MTB Frame Development – Episode 10: Klebetests und Oberflächenvorbereitung

MTB Frame Development – Episode 10: Klebetests und Oberflächenvorbereitung

Da die Tretlagerteile noch nicht angekommen sind, nutzt Kavenz die Zeit, um den Klebeprozess weiter zu strukturieren.

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MTB Frame Development – Episode 10: Klebetests und Oberflächenvorbereitung

Was sind eure Erfahrungen mit Klebeverbindungen im Rahmenbau?

 

[Rollbrettfahrer]

ich weiß nicht, ob es nur mir so geht, aber ich finde die doch ziemlich laienhafte Herangehensweise irgendwie beunruhigend.

In meiner damaligen Firma standen wir auch vor der Aufgabe, zwei verschiedene Materialien „dauerhaft“ flexibel miteinander zu verbinden.

Da sind wir seinerzeit mit unserem Lastenheft zum Klebstoffhersteller gegangen und er hat dann Sachen wie Wahl des geeigneten Klebstoffes und Oberflächenbeschaffenheit definiert.

Ist allerdings schon ein paar Jahre her.

 

[xMARTINx]

ich weiß nicht, ob es nur mir so geht, aber ich finde die doch ziemlich laienhafte Herangehensweise irgendwie beunruhigend.

In meiner damaligen Firma standen wir auch vor der Aufgabe, zwei verschiedene Materialien „dauerhaft“ flexibel miteinander zu verbinden.

Da sind wir seinerzeit mit unserem Lastenheft zum Klebstoffhersteller gegangen und er hat dann Sachen wie Wahl des geeigneten Klebstoffes und Oberflächenbeschaffenheit definiert.

Ist allerdings schon ein paar Jahre her.

Bei Atherton sieht das auch nicht so viel professioneller aus.
Die Alurahmen werden zb Übergang Oberrohr zum Sitzrohr an der Muffe zusätzlich genietet.
Bei dem Crash von Kerr gab es sogar Video warum die Klebeverbindung nicht gehalten hat, ist ganz spannend und der Prozess muss dann schon wirklich sauber sein.

 

[tws2021]

Bei dem Crash von Kerr gab es sogar Video warum die Klebeverbindung nicht gehalten hat, ist ganz spannend und der Prozess muss dann schon wirklich sauber sein.

Das Video hast Du nicht zufällig noch parat? Von dem Rahmenbruch hatte ich zwar gehört, ein Erklärvideo dazu aber nicht gekannt?

Ansonsten, nun, man muss wohl irgendwo anfangen, wenn man so etwas fertigen will. Würde ich damit fahren? Vielleicht nicht unbedingt zu Beginn. Aber interessant ist es ja auf jeden Fall. Und bei Alu-Schweißnähten scheint es ja auch nicht anders - auch da können sich Fehler einschleichen, wenn nicht sorgsam genug gearbeitet wird.

 

[hemi]

vermutlich dieses hier (8:32 min)

 

[Onkel_Bob]

ich weiß nicht, ob es nur mir so geht, aber ich finde die doch ziemlich laienhafte Herangehensweise irgendwie beunruhigend.

Würde ich so jetzt nicht unbedingt unterschreiben.

Der Versuchsaufbau bei Kavenz ist natürlich einfach gestrickt. Mit einer professionellen Zugprüfmaschine würde man Kraft-Weg-Diagramm vom Feinsten bekommen und nicht nur die Bruchlast.

Aber es wurden hier schon viele kritische Dinge untersucht und Erfahrung gesammelt. Insbesondere Vorbehandlung der Oberflächen, Reinigung, usw. Ebenfalls wichtig die anschließende Wärmebehandlung. Logisch, dass ein 2K-System natürlich Wärme haben will, um die Endfestigkeit zu erreichen.

Bei vielen Proben trat das Versagen nicht in der Klebung auf, sondern im CFK. Die erste Lage wurde mit herausgerissen, Stichwort "interlaminare Scherfestigkeit". Das ist übrigens oft bei reinen Carbon-Rahmen auch der limitierende Faktor. Bei komplexen Geometrien und Belastungen sind auch die Spannungsverläufe entsprechend komplex und gerade bei Krafteinleitungsstellen ist dann die Scherkraft zwischen den Schichten ein wichtiger Punkt.

Für die Klebung heißt das: wenn schon das Carbon zwischen den Schichten versagt, ist die Klebung nicht mehr der Flaschenhals. Eine höhere Bauteilfestigkeit erreicht man dann auch nicht mehr durch eine noch bessere Klebung, sondern nur noch durch größere Klebeflächen (=> im Carbon verteilt sich die Last dann auch auf eine größere Fläche).

 

[Rollbrettfahrer]

Ok, vielleicht kommt das auch alles noch im weiteren Verlauf.

Wir hatten bei unseren Tests immer haufenweise Sensoren verbaut und haben wirklich alles geloggt. Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Winkel der Krafteinleitung, Druck- oder Zugbelastung, linear oder stoßartig usw.

 

[dkc-live]

ICh würde mir keinen Rahmen kaufen der aus verklebten Alu und Carbon ist. Da kann man noch soviel testen wie man will. Ich finde viele der Rahmen cool. Aber haben wollen? Nö
Wobei die Kavenz Rahmen optisch für mich jetzt weniger ansprechend sind.
Man hätte ja wenigstens ansatzweise probieren können die Linien schön laufen zu lassen

 

[Sespri]

ICh würde mir keinen Rahmen kaufen der aus verklebten Alu und Carbon ist. Da kann man noch soviel testen wie man will. Ich finde viele der Rahmen cool. Aber haben wollen? Nö

Aus Sicherheitsgründen? Ich wüsste echt nicht, warum? Dann steig auch in kein Schiff oder Flugzeug. Der Werkstoff Carbon besteht ja schon aus verklebten Fasern...

Gut ausgeführt, ist es ein sanfterer Übergang als eine Schweissnaht. Mein eindrücklichstes Erlebnis war zwei Holzleisten, ca. 50cm lang, 1cm dick und 4cm breit. Stirnseitig ca. 3cm überlappend geklebt und in einer Schraubzwinge trocknen lassen. Anschliessend im Holzschraubstock eingespannt und durchgebogen, bis es splitterte - die Klebestellen hielten! Werde ich nie mehr vergessen! Das war während meiner Schulzeit und die ist 50 Jahre (!!) her. In der Zwischenzeit dürfte man etwas weiter sein...

 

[dkc-live]

Aus Sicherheitsgründen? Ich wüsste echt nicht, warum? Dann steig auch in kein Schiff oder Flugzeug. Der Werkstoff Carbon besteht ja schon aus verklebten Fasern...

Gut ausgeführt, ist es ein sanfterer Übergang als eine Schweissnaht. Mein eindrücklichstes Erlebnis war zwei Holzleisten, ca. 50cm lang, 1cm dick und 4cm breit. Stirnseitig ca. 3cm überlappend geklebt und in einer Schraubzwinge trocknen lassen. Anschliessend im Holzschraubstock eingespannt und durchgebogen, bis es splitterte - die Klebestellen hielten! Werde ich nie mehr vergessen! Das war während meiner Schulzeit und die ist 50 Jahre (!!) her. In der Zwischenzeit dürfte man etwas weiter sein...

Mir geht es um den Aluverbund. Art fremde materialen, gerade solche die schwer klebbar sind zu lleben, ohne das es einen nennenswerten Vorteil gibt finde ich Schnulli.
Es gibt Alu Bikes und es gibt Carbon Bikes? Warum kombinieren? Ergibt für mich keinen Sinn.

 

[xMARTINx]

Mir geht es um den Aluverbund. Art fremde materialen, gerade solche die schwer klebbar sind zu lleben, ohne das es einen nennenswerten Vorteil gibt finde ich Schnulli.
Es gibt Alu Bikes und es gibt Carbon Bikes? Warum kombinieren? Ergibt für mich keinen Sinn.

Auch schweißen birgt viel Gefahr für Fehler, wo reißen denn Alurahmen...und das siehst halt auch erst wenn's zu spät ist.
Kleben ist die bessere Verbindung für viele Anwendungen

Ich find's schick und würde es auch fahren...aber nicht vor einer V2 Variante (rein theoretisch)

 

[dkc-live]

Auch schweißen birgt viel Gefahr für Fehler, wo reißen denn Alurahmen...und das siehst halt auch erst wenn's zu spät ist.
Kleben ist die bessere Verbindung für viele Anwendungen

Ich find's schick und würde es auch fahren...aber nicht vor einer V2 Variante (rein theoretisch)

Kleber erfordert striktere Prozess und Umweltkontrolle. Man muss Vorsorge treffen das keine stehende Flüssigkeit auf der Naht ist, keine Spaltkorrosion auftritt. Man muss unglaublich sauber arbeiten.
Dann muss es auch Jahre korrosionsfrei sein. Dann müssen die Bedingungen beim verkleben eingehalten werden
Sorry ICH hätte kein Vertrauen. Da es bessere und vor allen erprobtere Lösungen gibt. Ich kaufe mir lieber einen Rahmen der 500-1000 gr schwerer ist und weiß das er hält.
Bei uns im Betrieb waren Leute nicht in der Lage eine Schraube korrekt einzukleben. Selbst nach Schulungen. Warum sollte es hier anders sein ?

 

[xMARTINx]

Kleber erfordert striktere Prozess und Umweltkontrolle. Man muss Vorsorge treffen das keine stehende Flüssigkeit auf der Naht ist, keine Spaltkorrosion auftritt. Man muss unglaublich sauber arbeiten.
Dann muss es auch Jahre korrosionsfrei sein. Dann müssen die Bedingungen beim verkleben eingehalten werden
Sorry ICH hätte kein Vertrauen. Da es bessere und vor allen erprobtere Lösungen gibt. Ich kaufe mir lieber einen Rahmen der 500-1000 gr schwerer ist und weiß das er hält.
Bei uns im Betrieb waren Leute nicht in der Lage eine Schraube korrekt einzukleben. Selbst nach Schulungen. Warum sollte es hier anders sein ?

Das dein Betrieb solche Flachzangen einstellt spielt hier ja keine Rolle. Und wie schon jemand geschrieben hatte, dann steigt niemals mehr in ein Flugzeug.

 

[Nichtsotief]

vermutlich dieses hier (8:32 min)

Vorher gab es einen guten Kommentar der erklärt hat dass zB die Rohre ungünstig zueinander orientiert waren und auch sonst nicht viel Sorgfalt gegeben war:

weiter gehts hier: https://www.pinkbike.com/news/why-did-bernard-kerrs-prototype-frame-break-at-crankworx-roturua.html


Speziell so Ami-Garagenfirmen die früher eh nur gebastelt haben und heutzutage alles an Entwicklung und Fertigung nach Asien ausgelagert haben und nur noch Design aka hübsche Bildchen malen und Marketing und Vertrieb machen doch eh keine Fertigungskompetenz/Qualitätssicherung im Prozess wie man dann weiter unten im Kommentar auch rauslesen kann.

 

[dkc-live]

Das dein Betrieb solche Flachzangen einstellt spielt hier ja keine Rolle. Und wie schon jemand geschrieben hatte, dann steigt niemals mehr in ein Flugzeug.

Du willst ernsthaft die Vorgaben der Luftfahrtindustrie mit Fahrradherstellern vergleichen. Steile These.
Gut auf dem Level von Boing könnten sie tatsächlich sein Ich steige aber in keine Boing mehr. Da achte ich bei meinen Flugbuchungen drauf. Nicht das ich noch einen Konstruktionsfehler wie die 737 bekomme

 

[der5te]

ich bin mir ziemlich sicher...das giaco und co. keine flachzangen sind und sich schon genügend gedanken machen...auch wenn es nicht so professionell erscheint. solls auch glaub ich nicht...so nen vdo soll ja auch unterhalten.

 

[Rocky-92]

Erfahrung mit Kleben.
1.: Vitus Rennradrahmen 979 Dural (1992) da ging nur kleben, da das Material nicht schweißbar war. Hat gehalten, bis ich seine Kernkompetenz (die Straße) überschritten habe und unbedingt eine Treppe nehmen wollte; danach um 4° im Hauptrahmen verdreht.
2.: Titanal, ähnliches Problem, ging nur zu kleben. Den Hersteller hab ich vergessen, war jedenfalls auch `90er, die Rahmen gingen Kaputt, weil die Rohre längs geplatzt sind; die Klebung hat gehalten.
3.: Acto5, Halbschalen werden verklebt, hält
4.: Atherton
...soll ich weitermachen?

 

[der5te]

Erfahrung mit Kleben.
1.: Vitus Rennradrahmen 979 Dural (1992) da ging nur kleben, da das Material nicht schweißbar war. Hat gehalten, bis ich seine Kernkompetenz (die Straße) überschritten habe und unbedingt eine Treppe nehmen wollte; danach um 4° im Hauptrahmen verdreht.
2.: Titanal, ähnliches Problem, ging nur zu kleben. Den Hersteller hab ich vergessen, war jedenfalls auch `90er, die Rahmen gingen Kaputt, weil die Rohre längs geplatzt sind; die Klebung hat gehalten.
3.: Acto5, Halbschalen werden verklebt, hält
4.: Atherton
...soll ich weitermachen?

ja bitte ;-)

 

[Rocky-92]

ja bitte ;-)

Hagan, das war der Hersteller
5.: Robot Bikes... ok, das war der Vorgänger vom Atherton
6.: Alle, wirkliche alle Carbonrahmen, oder generell Carbonteile sind im Grunde verklebte Carbonfasern... stellt niemand mehr in Frage, ob die halten

 

[Rollbrettfahrer]

Erfahrung mit Kleben.
1.: Vitus Rennradrahmen 979 Dural (1992) da ging nur kleben, da das Material nicht schweißbar war. Hat gehalten, bis ich seine Kernkompetenz (die Straße) überschritten habe und unbedingt eine Treppe nehmen wollte; danach um 4° im Hauptrahmen verdreht.
2.: Titanal, ähnliches Problem, ging nur zu kleben. Den Hersteller hab ich vergessen, war jedenfalls auch `90er, die Rahmen gingen Kaputt, weil die Rohre längs geplatzt sind; die Klebung hat gehalten.
3.: Acto5, Halbschalen werden verklebt, hält
4.: Atherton
...soll ich weitermachen?

Mit den geplatzten Rohren waren die Hagan Rahmen. Waren eigentlich ganz geil. Bis auf die geplatzten Rohre.

 

[Rollbrettfahrer]

Wobei die Kavenz Rahmen optisch für mich jetzt weniger ansprechend sind.
Man hätte ja wenigstens ansatzweise probieren können die Linien schön laufen zu lassen

Da muss ich dir leider Recht geben
Bin ja immer ein Fan von „form follows function“, aber das Auge fährt ja auch mit. Den Hinterbau, das muss man schon echt wollen

 

[S.Turner]

Du willst ernsthaft die Vorgaben der Luftfahrtindustrie mit Fahrradherstellern vergleichen. Steile These.
Gut auf dem Level von Boing könnten sie tatsächlich sein […]

Das ist jetzt aber schon sehr in den Mund gelegt. Genauso könnte ich deine Kompetenz in Frage stellen. Du implizierst in der Luftfahrt zu arbeiten, kennst aber nichtmal den korrekten Namen des mitunter größten Unternehmens der Branche. Weckt bei mir auch kein Vertrauen.

Es soll hier aber nicht um gegenseitige Angriffe gehen, sondern um den Austausch um das neue Kavenz.
Es sollte für jeden offensichtlich sein, dass die beiden Jungs einen internen Test durchführen, um sich überhaupt mal einen Eindruck in eine neue Materie zu verschaffen. Dafür muss man nicht immer mit dem perfekten Test-Setup starten.

Und bisher hat Kavenz mit EFBE zusammengearbeitet. Wenn die ihren Stempel draufgeben, sollte das eigentlich für genügend Vertrauen sorgen.

 

[dkc-live]

Das ist jetzt aber schon sehr in den Mund gelegt. Genauso könnte ich deine Kompetenz in Frage stellen. Du implizierst in der Luftfahrt zu arbeiten, kennst aber nichtmal den korrekten Namen des mitunter größten Unternehmens der Branche. Weckt bei mir auch kein Vertrauen.

Es soll hier aber nicht um gegenseitige Angriffe gehen, sondern um den Austausch um das neue Kavenz.
Es sollte für jeden offensichtlich sein, dass die beiden Jungs einen internen Test durchführen, um sich überhaupt mal einen Eindruck in eine neue Materie zu verschaffen. Dafür muss man nicht immer mit dem perfekten Test-Setup starten.

Und bisher hat Kavenz mit EFBE zusammengearbeitet. Wenn die ihren Stempel draufgeben, sollte das eigentlich für genügend Vertrauen sorgen.

Ich Stelle nicht die Kompetenz der Jungs in Frage.
Ich Stelle mir nur die Frage: warum ist das ganze notwendig aus Produktentwicklungssicht. Bei den 3D Druck Knoten und Carbonrohren verstehe ich es ja. Weil der Druckraum beschränkt bist. Der Rahmen soll aber unbedingt "gedruckt sein."
Bei acto5 verstehe ich es auch. Eine EBW Anlage in der Größe ist einfach zu teuer. Da bleibt nur kleben.
Aber warum man Carbonrohren mit gefrästen Knoten verbindet, da erschließt sich mir nicht die Sinnfgaftigkeit. Das wurde seit Jahrzehnten gemacht und hat sich nicht durchgesetzt. Also was ist der technische Benefit gegenüber reinem Carbon?

 

[tws2021]

Aber warum man Carbonrohren mit gefrästen Knoten verbindet, da erschließt sich mir nicht die Sinnfgaftigkeit. Das wurde seit Jahrzehnten gemacht und hat sich nicht durchgesetzt. Also was ist der technische Benefit gegenüber reinem Carbon?

Na weil man die Muffen jederzeit verändern und so viele verschiedene Geometrien verwirklichen kann? So habe ich das interpretiert.

 

[dominikblitz]

Na weil man die Muffen jederzeit verändern und so viele verschiedene Geometrien verwirklichen kann? So habe ich das interpretiert.

Bingo, Entwicklungskosten und Fertigung von nem huebschen Satz Aluformen für 4 Größen sind ruckzuck 6 stellig, die Geo und Querschnitte sind dann fix.

Leider sind Aluformen weich und verschleißen und brauchen Pflege/ Ersatz, Stahl machts besser und alles noch teurer. Jede Art Formen brauchen je nach unterschiedlichen Fertigungsverfahren CfK weitere teure Infrastruktur wie Pressen, Injektionsmaschinen, CNC Cutter.

Steht für Interessierte einiges dazu schön aufgeschrieben hier

https://haidelibikes.com/blog/is-a-...onger-than-a-traditional-lugged-carbon-frame/