Materialexperte gesucht!

[Herbert1983]

hallo,

ich bin neu hier im forum, bin student an der wirtschaftsuni in wien (österreich) und wir führen gerade ein projekt im bereich automobilindustrie durch.

es geht dabei (in meinem teilprojekt) um das suchen und finden von leichten/widerstandsfähigen/stabilen materialien zum ersatz von verschiedenen stahlteilen (vor allem im interieurbereich) und des weiteren darum experten bzw. interessierte mit viel anwendererfahrung im einsatz mit solchen materialien zu finden.

ich bin bei meiner recherche immer wieder auf den radsport und da vor allem auf das weit verbreitete und sehr hoch entwickelte wissen im bereich leichtbau aufmerksam geworden...

welche materialien eignen sich eurer meinung nach derzeit am besten (wenn man preis/leistung in ein verhältnis setzt) zum einsatz bzw. denkt ihr dass man die materialien auch in autos verbauen kann?

freu mich auf eure antworten und auf eine spannende diskussion...

lg herbert

 

[Cube_Airmatic]

Ohhh jeeee, wieder einer dem man seine Hausaufgaben machen soll.......

 

[Herbert1983]

hi Cube,

danke für die rasche antwort

nein geht wirklich nicht in richtung "hausaufgaben machen", teil des projektes ist es experten auf dem gebiet zu finden, findet dann in späterer folge ein workshop statt usw.

lg herbert

 

[neo-bahamuth]

Naja, ich würde evtl. Scandiumlegierungen in Erwägung ziehen, ist auch in russ. Kampfflugzeugen populär.
Also Aluminium mit 2% Scandium veredelt, dürfte rein von Gewicht her sogar mit Carbon konkurrieren können.
Allerdings ist das Preis-Leistungsverhältnis auf Grund des Veredelungsprozesses wohl nicht das Beste, Fahrradrahmen damit sind nicht die billigsten.

 

[hefra]

guck dir einfach mal ein Formel 1 Auto an, dann siehst du, dass da ähnliche/gleiche Materialien wie im Radsport verwendet werden...

 

[prince]

(vor allem im interieurbereich)

Welche Teile meinst du genau?

 

[Stratoliner]

es geht dabei (in meinem teilprojekt) um das suchen und finden von leichten/widerstandsfähigen/stabilen materialien zum ersatz von verschiedenen stahlteilen (vor allem im interieurbereich) und des weiteren darum experten bzw. interessierte mit viel anwendererfahrung im einsatz mit solchen materialien zu finden.

lg herbert

Dümmere Fragen kann man nicht stellen und für einen Fachmann, wie du vorgiebst zu sein, gerade zu peinlich.
Lieber Herbert, wenn du nicht verrätst, wozu die Stahlteile sein sollen, wozu dann die ganze Fragerei nach Materialien?

 

[Herbert1983]

hallo,

danke für eure antworten...

@Stratoliner, ich bin auf dem gebiet leider überhaupt kein fachmann, deswegen bin ich ja auf der suche nach personen die sich damit besonders gut auskennen...

in unserem projekt geht es konkret um die sitzschienen für fahrer- und beifahrersitz...

danke für den tipp mit der scandium-legierung, formel 1 bzw. rennsport ganz allgemein ist natürlich auch ein interessantes gebiet...

lg herbert

 

[crazyeddie]

aluminum-legierungen sind nicht dauerfest. und "gewicht wie carbon" ist eher quatsch. so ne sitzschiene ist bestimmt relativ hoch belastet, da ist stahl gar nicht so verkehrt. wenn schon ein anderes material, dann wohl am ehesten ne titan-legierung

 

[th1nk]

aluminum-legierungen sind nicht dauerfest. und "gewicht wie carbon" ist eher quatsch. so ne sitzschiene ist bestimmt relativ hoch belastet, da ist stahl gar nicht so verkehrt. wenn schon ein anderes material, dann wohl am ehesten ne titan-legierung

Bei Titan bleibt das Preis-/Leistungsverhältnis auf der Strecke. Also im Gegensatz zu Stahl jedenfalls.

 

[dubbel]

- schlaumetall.

 

[TZR]

aluminum-legierungen sind nicht dauerfest.

Ja, beim 100000. Crash wird sich das durchaus bemerkbar machen.

 

[neo-bahamuth]

aluminum-legierungen sind nicht dauerfest. und "gewicht wie carbon" ist eher quatsch. so ne sitzschiene ist bestimmt relativ hoch belastet, da ist stahl gar nicht so verkehrt. wenn schon ein anderes material, dann wohl am ehesten ne titan-legierung

Ich rede von Aluminium mit Scandium veredelt, das kann sehr wohl beim Gewicht mit Carbon mithalten. Allerdings ist die Gewinnung von Scandium recht aufwendig, daher ist die Legierung nicht billig.

http://www.konaworld.com/08_tech_scandium_de.htm

Hier eine kleine Info dazu.

"Wir sind der Meinung, wenn man einen Rahmen aus Kohlenstoff strapazierfähig genug für die Anforderungen von Mountain Biking
machen will, dann würde er schwerer sein als der gleiche Rahmen aus Scandium. Tatsache ist, dass unsere neuen
Scandium cyclo-cross Bikes weniger wiegen als unsere Bikes aus Kohlenstoff gewogen haben."

 

[lens83]

Tatsache ist, dass unsere neuen
Scandium cyclo-cross Bikes weniger wiegen als unsere Bikes aus Kohlenstoff gewogen haben."

ja und was heiß das? dass sie übergewichtige carbon rahmen gehabt haben!

 

[neo-bahamuth]

Also wenn ich zB das Lapierre Pro Race 400 (Scandium) und 700 vergleiche (Carbonrahmen, etwas leichtere Kassette und Bremsscheiben), so sind das laut Lapierre 300g Unterschied. (10,2kg vs. 9,9kg).

Diese 300g kosten mich dann schlappe 700€. Da kaufe ich wirklich lieber den Scandiumrahmen und ersetze ein paar Komponenten, dann bin ich auch unter 10kg, hab aber einen Rahmen, den ich bei Bedarf auch Schweißen kann (falls überhaupt nötig).

Aber gut, nicht jeder zieht Lebensdauer dem Gewicht vor. Ich will lediglich sagen, dass Scandiumlegierungen sich meines Erachtens gegen Carbon hätten etablieren können, wenn die Gewinnung von Scandium nicht mit soviel Aufwand verbunden wäre.

Leider wird Scandium fast nur über Thortveititvorkommen gefördert, diese sind recht selten (Italien und Skandinavien hauptsächlich soweit ich weiß).
Daher kann es in der Massenfertigung kaum eine Konkurrenz für Carbon sein.

 

[silberfische]

Ja, beim 100000. Crash wird sich das durchaus bemerkbar machen.

In dem Fall ist die Dauerhaltbarkeit vielleicht uninteressant, aber wenn sich die Mutti mit 150kg 100000x in den Sitz fallen lässt .

Ich würde bei den Schienen bei Stahl bleiben. Ggf. eine etwas bessere Legierung, dafür etwas weniger Material.

Gruß
Stefan

 

[lens83]

Also wenn ich zB das Lapierre Pro Race 400 (Scandium) und 700 vergleiche (Carbonrahmen, etwas leichtere Kassette und Bremsscheiben), so sind das laut Lapierre 300g Unterschied. (10,2kg vs. 9,9kg).

vom gewicht des komplettbikes (was zudem noch eine herstellerangabe ist) auf das gewicht des rahmens zu schließen hat noch nie funktioniert.

 

[dubbel]

hatten kona denn überhaupt carbon-rahmen?

 

[hefra]

Scandiumrahmen sind zwar leicht, fahren sich aber im Vergleich zu Carbon wesentlich schlechter, weil sie einfach weich sind.

P.S. Sitzschienen werden jetzt schon teilweise aus Alu gebaut, also wo ist das Problem?

 

[neo-bahamuth]

vom gewicht des komplettbikes (was zudem noch eine herstellerangabe ist) auf das gewicht des rahmens zu schließen hat noch nie funktioniert.

Funktioniert genau dann, wenn ansonsten exakt die gleichen Komponenten verbaut werden (was hier der Fall ist, Kassette und Bremsscheiben).

Ob ein Scandiumrahmen nun zu weich ist hängt auch vom Scandiumanteil ab, der Rahmen selber ist dennoch min. 98% Aluminium.
Wenn an Scandiumrahmen ein Entwicklungsaufwand betrieben würde, wie bei Carbon sähe die Sache ohnehin anders aus. Allerdings kam mir noch nie ein Rahmen "weich" vor, dafür bin ich nicht feinfühlig genug.

Aber trotzalledem geht es in diesem Thread um Ersatz für Stahl am Auto. Viele Hersteller ersetzen schon Teile des Fahrwerks durch Aluminium (BMW, Audi zB), daher würde ich abgesehen vom Kostenfaktor Scandiumlegiegerungen als sehr gute Alternative sehen. Nicht allein als Gewichtsersparnis, sondern höherer Stabilität bei gleichem Gewicht.

Den Kona Link hab ich nur zufällig gefunden, weil ich eine schöne Zusammenfassung zu Scandium gesucht habe. Zu dumm, dass das Zeug nun auf russischen Militärschrottplätzen rumgammelt.

 

[bekr]

bei materialien und preis sind eher wiedersprüche, fahrrad leichtbau ist zwar intressant aber es wird von den teuren materialien weit aus weniger verballert und dem entsprechent noch bezahlbar zu halten

bei auto ist immer noch stahl führend allein schon wegen eigenschaften da solltest dir eher wegen verarbeitung gedanken machen alu sollte man wie bei bmw bei querlenker einsetzen(wegen auch fahrwerks reaktion usw...

mit verarbeitung mein ich das manche sahen immer mehr augaen zugeteilt werden sollten z.B. das innen blech der tür sollt vom fensterheber motor etc.. auch teil darstellen oder vordere träger schäumen andere bereich vielleicht luftdicht und unter drucksetzen das die manche kräfte aufnehmen und andere immer noch wegdämpfen

fahrrad leichtbau ist kleinbischen andere baustelle, ebenso luftfahrt usw... einiges kann man abkucken aber diese sind es schon meist
es gab mal so eine interne zeitschrift maschinen bau die hatte relative intressante sachen wie metallschaum usw.....

 

[crazyeddie]

...hab aber einen Rahmen, den ich bei Bedarf auch Schweißen kann (falls überhaupt nötig).

die easton-verarbeitungshinweise für ihre scandium-rohrsätze sind etwa doppelt so lange wie die für alle restlichen rohrsätze zusammen. find da mal einen schweißer, der das korrekt macht.

 

[Floh]

Das beste Material...
gibt es nicht. Jedes Material ist ein Kompromiß aus Kosten, Gewicht, Verarbeitbarkeit, um nur ein paar Kriterien zu nennen.

Stahl und Aluminium sind die im Auto am häufigsten verwendeten Materialien. Immer noch. Warum wohl? Innovationsfeindlichkeit ist es nicht, das kann ich Dir verraten.

Lieber Herbert, solche sinnfreien Projekte wie Deins (sorry) begegnen einem in der Studienzeit immer wieder. Hatte davon auch ein paar.
Aber auch wenn Du Wirtschaftsingenieur werden willst - Ein bisschen Beschäftigung mit Werkstoffkunde sollte man Dir schon zumuten können.

Bevor Du hier Leichtbau-Freaks (die auch mal auf etwas Dauerhaltbarkeit verzichten zugunsten von Gewichtsersparnis) versuchst für ein Automotive-Projekt einzuspannen solltest Du vielleicht die Projektziele mal klarer definieren.
Was sollen die Schienen denn werden? Leichter, billiger oder am besten beides? Letzteres wohl schätze ich.

Dann schau Dich besser nicht in den Bereichen um wo es um leichter um fast jeden Preis geht, sprich teure Fahrräder, Flugzeuge oder Formel1.

 

[Piktogramm]

*Hüstel*

Eine Alulegierung mit Scandium ist idR recht Spröde und vergleichsweise wenig Dauerfest, so etwas im Automobilbereich zu nutzen würde Niemanden froh machen. Vor allem da der Maschinenpark für solche Späße ein Anderer ist als für Stahl.

Bei Stahl sind normalerweise alle Gerätschaften eh schon vorhanden, abgesehen davon ist Stahl im Automobilbau der Lieblingswerkstoff aller Ingenuere. Selbst Hersteller wie BMW die den Vorbau des letzten 5ers fast komplett aus Alu gezimmert haben verbauen jetzt wieder Stahl (abgesehen von der einfacheren Fertigung gib es neue Stähle mit Werten Jenseits von Gut und Böse ).

Kurzum, es lohnt nicht immer alles neu erfinden zu wollen, vor allem da sich Inovative Sitzhalterungen nicht einmal vermarkten lassen. Ein Kurbelgehäuse aus einer Magnesiumlegierung (naja ist mittlerweile auch ein alter Hut) ist hingegen den meisten Autozeitschriften eine Erwähnung wert und zahlt sich so schon vor der ersten offiziellen Auslieferung aus

 

[theworldburns]

unobtainium hat ausgezeichnete mechanische eigenschaften und ist dazu konkurrenzlos leicht