Unterrohr, ich hab zwar Crankskins drueber, aber bringen tut das ja dann nicht viel.
Da ich gerne Strecken fahre die etwas ueber meiner Fahrkunst liegen oder nicht unbedingt Hardtail tauglich sind und ich versuche meine Fahrkunst staendig weiterzuentwicklen schmeisst es mich halt auch des oefteren mal vom Rad.
Mein Bike ist schon zigmal gegen Steine geknallt, Streben an Steinen entlang geschuerft, die tiefe Kratzer (Oberflaechlich soweit ich sehe) hinterlassen haben oder Aeste sind gegen den Rahmen geschlagen, die dann auch schoene Riefen an meinen Knien hinterliessen.

Wenn ich mir hier den Thread durchlese, kaufe ich mir am besten fuer die naechste Saison einen neuen Rahmen, dann hat mein Ari gerade mal nur 2 Jahre gehalten.....
 
Naja, Carbon ist ja nun mal keine Zuckerwatte, nicht jedes Steinchen macht den Rahmen kaputt. Das hängt auch viel von der Wanddicke ab etc..

Wegen Stahl: nimm einen 08/15-Stahl, St37 oder so, und einen Federstahl. Der Federstahl hält (bei einer normalen Zugprobe) Spannungen millionenfach aus, bei denen der St37 längst versagt hat (beim ersten Aufbringen). Dann mach' ne Kerbschlagprobe, und der St37 lächelt müde, während der Federstahl in Krümel zerfällt.

Will sagen: Nicht nur die Beanspruchung hat einen Einfluss, auch wie schnell sowas passiert. Man kann nicht einfach sagen "Wenn das Teil 10^7 Schwingspiele kann, dann muss es doch auch einen Stein können!", und nochmal, Carbon ist keine Zuckerwatte, nur Schlagzäh ists halt eben nicht, und je dünnwandiger sowas wird, desto empfindlicher wird es. Das ist aber bei Colabüchsen-Alurahmen auch nix anderes, die bekommen eben ihre Beulen und Mikrorisse.
 
Biegsam meint Steifigkeit, die ist bei Metallen aber quasi unabhängig von der Legierung immer gleich (resultiert nämlich aus der Bindungsenergie zwischen den einzelnen Atomen). Du meinst Duktilität. Bei dem Trek macht halt dieses Padding viel aus, das nimmt dem Schlag ein bisschen die hohe Lastüberhöhung raus. Eine Steinschlagfolie bringt ja auch schon was. Und noch mal, Kohle ist ja keine Zuckerwatte. Nur eben bei Schlagbeanspruchung nicht sooo gut.
 
Als ich das erste mal das youtube Video mit dem Hammer gesehen habe war ich total begeistert und wieviel so ein Rahmen aushält. Daß sich dadurch innerlich die lagen lösen war mir nicht bekannt. Dadurch dachte ich daß Carbon besonders schlagfest ist, da ja im Video der Hammer quasi zurück geworfen wird, wie bei Gummi.
Ich denke mal da muß schon ein richtiger Schlag kommen wie mit einem Hammer, ein kleinerer Stein wird da wohl wenig bis keinen Schaden anrichten. Man darf ja auch nicht den Lack vergessen der ebenfalls schützt und abdämpft.
Darüber noch eine Lage Schutz Folie und man ist denke ich so ziemlich auf der sicheren Seite.
 
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