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24 zoll Teilchenbeschleuniger

felixchen

felixchen

Registriert
3. September 2019
Reaktionspunkte
102
bauzeit für das Fahrrad ca 2,5 jahre
formen mit 3 drucker hergestellt.

rahmengewicht 540 g

gesamtgewicht 5,25 kg
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Kurbelarm mit Halbwelle und pedalachse ca 60g. Axial verschiebbares Kettenblatt.

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Kurbelarm druckform. 3d gedruckt.

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Detailansicht: latexumantelter Laminierkern. dient zum pneumatischen Verpressen des laminat in der verschraubten Druckform ( ca. 5 bar)

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Detailansicht: Urmodel des Steckkegels der Kurbelhalbwelle. Im Formeinsatz (Becher in der Form liegend) wird der Steckkegel geformt.


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CAD

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Wickelkern des Oberrohrs mit Sattelstreben. Carbonverstärkter Thermoplast aus dem 3d drucker.

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Kernentnahme mit Heiswasser nach Ummantelung mit 1. CFK Schicht.
Anschliessen wurden die rahmensegmente auf einer Lehre miteinander verklebt und mit den finalen Carbonschichten (UD 50) umwickelt und bandagiert. Negativformen waren mir zu teuer und aufwendig.

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CAD Model Vorbau

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Vorbau nach Ausformung der Druckblase


usw..


Weiteres auf Anfrage
 

Anhänge

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Zuletzt bearbeitet:
Sehr schöne Arbeit gibt's davon noch mehr Bilder? Speziell vom Bauprozess. Ich finde das Thema sehr interessant.
 
Sehr schönes Projekt!
Hast du nur nass laminiert oder auch mit einem Vakuumsack gearbeitet? Oder gleich Prepreg?
Welches Filament hast du für die Kerne genommen? PVA?
Wie hast du den Latexschlauch an die Druckluft angeschlossen?
 
Danke. ich habe schon noch einiges an Bildmaterial. Leider nicht sehr schön aufbereitet.

Das ist eigentlich alles nass laminiert. Prepreg wäre schön gewesen aber leider halten die 3d gedruckten Formen (pla, pva, das "günstige" zeug) die Temperaur beim Härten nicht aus. Selbst im Vakuum bei Zimmertemperatur haben sich die Formen häufig verzogen. Die Formen in Sperrholz und formenharz zu bauen war mir zu teuer und zu staubig. Und für einige Einzelstücke schien mir das ausreichend. Zudem konnte ich mich besser auf das CAD konzentrieren und ich bekam die fertigen 3dFormen praktisch über Nacht von meinem Kumpel Moritz.

Die meisten Schwierigkeiten hatte ich mit der Druckblase. Diese hatte ich aus Flüssiglatex in ca. 8 schichten aufgebaut. Leider hat sie häufig einen Weg gefunden aus der Form zu kriechen und zu platzen.

Steg zwischen Gabelstandrohr und Lenkrohr
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im Vakuumsack
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Fertiger Rohling

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Platzierung zwischen Lenkrohr und Standrohr

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Lenkeinheit : Vorbau, Lenker (Anaconda), Standrohr und Lenkrohr (incl. Steuersatz) mit Stegen

Beim Rahmenbau war speziel das Problem aufgetreten die 50K Rovings flächig aufzubringen. daher ein Vorversuch mit farbingen Tapes
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Gegenläufige Umwicklung mit Gabelung in die Ausfallenden war das Ziel.

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Durchgehende Faserstränge hatten oberste Priorität. Ca. 2,5 m je Strang mit Umschlingung des Lenkkopfes

Lenkkopf mit Lenkbolzen
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Der Lenkbolzen wird von oben durch Rahmenaugen und Steuersatz geschoben. Mit 3 Madenschrauben im Rahmen oben und unten mit einer axial-zugschraube fixiert .

Und dient ebenso als Blumenvase (sehr wichtig)
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Das Tretlager mit Sattelrohr
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wurde als "Leitersprosse" zwischen Ober- und Unterrohr eingeklebt. Die Nägel dienen als Zuganker für die Rovingwickelung
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich steh auf die Handzeichnung von dem Tretlagerteil. Echt schön gemacht das ganze Projekt ich kann mich garnicht satt sehen.
 
Es gibt bei R&G inzwischen Niedertemperatur (90°C) Prepregs. Bisher leider nur Köper. Das könnte dann mit den FDM-Formen klappen. Man kann ja auch erst bei 60-70°C konsolidieren, damit es formstabil ist und danach nochmal bei 90°C tempern. Aber wahrscheinlich wirst du ziemlich viele Lunker haben, da der Harzgehalt bei den meisten Prepregs ja eher auf Autoklavdrücke ausgelegt ist. Mit UD-Tapes hast du halt nicht das Problem, die Rovings flächig zu drapieren.
Hast du es mal mit einem Folienschlauch statt Latexbladder versucht? Das erspart einem die Arbeit mit der Herstellung der Latexblase, ist aber meiner Erfahrung nach auch sehr empfindlich und platzt schnell mal.
 
Danke für den Hinweis. allerdings habe ich die Erfahrung machen müssen, dass es schon beim wickeln zu Einfallstellen im 3d-Printteil kommt und das bei Zimmertemperatur

vorher
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nachher
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hier am Beispiel des Lenkrohrkerns

Wenn man sich vor Augen fuhrt wie dünn eine Pedalachse ist. Man braucht so ca 4 mm Offset für den Laminierkern. Für einen Folienschlauch ist da kein platz mehr. Man muss diesen auch der Form anpassen. Entsprechend klein ist auch der Anschluss an die Druckleitung.

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Sattel
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Umlaufend befindet sich ein Kederkanal. Darin wird die Decklage aus carbongewebe mit einem umlaufenden Roving verspannt (ca. so wie das Trommelfell auf den Rahmen)

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3d Print-teil in 1 Perimeter hohl.

Diese wird anschliessend mit einer Mischung aus Gips und Styroporkugel gefüllt. Damit ist sie dann druckfest genug um das Laminat darauf im Vakuumsack aushärten zu lasssen.

Leider Hat mein Sohn beim Absteigen häufiger mal den sattel so einseitig belastet, dass das dem Laminat die Seiten abknickten. Carbon is da das falsche Material für.

Daher ein neues konzept mit steiferer Grundplatte und dicker Schaumstoffschicht. Dämpft besser und ist sogar etwas leichter.

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der blaue Sattel (alt) hatte einen Bezug aus Stoff mit Fugensilikon und etwas lokale Polsterung aus Neoprene.

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mit grobem Schleifpapier geformt

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mit Netzstoff und Pattex bezogen.

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88g zusammen mit sattelstütze.
 
Sehr viele. eigentlich ein obsessives Dauerhobby. ich kann er nicht sagen. Zb. für einen Kurbelarm gehen zum Fertigen ca 8 bis 10 h drauf. Dazu noch die Entwicklung im Vorfeld. Das Ganze ist mit viel Skizzieren und Gruebbeln verbunden. Es gibt aber eine gewisse Lernkurve und aus vorherigen Projekten weiß man was geht und was nicht.
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Ausfallende für Steckachse oder Schnellspanner-Klemmung
 
Ich finde die Zeichnungen sehr gelungen.
Sieht aus als hätte der Stil beruflichen Hintergrund. Ich finde diese Bilder einfach cool. Ist das Bleistift oder Fineliner oder Kuli? Wie viele Anläufe brauchst du bis die Zeichnungen so aussehen? Man sieht auf jeden Fall dass dir die Sache Freude bereitet. Für mich auf jeden Fall ziemlich großes Kino.
 
Zuletzt bearbeitet:
Mit Kuli. Nun ja ich habe Industriedesign studiert. Da zeichnet man unweigerlich das ganze Studium über. Und eigentlich lernt man seine Vorstellung auf das Papier zu bringen. Und wenn man sich an die Gesetzmäßigkeiten von Raum und Perspektive hält kann man damit so mache Verirrung in den eigenen Gedanken entlarven. 3D modellieren, was ich hauptberuflich mache, hilft da sehr bei der Umsetzung. Besonders um den 3d Drucker zu füttern. Ich zeichne schon einige Seiten voll, allerdings mehr auf der Suche nach technisch gangbaren Wegen.
 
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