der Carbon-aHeadcap/schaltwerkskäfig/sattel - Selbstbau Thread

Ne Stütze ist natürlich schon ein kritisches Bauteil, vor allem, was die Sicherheit anbelangt. Habt ihr denn schon Erfahrungen mit Caron oder auch anderen Bauteilen gesammelt?

Bener

Ja, da hast du natürlich Recht. Ich habe ein paar andere kleinere Basteleien davor geplant und wir befinden uns bisher nur in der theoretischen Planung - daher die Fragen.

Mein Kumpel aber ist Maschinenbaustudent mit dem Schwerpunkt Faserverbundwerkstoffe und studiert dual, d.h. arbeitet bei einem Betrieb, in dem er mit der Verarbeitung schon viel Erfahrung sammeln konnte, nur eben nicht radspezifisch und deswegen brauchen wir in der Hinsicht noch den ein oder anderen Tipp.


Edit: Ich erlaube mir, das nochmal auf die aktuelle Seite zu bringen:
Hi, ein Kumpel und ich wollen diesen Winter basteln und u.a. eine Stütze laminieren. Dazu habe ich zwei Fragen:

1) Ursprünglich war Schlaublasverfahren geplant, aber er hatte die Idee einen Vakuumbeutel innen und außen durchzuziehen und damit zu arbeiten.
Was haltet ihr davon?

2) Im R+G-Forum ging es mal um das gleiche Bauteil und da wurde ein Versuch als misslungen bewertet, bei dem zuviel Harz durch den Schlauch rausgepresst wurde.
Ich dachte, dass man einen möglichst hohen Faservolumengehalt anstreben sollte und dass solange die Fasern beim laminieren vollständig getränkt werden, eigentlich gar nicht zu viel Harz rausgepresst werden kann.
Geht es dabei evtl. nur um die Oberfläche oder auch um die Festigkeit des Bauteils?

Danke
 
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Re: der Carbon-aHeadcap/schaltwerkskäfig/sattel - Selbstbau Thread
Dann wünsche ich viel Erfolg. Ergebnisse bitte hier vorstellen!
Allerdings klinke ich mich hier aus, denn Helfen kann ich euch leider nicht..

Bener
 
Nochmal: Das ist nicht der Start, nur wir planen schonmal.

Heute haben wir einen Sattel repariert und arbeiten an Schaltwerkröllchen. Fotos vermutlich morgen.

Kleine Schritte zu Beginn.:daumen:
 
Hi, ein Kumpel und ich wollen diesen Winter basteln und u.a. eine Stütze laminieren. Dazu habe ich zwei Fragen:

1) Ursprünglich war Schlaublasverfahren geplant, aber er hatte die Idee einen Vakuumbeutel innen und außen durchzuziehen und damit zu arbeiten.
Was haltet ihr davon?

2) Im R+G-Forum ging es mal um das gleiche Bauteil und da wurde ein Versuch als misslungen bewertet, bei dem zuviel Harz durch den Schlauch rausgepresst wurde.
Ich dachte, dass man einen möglichst hohen Faservolumengehalt anstreben sollte und dass solange die Fasern beim laminieren vollständig getränkt werden, eigentlich gar nicht zu viel Harz rausgepresst werden kann.
Geht es dabei evtl. nur um die Oberfläche oder auch um die Festigkeit des Bauteils?

Danke

man kann ein laminat natürlich zu trocken blasen, ist klar. da leidet die festigkeit dann erheblich.

beim stützenbau solltet ihr vorher aus kostengründen mit glasfaser rummachen und dann mal eine handvoll machen mit unterschiedlichen drücken im blasschlauch und dann schauen bei welchem druck ihr ungefähr bei 60% rauskommt. Ist ja recht easy, da ihr wisst wieviel fasern drin sind. Der Formenbau ist jetzt auch nicht unbedingt der einfachste. Die Negativform geht ja noch, aber die blasshlauchvorrichtung sollte natürlich nicht zu dünn, aber auch nicht zu dick sein, sonst verschieben sich die fasern zu sehr, oder man kriegt die form nicht zu. also muss man vorm bau schon wissen wie die laminatdicke auszusehen hat. Dann ist es von vorteil, wenn der blaskern in der negativform zentriert wird usw.

was dann natürlich noch gar nicht gemacht ist, ist die auslegung ;-) das ist nichtmal eben 10 lagen gewebe aufwickeln und los geht's

ich werd mich im winter wohl auch mal an sowas versuchen. eventuell gibt's dann bilder, sofern es nicht total in die hose geht :lol:
Aber nachdem mein selbst gestrickter sattel nun bald zwei jahre hält hab ich minimale hoffnungen
 
Zuletzt bearbeitet:
man kann ein laminat natürlich zu trocken blasen, ist klar. da leidet die festigkeit dann erheblich.

Gut, der Meinung war ich nämlich auch.
Glasfaserversuche sind damit klar auf dem Plan.

was dann natürlich noch gar nicht gemacht ist, ist die auslegung ;-) das ist nichtmal eben 10 lagen gewebe aufwickeln und los geht's
Ich würde sagen, dass die Auslegung bei einer Stütze eher einfacher, als bei nem Sattel ist.
Klar muss die mehr Last aufnehmen aber es ist ja ziemlich eindeutig, in welche Richtung die geht.

Wir werden aber trotzdem schauen, ob wir eine alte oder defekte irgendwo auftreiben und da die Schichten zur Begutachtung eine nach der anderen runerschleifen können.

[/quote]ich werd mich im winter wohl auch mal an sowas versuchen. eventuell gibt's dann bilder, sofern es nicht total in die hose geht :lol:
Aber nachdem mein selbst gestrickter sattel nun bald zwei jahre hält hab ich minimale hoffnungen[/quote]

Viel Erfolg, erste Bilder von uns kommen spätestens morgen. Allerdings von Kleinigkeiten.
Sattel steht auch auf dem Plan für den Winter.

(Ist übrigens alles "nur" fürs Rennrad. Ich weiß, damit bin ich im falschen Forum aber die Renner haben keinen so schönen Carbon-DIY-Thread :()
 
also mit einer sattelstütze zu starten ist nicht ohne. hier sind aber schon einige selbsternannte "carbongurus" gescheitert :lol::lol::lol:

aber viel glück und gutes gelingen!

Wer denn z.B.? Ich glaube, jeder der üblichen verdächtigen in den Foren, der mal eine bauen wollte, hat auch eine hinbekommen?


Edit: wegen "zu trocken" im Laminat, es leiden nicht alle Festigkeiten, und der optimale Faservolumenanteil hängt maßgeblich von der wirkenden Beanspruchung ab. 60% sind ein netter Richtwert, viel drüber kommt man eh nicht mit Handlaminaten, drunter ist nicht so dramtisch. Viel wichtiger ist aber, dass die Fasern sehr gleichmäßig getränkt sind, es also nicht Bereiche mit hohem Faservolumenanteil gibt, neben bereichen mit niedrigem Faservolumenanteil. Das ist schlecht, auch wenn nachher aufs Bauteil gesehen irgendwas um 60% da steht.
Ansonsten, 2,5-3 Bar im Blasschlauch reichen völlig, außen Vakuum kann man trotzdem drumbauen, schadet nicht, dann kann man mit dem Druck auch um den Unterdruck im Vakuumsack runter gehen.
Wichtig ist, auch lokal nicht so dünnwandig zu bauen, um stabilitätsprobleme zu vermeiden. Die Festigkeit ist in weiten Bereichen einer leichten Stütze eher unkritisch zu sehen. Maßgeblich ist eine saubere Faserausrichtung was die 0°-Fasern angeht, speziell auf der Druckseite.
Und warum man den Kern, auf den man wickelt, nicht zu klein machen sollte: Das liegt nicht daran, dass sich die Fasern dann verschieben würden (das tun sie bei einem Sattelstützenüblichen laminat je nach Halbzeug nicht dramatisch), eher bekommt man Probleme, dass das Laminat dann eben nicht überall an der Form anliegt, und die Stütze dann Ausschuss ist.
Was man noch beachten sollte: Die Sattelstütze unten nicht zu dünn machen von der Wanddicke, sonst bringt auch die Einstecktiefe nicht mehr viel, und von oben her je nach Klemmung auf Querzug achten.
 
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ehm die auslegung eines sattels ist recht überschaubar.

wobei die auslegung einer sattelstütze nicht ganz einfach ist. hier muss viel 0 grad rein, aber auch 45/45 und dann müssen klemmbereich und stützenkopfbereich noch verstärkt werden.

alles in allem gar nicht so easy. Bei der Auslegung musste/muss ich mir auch hilfe holen.
 
Auslegung vom Sattel ist weniger einfach, weil man ziemlich hässliche Krafteinleitungen hat, und ein geschlossenes Rahmenwerk. Die Satteldecke hat dann zur Krönung noch eine analytisch de facto nicht zu behandelnde Geometrie. Rails für einen Sattel kann man noch ganz gut auslegen, die Satteldecke macht man lieber per Trial and Error, oder man macht eine FE-Rechnung, da muss man dann aber auch passende Software haben, die lokales Beulen berücksichtigt, und man muss wissen, wie man das Modell aufbaut. Sattelstütze kann man im Prinzip komplett mit einem Blatt Papier, einem Stift, und ein paar Girlandenkurven auslegen (und natürlich mit einer CLT), wenn man im direkten Klemmbereich ein bisschen Wanddicke zusätzlich spendiert. Man muss bei der Stütze nur eben wissen, was man aus der Fertigung rausbekommt an Eigenschaften.
 
ehm die auslegung eines sattels ist recht überschaubar.

wobei die auslegung einer sattelstütze nicht ganz einfach ist. hier muss viel 0 grad rein, aber auch 45/45 und dann müssen klemmbereich und stützenkopfbereich noch verstärkt werden.

alles in allem gar nicht so easy. Bei der Auslegung musste/muss ich mir auch hilfe holen.

Wir wollten in erster Linie mit 0° arbeiten, im Klemmbereich und zur Sattelklemmung hin etwas dicker und mit ein bisschen +/-45°.
Bei der Wanddicke orientieren wir uns an anderen Sattelstützen und am Gewicht.
Evtl. noch etwas Aramid um im Bruchfall einen evtl. "humaneren" Bruchablauf zu haben.:D

Eigentlich sehe ich im Klemmbereich nicht einmal wirklich die Notwendigkeit für +/-45° aber sicher ist sicher.

Edit: wegen "zu trocken" im Laminat, es leiden nicht alle Festigkeiten, und der optimale Faservolumenanteil hängt maßgeblich von der wirkenden Beanspruchung ab. 60% sind ein netter Richtwert, viel drüber kommt man eh nicht mit Handlaminaten, drunter ist nicht so dramtisch. Viel wichtiger ist aber, dass die Fasern sehr gleichmäßig getränkt sind, es also nicht Bereiche mit hohem Faservolumenanteil gibt, neben bereichen mit niedrigem Faservolumenanteil. Das ist schlecht, auch wenn nachher aufs Bauteil gesehen irgendwas um 60% da steht.
Ansonsten, 2,5-3 Bar im Blasschlauch reichen völlig, außen Vakuum kann man trotzdem drumbauen, schadet nicht, dann kann man mit dem Druck auch um den Unterdruck im Vakuumsack runter gehen.
Wichtig ist, auch lokal nicht so dünnwandig zu bauen, um stabilitätsprobleme zu vermeiden. Die Festigkeit ist in weiten Bereichen einer leichten Stütze eher unkritisch zu sehen. Maßgeblich ist eine saubere Faserausrichtung was die 0°-Fasern angeht, speziell auf der Druckseite.
Und warum man den Kern, auf den man wickelt, nicht zu klein machen sollte: Das liegt nicht daran, dass sich die Fasern dann verschieben würden (das tun sie bei einem Sattelstützenüblichen laminat je nach Halbzeug nicht dramatisch), eher bekommt man Probleme, dass das Laminat dann eben nicht überall an der Form anliegt, und die Stütze dann Ausschuss ist.
Was man noch beachten sollte: Die Sattelstütze unten nicht zu dünn machen von der Wanddicke, sonst bringt auch die Einstecktiefe nicht mehr viel, und von oben her je nach Klemmung auf Querzug achten.

Gut, das bestätigt im Grunde meine Annahmen. 2,5 Bar hatte ich auch gedacht.
Nur Vakuum geht aber nicht? Das hatte mein Kollege vorgeschlagen.

Außerdem: Ursprünglich wollte ich auch auf den Kern (also auf den Schlauch auf dem Kern) laminieren aber dann habe ich das hier gesehen: [nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=BLXODw9kSHw"]F3B-Rumpf.mov - YouTube[/nomedia]
Vermute aber mal, dass das am Stoß für eine Stütze nicht stabil genug ist oder?
Dann lieber Negativform und einen Kern, der ca. 1mm+angestrebte Wanddicke im Radius Platz zur Negativform lässt?
Dachte da an eine billige Stütze, die könnte man sogar schon fürs Laminieren konfizieren.

Sattelstütze kann man im Prinzip komplett mit einem Blatt Papier, einem Stift, und ein paar Girlandenkurven auslegen (und natürlich mit einer CLT), wenn man im direkten Klemmbereich ein bisschen Wanddicke zusätzlich spendiert. Man muss bei der Stütze nur eben wissen, was man aus der Fertigung rausbekommt an Eigenschaften.

Ich weiß nicht, ob mein Kollege noch was berechnen wollte (evtl. wollte er Prof. Häberle nochmal zu Details befragen) aber ich wäre davon ausgegangen, dass eine Sattelstütze - wenn man nicht am Limit baut und vom Aufbau von Serienstützen geht - nicht zu kompliziert sein dürfte.
Wie oben geschrieben halt hauptsächlich 0° und im Klemmbereich und oben +/-45 (wird eh eine Kombi, sodass die Verbindung nochmal verstärkt wird). Dazu halt konifizieren....

Was mich noch interessieren würde ist, inwiefern man durch das Mischen von Lagen (zb. Aramid und Kohle aber auch Gelege und Gewebe) nicht durch die unterschiedliche Belastungsfähigkeit Scherkräfte zwischen den Schichten provoziert. Oder wird das durch die Matrix verhindert, sodass manche Schichten eben in bestimmte Richtungen nicht "mitwirken", was natürlich beachtet werden muss aber keinen negativen Effekt hat.
 
Nur Vakuum geht auch, ist halt geringere Kompaktierung, i.d.R. weniger gleichmäßige Tränkung und niedrigerer Faservolumenanteil. U.U auch mehr Luftgehalt.

Auf die +-45 würde ich nicht unbedingt verzichten, das hat mehrere sinnvolle Aufgaben in einer Stütze.

Aramid selbst ist wumpe, das bringt nix wenn's auf der Druckseite versagt (und da versagts). Hat selbst praktisch keine Druckfestigkeit.

1mm Spalt zwischen Kern und Laminat ist okay, wenn's sich auf den Durchmesser bezieht.

Unterschiedliche Steifigkeiten im Verbund resultieren nicht in interlaminarem Schub, sondern in unterschiedlicher Schichtspannung, das hat man aber auch schon bei zwei Schichten mit unterschiedlichen Faserwinkeln. Sollte dein Kollege aber wissen und behandeln, wenn er das quasi Beruflich macht.
 
Unterschiedliche Steifigkeiten im Verbund resultieren nicht in interlaminarem Schub, sondern in unterschiedlicher Schichtspannung, das hat man aber auch schon bei zwei Schichten mit unterschiedlichen Faserwinkeln. Sollte dein Kollege aber wissen und behandeln, wenn er das quasi Beruflich macht.

Danke, weiß er dann vermutlich auch - hatten wir noch nicht diskutiert.


Da ich ja Fotos versprochen hatte, hier unsere ersten (wirklich kaum erwähnenswerten Basteleien):
dsc00662e.jpg

10,2g gespart.:D (ohne Schrauben bei 8,5g und damit nur 0,5g schwerer als das Paar von BTP - ein bisschen ausfeilen könnte man die Aussparungen ja noch :D)

und ein reparierter Sattel:
dsc00665ui.jpg

3,7g schwerer :(

Beide Teile müssen sich aber in der Üraxis noch bewähren.
 
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Ah, die sog. Leipziger Methode. :lol:

Ne, weiter machen. Schau ich mir gerne an.

Besser selber kopieren als in Leipzig kaufen :D

Keine Sorge, es wird maximal für den engsten Freundeskreis gebaut (wenn wir überhaupt soweit kommen)

...und in Sachen Qualität kommen wir so schnell sicherlich nicht an dich, charliemake, MrHyde usw. heran ;)
 
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Meine Sattelstützenqualität werdet ihr locker übertreffen. Ich habe nie eine gebaut. Und Sattel ist auch kein Problem. Da hab ich nur einen gebaut und der ist nicht leicht.

Also weiter machen und Bilder zeigen. Schau ich mir wirklich gerne an! :daumen:
 
Gut, also wie gesagt, Dein Kollege wird das schon hinbiegen, man muss halt drauf achten, dass man nicht rein für die Theorie auslegt (dann kommt ggf. wirklich ein reines 0°-Laminat für weite Teile der Stütze raus, weil's für den Querkraftschub vielleicht schon ausreicht), sondern dass man ein bisschen Robustheit gegenüber streuende Randbedingungen reinbringt, und FailSafe (geht m.E. meist über angepasste Faserwinkel und Schichtreihenfolgen besser, als über Aramidfasern).

Der Sattel sieht doch nebenbei ganz okay aus von der Reparatur. Bisschen abkleben beim nächsten Mal, dann hat man keine Harzkleckse, sonst wird der seinen Dienst sicher wieder gut tun. Die Röllchen sind mit zu den Zähnen geringerer Wanddicke laminiert? Das find' ich gut!
 
Der Sattel sieht doch nebenbei ganz okay aus von der Reparatur. Bisschen abkleben beim nächsten Mal, dann hat man keine Harzkleckse, sonst wird der seinen Dienst sicher wieder gut tun. Die Röllchen sind mit zu den Zähnen geringerer Wanddicke laminiert? Das find' ich gut!

Ja, das mit den Harzklecksen war wohl ein Anfängerfehler:) aber von unten guckt man ja selten und der Riss ist so von unten verstärkt, dann man die Decke rechts und links davon nicht mehr gegeneinander verschieben kann - das sollte halten (zumal die Reparaturschicht dicker als die Originalschicht ist :D)

Die Schaltwerkröllchen haben wir aus einer vorlaminierter Platte gefräst und dann zu den Zähnen hin flächig dünnwandiger geschliffen danke des genialen maschinellen Doppelschleifbocks meines Nachbars:cool::D
Aber wie hast du die geringere Wanddicke bitte auf diesen bescheidenen Fotos erkannt???
 
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Naja, so schlecht sind die Fotos nicht, dass man das nicht sehen könnte. Dachte nur, das sei gleich so laminiert, dafür sind dann die Fotos schlecht genug :P
 
Wenn ihr es nur für euch macht und trotzdem gute Ergebnisse haben wollt, nutzt die "china-methode". Besorgt euch das "Original" (ein defektes langt auch) und kohlt es aus. Das heißt, erhitzen oder aber auch chemisch behandeln, dass die Matrix verkohlt und abbröselt bzw. sich auflöst.
Das Layup kann man dann schön erkennen und die einzelnen Zuschnitte sogar auswiegen etc. Greift man dann noch zu hochwertigen Fasern und Harzen, sowie ordentlicher Verarbeitung, wird man nah am Original liegen.
 
Auswiegen bringt nix, wenn man das verbrennen der Matrix nicht unter Luftabschluss macht. Dann oxidiert neben der Schlichte (die geht auch unter Luftabschluss weg) auch die C-Faser selbst.
Macht aber nicht viel, bei Geweben kann man durch einfaches Fadenzählen ziemlich gut rausbekommen, welche Grammatur vorliegt, bei Gelegen kann man ja etwas Sicherheit einplanen.
Insgesamt glaube ich aber, dass das mit Kanonen auf Spatzen geschossen ist - der eine der beiden macht das doch beruflich, der wird schon eine Stütze auslegen können...
 
der eine der beiden macht das doch beruflich, der wird schon eine Stütze auslegen können...

Ganz so viel vertrauen habe ich da nach einem Jahr Studium und ein paar Monaten Laminieren im Betrieb noch nicht.
Er kann definitv das Handwerkliche (was für mich mit zwei linken Händen eine enorme Hilfe ist) und hat ein (im Vergleich zu mir) sehr gutes praktisches Verständnis aber das was er da macht, führt er nur aus und hat noch keine eigenen Teile entwickelt/konstruiert.

Ich denke aber auch, das wir das hinkriegen. Ihr habt uns schon ganz gut geholfen und wenn nochmal was unklar ist, kann ich ja auch nochmal hier nachfragen.

Fotos sind fest versprochen :)
 
Achso. Nach einem Jahr wird er noch nicht viel zum Thema Stabilität gehört haben, außer Eulerknicken (wäre jedenfalls sehr ungewöhnlich). Aber, wenn man sich dann in etwa an das hält, was auf dem Markt ist (und da vielleicht nicht die allerallerleichteste, sondern was "nur" leichtes), dann passt das schon.
 
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