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Carbonrohre – Expertise, Bezugsquelle, Verklebung

CanyonMaxiMal

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Bike der Woche
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Servus,

Plane bisschen für mein nächstes Projekt und bin hier gerade in allen möglichen Themen versunken von genialen Leuten die Rahmenbau einfach über alles lieben, kann man Mal lobend erwähnen an der Stelle!

Also: Nächstes Bike wird ein Rennrad mit bisschen 3D-Druck Schnickschnack aus Stahl und idealerweise – so meine Zielvorstellung – ein bis zum Sattel durchgehendes Sitzrohr aus Carbon. Bis jetzt hatte ich mit Carbon praktisch im Bereich Auslegung und Fertigung wenig Umgang. Maschinenbauergrundlagen.

Screenshot_20240120-001200.png


Rohrauswahl:

1. fertiges Rohr kaufen. Anforderung wäre wirklich Made in heimischen Gefilden oder nahes Ausland, nix China. Eigentlich perfekte Lösung.
2. Form und Kern fräsen + selbst laminieren. Technische Umsetzung kein Ding, aber Gesamtaufwand eher hoch.

Würde gerne bei 1. bleiben.

• Die käuflich erwerbbaren Rohre von Firmen aus der Nähe haben alle Kernlagen unidirektional (UD) 0 ° in Richtung des Rohres. Gibt's denn wirklich keine bidirektionalen?
• Sonstige Bezugsquellen
• Kennt hier einer einen der einen kennt? Über jeden Kontakt wäre ich ultra dankbar :love:
• Abgesehen davon dass es wahrscheinlich nicht optimal ist mit UD könnte ich mir vorstellen dass es als Sitzrohr trotzdem taugt?
• Erfahrungen?

Sowas bietet sich z.B. an, Datenblatt siehe unten:
https://www.carbon-composite.com/Carbon-Praezisionsrohr-1-5mm-OE-30mm-x-oe-27mm/CT030027-1-G
 

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  • A73_CF_Rohre_TDS_CF_PRE_v01.21.pdf
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Verklebung:

Das Rohr soll dann in SLM-gedruckte oder gefräste Muffen aus 1.4404 oder 1.2709 geklebt werden. Für einen perfekten Klebespalt, -fläche und -bedingungen sowie Vorbereitung werde ich sorgen.

• Gibt's hier Konstruktionslebstoffe die sich besonders eignen? Erfahrungen?
• Hätte für Verklebungen Alu-Stahl z.B. den 3M Scotch-Weld DP 490 (Datenblatt im Anhang) erfolgreich im Einsatz. Laut Vertreter der heilige Gral was Festigkeit angeht. Wirklich? Aber natürlich keine Erfahrung Carbon-Stahl
• Spielt Kontaktkorrosion (elektrochemische Spannungsreihe) wirklich eine Rolle? Oder Mythos?

Wirklich vielen vielen lieben Dank an alle die mir da weiterhelfen können und wollen! Freue mich auf eure Antworten, gerne auch per Unterhaltung. Wie immer werde ich natürlich von meinen Erfahrungen berichten...

Grüße,
Max
 

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  • DP490.pdf
    121,6 KB · Aufrufe: 24
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Servus Max,
du hast ja wieder heiße Projekte am Start.
Was mir zuerst einfällt zu Carbonrohr und Germany sind die Sattelstützen von Tune und, dass Tune von Carbovation übernommen wurde. https://www.carbovation.de/ueber-uns/ Die wissen wahrscheinlich auch ein, zwei Sachen über Carbonrohre.
Wer weiß, vielleicht haben die ja ein Produkt das zu deiner Anwendung passt.

Viele Grüße,
Thom.
 
welchen Durchmesser brauchst du? Vieleicht habe ich was passendes rumliegen
Rennrad hat aussen klassisch 31,8mm. Wenn du es aber in ein Stahlrohr klebst, dann bist du an den Innendurchmesser des Stahlrohres gebunden.
 
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Zum Verkleben: wenn bei meinem früheren Arbeitgeber Prototypen mit Klebestellen zwischen Kunststoff und Metall nötig waren, die auch Kräfte übertragen sollten, wurden die Kunststoffklebeflächen immer mit einer mobilen Plasmaanlage behandelt. Das hat dafür gesorgt, dass der Kleber sich optimal mit dem Kunststoff verbinden konnte, da bei den meisten Kunststoffen die Oberflächen eher unpolar sind, was eine optimale Benetzung verhindert.
 
Naja, Carbon verkleben ist jetzt kein Hexenwerk. Mit 80iger Schleifpapier rauh schleifen, mit Azeton fettfrei reinigen und verkleben.
Bei einer derart grossen Klebefläche könnte man sogar Epoxydharz als Kleber verwenden.
Carbon- Stahl als Klebekombi ist nicht problematisch
 
dopero schrieb:
Zum Verkleben: wenn bei meinem früheren Arbeitgeber Prototypen mit Klebestellen zwischen Kunststoff und Metall nötig waren, die auch Kräfte übertragen sollten, wurden die Kunststoffklebeflächen immer mit einer mobilen Plasmaanlage behandelt. Das hat dafür gesorgt, dass der Kleber sich optimal mit dem Kunststoff verbinden konnte, da bei den meisten Kunststoffen die Oberflächen eher unpolar sind, was eine optimale Benetzung verhindert.
Zum Vergrößern anklicken....
Du meinst vielleicht Pyrosil... stark wechselde Belastungen von eingeklebten Teilen, vornehmlich bei CFK mit Alu.
 
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Soo, Sonntagabend wird zum Tippen genutzt:

Besten Dank an alle die mir hier und per PN geschrieben haben!! Sind wieder tolle Konversationen gewesen 😘

@olsche Hatte dann in mi.ro seinem Profil gesehen, dass er direkt ums Eck ist (15 Autominuten von mir) und zu ihm Kontakt aufgenommen, denke das wird was 😉 Werde berichten, Meeting hatten wir schon... Grundsätzlich Ende vom Lied: Wahrscheinlich gehe ich das Thema echt selber an und lege mir selbst ein Rohr.

@versteher Jupp die Rohre kamen mir anfangs auch in den Sinn wurde mir aber dann von abgeraten weil geschliffen und sehr großer Anteil an UD-Fasern. UD ist jetzt grundsätzlich nicht schlecht seitens Festigkeit für ne auf Biegung belastete Stütze, aber ich wollte halt etwas Flex haben, dann brauche ich den Hauptanteil der Fasern quer.

@Dr.Hossa Interessant, wusste ich bis Dato auch nicht. Jetzt wird's wohl ja auch echt ein selbstgemachtes Rohr, kein gekauftes 🙈.

@dopero @raceratbikes Bezüglich Kleben werd ich es echt so machen wie es @raceratbikes beschreibt, anrauhen und dann absolut fettfrei verkleben mit einem Kleber auf Epoxidharzbasis oder direkt mit Epoxidharz.

Ich werde Mal berichten vom Stand hier oder eine Umleitung bauen in meinen Rahmenbauthread. Vielleicht diesmal nicht ganz so ausführlich aus Respekt den Personen und deren Wissen gegenüber die mir da weiterhelfen, einfach vertraulich. Aber wer noch nen Tipp hat, immer gerne her damit.
 
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Also für das Sitzrohr selbst ist reines UD Rohr theoretisch die beste Lösung. Zumindest fällt mir außer der Biegebelastung durch das Fahrergewicht wenig anderes ein. Torsion sollte an der Stelle keine Rolle spielen. Das gute daran: Es macht die Auslegung recht einfach, da du dir das Rohr in der gewünschten Steifigkeit auslegen kannst. Die Festigkeit gibt's dann eh dazu. Kannst dir ja mal die Wandstärke einer CFK Sattelstütze anschauen im entsprechenden Durchmesser - dann hast du vermutlich einen guten Startpunkt.

Aber: Flaschenhalter und die Verklebepunkte sind kritisch. An den Flaschenhalterösen ist reines UD Mist weil durch das Gerüttel der Flasche in alle Richtungen das schnell am Ende wäre. Hier also mal ein oder vmtl. besser zwei Patches +-45 0/90 vorsehen. Es reicht wenn die um die 4-5cm sind.

An den Verklebepunkten (insbesondere am Sitzrohrknoten) hast du durch die Steifigkeit der Muffe einen ziemlich krassen Steifigkeitssprung und daher auch Kerbspannungen. Zudem auf der Rückseite des Rohrs am Übergang zur Muffe Druckspannungen. Das wird auch die Stelle mit der höchsten Belastung sein. Da lohnt es sich also in diesem Bereich auch nochmal etwas +-45 zuzupacken. Außerdem die Muffe so gut es geht schäften/ausdünnen an den Rändern ( So wie es sich am guten Stahlrahmen auch gehört) um den Steifigkeitssprung zu minimieren.

Am Ende bleibt da im Prinzip also eh nur ein Eigenbau des Rohrs, da ein Fertig-Rohr entweder nicht die nötigen Verstärkungen hat oder sonst halt überdimensioniert und zu steif ist....

Habe mir das für meine Rahmen auch mal überlegt, da ich beruflich CFK vorbelastet bin - ist aber bisher am fehlenden Equipment zum Formenbau gescheitert. :)
 
bob600 schrieb:
Also für das Sitzrohr selbst ist reines UD Rohr theoretisch die beste Lösung. Zumindest fällt mir außer der Biegebelastung durch das Fahrergewicht wenig anderes ein. Torsion sollte an der Stelle keine Rolle spielen. Das gute daran: Es macht die Auslegung recht einfach, da du dir das Rohr in der gewünschten Steifigkeit auslegen kannst.
Zum Vergrößern anklicken....
Die Sattelstütze bringt lokal ja die Seitenkräfte ein, die die Biegebelastung verursachen. In dem Bereich ist reines UD nicht all zu sinnvoll. Ähnliches gilt auch für die Knotenpunkte mit den anderen Rohren.
 
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