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


 

Anzeige

Re: Carbon erklärt #1: Herstellung, Eigenschaften, Stabilität und Haltbarkeit
Hilfreichster Beitrag geschrieben von Oldie-Paul

Hilfreich
Zum Beitrag springen →
Prinzipiell interessant. Auch wenn wohl für 90% der Carbon-"Abhängigen" und -Interessenten (mich eingeschlossen) nur der Absatz " Versagen bei Carbon-Bauteilen erkennen " wirklich von Bedeutung ist ;)

Ich hoffe das in der Artikelreihe auch ein Vergleich (Qualitäten, Preise, Probleme) zwischen Asia-Carbon, US-Carbon und Euro-Carbon kommt :daumen:
 
Zuletzt bearbeitet:
Geiler Beitrag, schönes Basiswissen übers Material. Weil es garantiert später noch kommen wird: Ich würde mich freuen, wenn in einem Beitrag zum Testen (zerstörende Prüfungen) auch statistische Modelle und die Erarbeitung von Lastkollektiven usw. angesprochen werden und das ganze schön detailliert und differenziert beleuchtet wird.
Ich denke die meisten Leute brauchen von den theoretisch unglaublich guten Eigenschaften der Faserverbundwerkstoffe nicht mehr überzeugt werden, wohl aber von der Qualität und Qualitätsabsicherung. Und da habe ich keine Ahnung, wie die Bikeindustrie testet. Habe aber in Hinblick auf die Fehler im Feld den Verdacht, dass dieses Thema viel zu stiefmütterlich behandelt wird.
Mal eben 2 Probanden mit einstufigem Lastkollektiv kaputtmachen sagt nämlich nicht so besonders viel aus. Und wenn man auf die Streuungen von einem gewissen Lenkertest aus der Vergangenheit schaut, wird einem mehr als schlecht. Was da an Streuung bei nur 2 Probanden aufgetreten ist, war haarsträubend und bodenlos schlecht, nie dürfte so ein Produkt (und das betraf einige) eine Freigabe erhalten. Freigabekriterien wie z.B. B10 Lebensdauer nach Weibull anhand von 6 Probanden sollten doch bei sicherheitsrelevanten Bauteilen in Erwägung gezogen werden (werden Bauteile die in der Bikebranche überhaupt als sicherheitsrelevant eingestuft inkl. Merkmalsvergabe?).
Vielleicht ists auch langweilig für die meisten, aber ich finde gerade da liegt neben der Auslegung und Fertigung der Knackpunkt bei Carbon Bauteilen und das ist auch der Grund, weshalb ich persönlich kein Carbon fahre. Das natürliche Misstrauen wird dazu doch immer wieder durch ausfallende Bauteile in Tests etc. geschürt...
 
TipTop!
Ich denke vielen würde ein kleines Glossar helfen. Es kommen doch einige Begriffe vor, die nicht unbedingt selbsterklärend sind wenn man kein technisches Hintergrundwissen mitbringt.

Oder man schreibt gleich eine Version für jedermann. Mit Worten, die jeder Deutsche kennt und evtl. weniger Details. Nimmt man statt dem Wort Filament z.B. das Wort Endlosfaser versteht man schon wesentlich mehr. Ist aber grundsätzlich ein Problem in unserer Gesellschaft, dass sich die Wissenschaft und ähnliche Fachgebiete durch Fachbegriffe von den anderen Menschen abgrenzt. Mag manchmal von Nutzen sein, aber viele verlernen sich mit normalen Begriffen verständlich auszudrücken.
 
Insbesondere der Anfang des Artikels erinnert mich doch sehr an den ein oder anderen Fachtext während meines Maschinenbau-Studiums. ;-) Das versteht sicher nicht jeder sofort, kann ich schon nachvollziehen. Andererseits kommt man bei so einem komplexen Thema sicher nicht um ein wenig Fach-Chinesisch herum...
Ich als Carbon-Skeptiker finde das Thema sehr interessant und würde gerne mal detailliert bestimmte Schadens-Szenarien betrachten. Es gibt doch sicher auch Versuche aus der Praxis oder bekannte Fälle bei dem ein Sturz oder eine Beschädigung zum Rahmenbruch geführt hat. Sicher ist es für alle interessant ab wann es bei Carbon gefährlich wird bzw. ob leichte Beschädigungen noch vertretbar sind oder ob ein Aufschlagen auf einen dicken Stein schon das Aus bedeuten kann...
 
Oder man schreibt gleich eine Version für jedermann. Mit Worten, die jeder Deutsche kennt und evtl. weniger Details. Nimmt man statt dem Wort Filament z.B. das Wort Endlosfaser versteht man schon wesentlich mehr. Ist aber grundsätzlich ein Problem in unserer Gesellschaft, dass sich die Wissenschaft und ähnliche Fachgebiete durch Fachbegriffe von den anderen Menschen abgrenzt. Mag manchmal von Nutzen sein, aber viele verlernen sich mit normalen Begriffen verständlich auszudrücken.
Oder man akzeptiert, das nicht alles aufs simpelste runtergebrochen werden kann. Wenn man ein Verständnis für Fachthemen haben will, dann muss man sich halt auch in einem gewissen Rahmen damit auseinandersetzen.

Eine Übersetzung wie du sie forderst führt auch zu neuen Verwirrungen und Ungenauigkeiten. Wenn man etwas im Detail erklärt, braucht es genau definierte Begriffe. Und die Serie ist denke ich schon für einen tieferen Einblick gedacht.

Oberflächliche kaum weiterführende Artikel hats dazu in den MTB-Publikationen mehr als genug.

Edit:
Ich stimme dir ja zu, das da sehr viele (zu?) Fachbegriffe vorkommen. Deswegen vielleicht ein kleiner Anhang. Da darf bei der Erklärung dann auch vereinfacht geschrieben werden, damit der Leser eine Vorstellung bekommt was X eigentlich ist.
 
Sehr interessanter Beitrag!
Kannst du das mit der Messerkante etwas erklären, das hab ich gar nicht verstanden und googlen hat mir nicht geholfen.
Stell dir vor du verklebst einen steifen Werkstoff mit einem weniger steifen.

upload_2017-3-17_13-7-45.png
 

Anhänge

  • upload_2017-3-17_13-7-45.png
    upload_2017-3-17_13-7-45.png
    32,5 KB · Aufrufe: 546
Grundsätzlich nicht schlecht, aber sehr theoretisch. Es wäre schön wenn du mehr Bezug zum Fahrrad herstellen würdest.
 
Ich hoffe das in der Artikelreihe auch ein Vergleich (Qualitäten, Preise, Probleme) zwischen Asia-Carbon, US-Carbon und Euro-Carbon kommt :daumen:

Euro/US Kohlefasern gibt es eigentlich nicht. Die großen Hersteller kommen alle aus Asien (Toho Tenax und Toray). Mitsubischi produziert noch sogenannte pitch-based Fasern. Dabei handelt es sich um hochmodulige Fasern mit enormer Steifigkeit und Festigkeit mit Pech als Ausgangswerkstoff. Das wars dann aber schon fast für den freien Markt.

Was die Verarbeitung zum Kohlefaserverbund angeht, würde ich den Asiaten sogar die beste Qualität zugestehen. Kaum ein Hersteller lässt seine Rahmen nicht von großen Produzenten in Fern-Ost herstellen. Da ist eine Menge KnowHow dahinter. Fragt doch mal die ganzen Made in Germany Hersteller, wer ihnen teilweise die Lagenaufbauten zusammenstellt. Ok, die Amis machen es teilweise noch selber aber dafür kostet ein Trek auch seinen Preis. Probleme? Bricht die Kacke, dann bricht die Kacke spröd.

@mi.ro:
Erstmal Danke, dass jemand den Versuch macht, das "schwarze Gold" etwas verständlich zu erklären.

1. Ich hätte mir gewünscht du vermittelst den Leuten zunächst, wie stark richtungsabhängig die Materialeigenschaften sich verhalten. Die Vergleiche zwischen Festigkeit/Steifigkeit von Stahl vs Kohlefaser (NUR IN 0° FASERRICHTUNG) hinken generell stark und werden von Vertriebsingenieuren gern benutzt um unwissenden Kunden das Material schön zu quatschen. Ich habe über 5 Jahre als Berechner beim Entwicklungsdienstleister für Faserverbundbauteile gearbeitet, man glaubt nicht, was für hanebüchenen Mist man da teilweise zu hören bekommt. Am Ende scheiterte es wie so oft an der Mechanik.

2. Ein beispielhaftes Bild von der Versagensfläche würde es den Leuten vielleicht besser vermitteln, was du mit dem Vektor und dem Versagen vermitteln möchtest

3. FEM muss nicht iterativ sein, es gibt mittlerweile Optimierungstools, die einem den Job vereinfachen.(HyperSizer, Optistruct)

4. Vielleicht hättest du nicht thematisch soviel in den ersten Artikel packen sollen. Zunächst Grundlagen Mechanik einfach vermittelt, dann Herstellung, dann Versagen. Sicherlich ein Unterfangen, wenn man bedenkt, dass du normal arbeiten gehst, wie alle anderen auch.
 
Gute Erklärung. Die Erläuterung der Kontaktkorrosion ist allerdings nicht ganz so toll.
Grundsätzlich hat er recht. Es ist halt immer schwer jemandem Dinge zu erklären, die für einen alltäglich sind. Ich denke auch, dass Miro ein gewisses Augenmerk darauf gelegt hat den Artikel nicht zu überladen aber trotzdem die wichtigsten Dinge zu erklären die für den weiteren Verlauf der Artikelreihe relevant sind?
alleine das Kapitel "Herstellung von Carbonfasern" füllt Bücher. da muss man für den Otto-normal-User in solch einem Artikel Abstriche machen und es auf das wesentliche Reduzieren: Kunststoffgarn => Pyrolyse (Temperatur hat einfluss auf die Fasereigenschaft) => Carbonfaser => weitere Behandlung (zB Prepreg)

aber ich geb dir recht, ein paar mehr bilder und Links zu den einzelnen Themen würden den Bericht stark aufwerten
 
Grundsätzlich nicht schlecht, aber sehr theoretisch. Es wäre schön wenn du mehr Bezug zum Fahrrad herstellen würdest.
kommt schon noch!
Eure Anregungen sind hier Gold wert!





Gute Erklärung. Die Erläuterung der Kontaktkorrosion ist allerdings nicht ganz so toll.
Kohle plus Elektrolyt plus Zink = Zink-Kohle Batterie. Opferanode ist Zink. Diese Batterie findet man in jedem Haushalt.

Kohle plus Elektrolyt plus Alu = Alu-Kohle Batterie. Opferanode ist Alu. Diese Batterie findet man in falsch aufgebauten Carbonlaufrädern oder in schlecht engineerten Carbonbauteilen.
 
Zurück
Oben Unten