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

 

[-N0bodY-]

Also ich will nicht wissen was so alles auf so einen Flieger einschlägt.
Dazu noch die Termischen Belastungen, Starts und Landungen in einer Frequenz in der so manchen sein Bike noch nichtmal bewegt.
Die Luft ist bestimmt nicht so rein und Partikelfrei wie sich das jeder wünscht.
Und kollisionen mit Vögeln sind auch nicht so selten ;-)
(nur mal so als Beispiel, schmeißt ja auch keiner seinen A380 weg nur weil er nen Vogel geflettert hat. )

 

[feedyourhead]

Anscheinend gibt es auch nur den EINEN Carbonrahmen.

Mag sein, dass es einem 800g Scale Rahmen nicht gut tut, wenn er ständig wo "runterpurzelt" und ständig umfallen muss.
Oder rangenommen wird, dass der Fahrer ständig Platzwunden am Schienbein hat...

Aber vielleicht tut das dem Ultraleichtbau-Alurahmen auch nicht so gut.
Und vielleicht schlägt sich der doppelt so schwere 1.600g Carbon-Hardtailrahmen wiederum ganz gut, weil er ganz andre Wandstärken aufweist?
(Und ist damit vielleicht erst auf dem Gewichtsniveu des Alurahmens)

Man darf man nicht vergessen, das fast alle Ultraleichtbauteile eben aus Carbon sind.
Sprich wenn ein Teil kaputt geht ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass es ein Carbonteil ist.
Sorgt nicht unbedingt für den besten Ruf.

Ich denke gerade als des Thema Carbon bei MTBs neu war, so in den 90ern, wurde viel experimentiert und viel von dem Image kommt noch aus dieser Zeit.

Ich selbst war zuerst auch eher vorsichtig, die Erfahrung zeigt einem aber mit der Zeit wie viel Potenzial in dem Material steckt.
Und das KnowHow der Hersteller ist ein völlig andres als noch vor 20 Jahren.

Trotzdem hält selbst der spindeldürre Carbonlenker und die Sattelstütze an meinem Bike aus den 90ern und die Alufelgen zerbröseln und haben überall Risse.

 

[systemgewicht]

Wieso nicht durch die Räder?

Für diese Belastung (in den Radnaben) ist der Rahmen ja gerechnet. Dann werden die Filamente (sic!) in der richtigen Richtung beansprucht.

Aufgewirbelte Steine können richtig brutal sein (zB dicke Platzwunde am Schienbein). So etwas ist beim Biken unvermeidbar.

Da hat ein guter Rahmen ja dann auch einen gewissen "Unterbodenschutz"

Und da fehlt mir eben das Gefühl, ob das nun komplett egal ist oder nicht.

Mir ja auch, aber ich sage einfach: das Ding muss schon auch was abkönnen.

Klar: wenn man dann so von verschiedenen Rahmenbrüchen liest fragt man sich schon...
--> Warten wir mal den themenzugehörigen Artikel ab

 

[bastea82]

Jetzt werden ernsthaft Flugzeuge mit Fahrrädern verglichen.

 

[systemgewicht]

OK, dann nicht.
Windturbinen?
Golfschläger?
Schlagstöcke?


Allse nicht mit einm Fahrrad zu vergleichen. Aber auch sehr hohe Beanspruchungen, auch stoßartig.

 

[LIDDL]

Ich denke gerade als des Thema Carbon bei MTBs neu war, so in den 90ern, wurde viel experimentiert und viel von dem Image kommt noch aus dieser Zeit.

so wie es mit Alu-Rahmen war als diese neu auf den Markt kamen. unzählige Brüche, vorallem am Steuerrohr und deswegen war die Skepsis auch groß. heute ist es halt CFK

 

[GrazerTourer]

Golfschläger?

hihi, da fällt mir meine Lieblingsgeschichte ein!

onkel:"Martin (das bin ich) komm her und schlag auch ein paar Bälle in unseren Wald!"
ich:"mit dem Teil?" (er gibt mir so ein 400 EUR Carbon Driver Gerät in die Hand). "dieses dünne Carbon Stangerl bricht doch sicher ab. Nein, das greif ich nicht an!"
Mein Onkel zeigt mir einen Gwaltschlag vor....
Ich:"OK, aber dann ordentlich..."
ich hole aus, ziehe voll durch. Treffe NUR den Ball. Der Schläger bricht genau an der Stelle, an der ich es voraus gesagt habe und ich erschlage mit dem abgebrochenen Vorderteil fast seinen Hund. hahahahahaha

Der Schläger wurde auf Garantie ersetzt. Ich habe das Ding einmal angegriffen und es war hin.
Ich war bis zum Umtausch auf Garantie allerdings einige Tage nervös... billig war er ja nicht.

ja, es war natürlich ein unglaublicher Zufall.

 

[Oldie-Paul]

Und kollisionen mit Vögeln sind auch nicht so selten ;-)

Die tragflächen sind nicht das problem. Aber wehe der vogel gelangt in ein triebwerk. Die entstehende unwucht zerstört die turbine.

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.

Je größer und gleichmäßiger eine fläche ist, desto einfacher und sicherer sind die belastungen zu simulieren. Und in diesem fall werden die verwendeten faserverbundwerkstoffe (laminate) speziell für diese flächen entwickelt. Das kannst du aus dem von dir zitierten link entnehmen. Dort findet sich auch eine deutsch geschriebene broschüre. Der kann man z.b. entnehmen: Wenn etwas berechnet ist, ist es noch lange nicht so hergestellt (Anzahl der lagen, genaue winkel der faser, matrixanteil, haftungseigenschaften). Das scheint mir die crux gerade beim bike zu sein. Als material muss man nehmen, was auf dem markt ist. Und ob man das, was nachher als rahmen da steht, auch nur annähernd gut simulieren kann, steht für mich bislang in den sternen.
Und wenn man etwas nicht weiß, wird vorsichtshalter überdimensioniert. Damit gehen vorteile verloren.
Als wichtiger punkt etabliert sich hier die sorge vor verborgenen schäden durch steinschlag, aufsetzen, anschlagen u.s.w..
Da könnte man überlegen, ob nicht einfache schutzobjekte, z.b. eine leichte wabenschicht am unterrohr schlagenergie aufnimmt und als wegwerfteil anschließend ersetzt wird. Ähnliches wäre gegen aufsetzer des tretlagers möglich.

Ich weiß jetzt zwar mehr über Carbon, aber was sagt mir das?

Diese überlegung ehrt dich. Nach einem sehr ambitionierten vortrag über die neuesten erkenntnisse äußerte ein wissenschaftler einmal: "I´m still confused, but on a much higher level." Das ist ein inzwischen geflügeltes wort geworden.

 

[LIDDL]

hihi, da fällt mir meine Lieblingsgeschichte ein!

onkel:"Martin (das bin ich) komm her und schlag auch ein paar Bälle in unseren Wald!"
ich:"mit dem Teil?" (er gibt mir so ein 400 EUR Carbon Driver Gerät in die Hand). "dieses dünne Carbon Stangerl bricht doch sicher ab. Nein, das greif ich nicht an!"
Mein Onkel zeigt mir einen Gwaltschlag vor....
Ich:"OK, aber dann ordentlich..."
ich hole aus, ziehe voll durch. Treffe NUR den Ball. Der Schläger bricht genau an der Stelle, an der ich es voraus gesagt habe und ich erschlage mit dem abgebrochenen Vorderteil fast seinen Hund. hahahahahaha

Der Schläger wurde auf Garantie ersetzt. Ich habe das Ding einmal angegriffen und es war hin. Ich war bis dahin allerdings einige Tage nervös... billig war er ja nicht.

ja, es war natürlich ein unglaublicher Zufall.

und? das ist mir mit einem aus Metall (Stahlschaft?) auch passiert. aber man muss sagen, dass der Schlägerkopf richtig gut fliegt

 

[Deleted138492]

Die entstehende unwucht zerstört die turbine

Nicht zwingend, die Turbinenschaufeln größerer Exemplare rotieren eigentlich schnell genug und sind ausreichend stabil um das Vieh mundgerecht zu portionieren und in der Brennkammer schonend zu flambieren. Die Schaufeln werden ggf. beschädigt aber nicht herausgeschlagen, die Turbine versagt nicht unbedingt.

Da könnte man überlegen, ob nicht einfache schutzobjekte, z.b. eine leichte wabenschicht am unterrohr schlagenergie aufnimmt und als wegwerfteil anschließend ersetzt wird

Das sehe ich ehrlich gesagt nicht als praxistauglich an. Also eigentlich schon, aber es wird keiner Lust haben, Ersatzunterrohrschoner mitzuschleppen und bei Gelegenheit zu tauschen. Von den Kosten, die wenige zahlen wollen, ohne einen sofortigen Nutzen zu haben, ganz abgesehen.

 

[feedyourhead]

Wer von Euch hat den wirklich Probleme mit der Haltbarkeit von Carbonunterrohren bei Steinschlag?

Wenn wir mehr als 10 im Forum finden können wir ja weiter über irgendwelche Wabenstrukturen die die Schlagenergie von Steinen aufnimmt nachdenken...

Ich für meinen Teil komme mit den Unterrohren aktueller Carbonrahmen und der (serienmäßigen) zähen Schutzfolie super zurecht.
Hab nicht das geringste Bedürfnis an dieser Stelle des Bikes was zu verändern?!

Ich denke Einge trauen dem Material viel zuwenig zu und machen ohne Erfahrung hier etwas zu einem Problem was eigentlich keines ist...

 

[GrazerTourer]

Wer von Euch hat den wirklich Probleme mit der Haltbarkeit von Carbonunterrohren bei Steinschlag? (...)
Ich denke Einge trauen dem Material viel zuwenig zu und machen ohne Erfahrung hier etwas zu einem Problem was eigentlich keines ist...

Tja, ich habe eben keine Erfahrung - und das ist das Problem. Bei doch recht vielen negativen Berichten, ist es schon sehr riskant 3kEUR für einen Rahmen hin zu blättern, bei dem ich mir nach einem blöden Sturz oder Steinkontakt nicht sicher sein kann, ob er noch gut ist. Eventuell ist die Angst aber sogar unbegründet (was ich nach dem ersten Artikel nicht ganz glauben kann). ICh vertraue den Teilen schon, aber das finanzielle Risiko ist mir zu hoch.

Es geht auch nicht nur ums Unterrohr. Es geht auch um Kettenstreben, mit denen man gerne einmal wo entlangschrammt usw. Ich bin schon des öfteren mit der Kettenstrebe wo aufgesessen. Einmal mit dem Ergebnis, dass ich die Streben sogar getauscht habe, weil die Delle so extrem war, dass ich nichts mehr riskieren wollte, dass mir der Rahmen evtl. in einem Urlaub kaputt wird. Bei Carbon wäre evtl. nur der Lack ab und ich würde so weiter fahren - weil man den Schaden nicht beurteilen kann.

Ich fahre Carbonlenker und vertraue denen mehr als diversen Alulenkern und werde sie mein Leben lang nicht tauschen, solange es nichts gibt, das besser wäre.

 

[systemgewicht]

Da könnte man überlegen, ob nicht einfache schutzobjekte, z.b. eine leichte wabenschicht am unterrohr schlagenergie aufnimmt und als wegwerfteil anschließend ersetzt wird. Ähnliches wäre gegen aufsetzer des tretlagers möglich.

Gibt es doch alles:

(Quelle: Trek)

 

[feedyourhead]

Wo find ich denn die ganzen, vielen negativen Berichte, von denen immer die Rede ist?

Also ich persönlich würde hier posten, auch mit Foto wenn mir ein Carbonteil bricht.
Aber das letzte was ich hier so mitbekommen hab war ein gebrochener Canyon Nerve Alurahmen, der jetzt nicht unbedingt den Ruf hat nicht stabil zu sein.
Und ich lese viele positive Erfahrungen bezüglich Carbonteilen, selbst die günstigsten Rahmen aus China halten wohl.
Und ich lese von Leuten die wohl selbst die billigsten, ultraleichten Chinateile bei fragwürdigen Systemgewichten einsetzen und trotzdem nicht alles schon beim draufsetzen auseinanderbricht.

Gibt es wirklich keinen "gebrochene-Carbonteile-mit-Fotos-Thread?

 

[systemgewicht]

Als vor 25 Jahren MTB-Alurahmen Stahlrahmen ersetzten geb es das gleiche ge-unke:
Aluminum ist viel spröder als Stahl und bricht unvermittelt...

 

[Pilatus]

Gibt es wirklich keinen "gebrochene-Carbonteile-mit-Fotos-Thread?

das ist derweil mein lieblings Carbonkaputt video:

https://www.pinkbike.com/video/463858

 

[zr0wrk]

Gibt es wirklich keinen "gebrochene-Carbonteile-mit-Fotos-Thread?

Naja, es gibt einen Foto-Ordner "Defekte". Da werden aber nicht nur Carbonteile geführt. Aber eben auch.

 

[feedyourhead]

OK... Fotos find ich sinnlos wenn man die Nutzung nicht nachvollziehen kann.
Also ich fände so einen Thread sehr interessant.
Kurze Info zum Schadenshergang, Fahrergewicht, Foto usw...

Und zu dem Video. Ich mein was erwarten die Leute?
Wenn ich nach nem Sprung voll mit dem Kettenblatt bis zum Tretlager wo einbombe, die Gabel komplett von hinten belastet wird...

Wo soll die Energie denn hin?
Die Gabel taucht ja nichtmal nen Millimeter ein...

 

[GrazerTourer]

Als vor 25 Jahren MTB-Alurahmen Stahlrahmen ersetzten geb es das gleiche ge-unke:
Aluminum ist viel spröder als Stahl und bricht unvermittelt...

Scandium Rahmen... das war nicht schön.

 

[zr0wrk]

Wenn ich nach nem Sprung voll mit dem Kettenblatt bis zum Tretlager wo einbombe, die Gabel komplett von hinten belastet wird ... Wo soll die Energie denn hin?

Wenn ich vorher 'nen Tip hätte abgeben sollen, hätte ich erwartet, dass die Gabel nachgibt, nicht das Steuerrohr. Aber dass es irgendwo einen bleibenden Schaden gibt, hätte ich da auch gedacht.

 

[Deleted 244202]

Scandium Rahmen... das war nicht schön.

Rahmen aus Titanal - die Brüche waren wirklich nicht schön!

 

[recurveman]

Gibt es auf dem Markt eigentlich 29er Crosscountry Carbon-Rahmen die nicht leicht, sonder stabil gebaut sind?
Da ich selber nicht leicht bin (Gewicht muskulöse 111kg, 72cm Oberschenkelumfang und dementsprechend viel Drehmoment) ist mir das Rahmengewicht unwichtig, er sollte aber steif und stabil sein (und ohne Pressfit).

Mir ist leider noch kein passender Rahmen untergekommen...

 

[Oldie-Paul]

Rahmen aus Titanal - die Brüche waren wirklich nicht schön!

+1

 

[Deleted 173968]

Die tragflächen sind nicht das problem. Aber wehe der vogel gelangt in ein triebwerk. Die entstehende unwucht zerstört die turbine. ...

Nicht ganz: zerstört wird das Triebwerk duch die Sprengung, die nach einem Vogelschlag automatisch ausgelöst wird.

 

[q_FTS_p]

Wenn ich vorher 'nen Tip hätte abgeben sollen, hätte ich erwartet, dass die Gabel nachgibt, nicht das Steuerrohr. Aber dass es irgendwo einen bleibenden Schaden gibt, hätte ich da auch erwartet.

Ich hätte auch gemeint, dass da die Gabel eher nachgeben sollte. Der Rahmen wurde meines Wissens aber von Intense ersetzt. Vielleicht gabs ja einen Fertigungsfehler (oder Konstruktionsfehler, wie bei so ziemlich alles bisherigen Intense Rahmen).