Mein neues Carbon-Fully - Reloaded

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Heute​

Erste Probefahrt … Wahnsinn! Muskelkater im Gesicht wegen Dauergrinsen.

Moment - ein Déjà-vu? Nein? Dann solltest Du erst das hier lesen: https://www.mtb-news.de/forum/t/mein-neues-carbon-fully.809204/

Was ist passiert? Schon wieder Schlüsselbein gebrochen? Oder schlimmer, das Enduro gebrochen? Keine Sorge, weder noch. Bei mir ist alles schick und dem Enduro geht es prima. Es hat grob geschätzt 1200 Betriebsstunden auf dem Buckel und hat über 20 verschiedene Bikeparks gesehen.

Es war einfach wieder einmal Zeit für ein neues Projekt.

Need a new bike :) Was soll es werden?

Und da nähern wir uns auch dem größten Problem: das Enduro ist mein Bike für alles - wie rechtfertigt man da ein neues Bike? Und vor allem: was für eins? Der Downhiller langweilt sich, weil ich im Bikepark meist zum Enduro greife. Am anderen Ende der Wunschliste wäre so etwas wie ein Trailbike. Ein Trailbike könnte ich rund 1 kg leichter als das Enduro bekommen, bei deutlich weniger Performance. Das rechtfertigt auch nicht unbedingt den Aufwand für so ein Projekt. Also muss es etwas exotischeres werden.

Da steht noch das Surly Moonlander in meinem Fuhrpark. Ein cooles Fatbike und es hat gerade in der Wintersaison immer gute Dienste geleistet. Aber wenn die Gangart etwas straffer wird, stößt man doch schnell an die Grenzen. Das wäre doch etwas: ein Carbon-Fatbike mit ordentlich Bergab-Performance! Ok, der Fatbike-Hype ist schon etwas abgeflaut … egal: it’s Fatbike-Time!
 
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Geometrie​

Gelegentlich habe ich mir im Urlaub Leihbikes geholt - interessante Erfahrungen, aber mein Enduro passt mir von der Geometrie immer noch am besten. Deshalb liegt es nahe, die Geometrie-Daten weitgehend zu übernehmen.

Wenn Fatbike, dann richtig. Für 4,8“-Schlappen muss schon Platz sein. Die großen Räder fordern natürlich ihren Tribut und die Kettenstreben fallen mit 440mm etwas länger aus. Als Federgabel kommt die Wren mit 150mm Federweg zum Einsatz, passend dazu am Hinterbau 140mm. Bei diesem „kleinen“ Federweg habe ich auf den High-Pivot-Point verzichtet und dieses Mal wird es kein Eingelenker, sondern ein Mehrgelenker. Naja, eigentlich ein Dreigelenker - dazu gleich mehr. Abfahrtstaugliche 65° Lenkwinkel runden das Bild ab.

01_Geometrie.png


Ohne hohen Drehpunkt - wird das nicht etwas langweilig? Wartet es ab. Es gibt ein paar Sonderlocken, die das Bike interessant machen.
 
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Kinematik​

Ausgehend von einem klassischen Mehrgelenker wollte ich eine möglichst direkte Kraftübertragung von den Sitzstreben in den Dämpfer erreichen. Einige aktuelle Bikes basieren auf diesem Prinzip, z.B. das YT Jeffsy oder das Radon Swoop. Als Vorteil sehe ich geringe Drehwinkel in den Gleitlagern am Dämpfer und damit ein sensibles Ansprechverhalten und kaum Verschleiß in den Gleitbuchsen.

02_Kinematik.png


Das Gelenk in der Nähe der Hinterachse muss vergleichsweise geringe Drehwinkel ausgleichen und hier bietet es sich zumindest bei Carbon an, auf das Gelenk ganz zu verzichten und die Elastizität der Streben zu nutzen.
 
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CAD - die Grundlagen​

Vom Prinzip kennt ihr das noch von meinem Enduro. Wenn das Konzept steht, werden erste Bauraum-Untersuchungen mit einfachen Solids gemacht. Besonders wichtig beim Fatbike natürlich das fette Hinterrad und der Kurbeldrehkreis. Aber auch die sehr breite Gabel beeinflusst die Geometrie, weil das Unterrohr hinter dem Steuersatz weiter gerade nach hinten geführt werden muss.

03_CAD_Bauraum.png


Danach entstehen aus Drahtgeometrie die ersten Flächen. Ein großvolumiges Unterrohr sorgt für viel Steifigkeit. Damit es trotzdem nicht zu klobig wirkt, erhält es eine Sichtkante, die sich unten am Hauptlager zu den Kettenstreben fortsetzt.

04_CAD_Hauptrohr.png


Die Lagerstellen für Steuersatz und Tretlager werden modelliert. Dazu Schwingenlager und Dämpferaufnahme. Hinter dem Sitzrohr gibt es noch einen Lagerpunkt für die Wippe des Hinterbaus. Damit ist das Hauptrohr des Rahmens erst einmal fertig.

05_CAD_Hauptrohr_fertig.png


Nun geht es an den Hinterbau. Die Kettenstreben werden aus den verlängerten Flächen des Hauptrahmens modelliert – durchgängige Flächen lassen später die Teile „aus einem Guss“ aussehen.

06_CAD_Kettenstrebe.png


Die Sitzstreben sind besonders tricky: sie müssen die für die Kinematik erforderliche Verformung mitmachen - gleichzeitig sollen sie aber ordentlich Seitensteifigkeit generieren. Entsprechend wurden die Querschnitte optimiert: so breit wie möglich und die Höhe passend zur geforderten Verformung.

07_CAD_Sitzstrebe.png
 
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Toolbox​

Ein beliebtes Feature ist mittlerweile eine Toolbox im Rahmen, um Kleinigkeiten (Werkzeug, Flickzeug, etc.) unterzubringen. Und leider wird die Toolbox meist im Unterrohr untergebracht.

Warum „leider“? Das Unterrohr überträgt unter anderem große Torsionsmomente zwischen Steuerrohr und Tretlager, z.B. beim Wiegetritt. Geschlossene Hohlprofile sind sehr gut geeignet, um Torsion zu übertragen. Bei einem geöffneten Hohlprofil wird aber die Tragfähigkeit extrem geschwächt. Natürlich kann man dem durch größere Wandstärken entgegenwirken, aber selbst mit viel Material (und Gewicht) wird man nicht das Niveau eines ungestörten Hohlprofils erreichen.

08_Torsion_Hohlprofil.png


Deshalb habe ich hier eine andere Lösung gewählt: die Toolbox im Oberrohr. Das Oberrohr wird kaum auf Torsion belastet. Hauptbeanspruchung ist Zug bei extremen Kräften auf den Sattel und eine Biegung in Querrichtung, um die Seitensteifigkeit des Sattels zu gewährleisten. Ein nach unten offenes U-Profil (Bild) kann diese Aufgaben optimal erfüllen. Die seitlichen Hohlkörper gewährleisten ein Mindestmaß an Torsionsteifigkeit bei geringem Gewicht und in der Mitte ist viel Platz für Werkzeug, einen Schlauch und sogar eine Minipumpe.

09_CAD_Oberrohr.png
 
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Ein neuer Standard​

Nicht nur das Oberrohr ist speziell, sondern auch das Sitzrohr.

10_CAD_Sitzrohr.png


Wie jetzt? Da fehlt doch etwas? Genau: hier ist der neue Sitzrohr-Standard. Das Phantom-Sitzrohr!

Wenn man sich das Gesamtsystem Sitzohr+Teleskopsattelstütze ansieht, hat man ein Rohr in einem Rohr in einem Rohr (vom Innenleben ganz zu schweigen). Also wenigstens ein Rohr zu viel. Liteville hat mit der Eightpin-Sattelstütze eine schöne Lösung gefunden: das Sitzrohr dient gleichzeitig als Tauchrohr für die Sattelstütze und dadurch wird ein überflüssiges Rohr eingespart. https://www.liteville.com/de/273/tech/tech-allgemein/eightpins/

Ich mache hier etwas ähnliches, nur anders herum: das Sitzrohr wird eingespart und die Sattelstütze arbeitet „stand alone“. Unten gibt es noch einen kurzen Sitzrohrstummel, um die Stütze zu klemmen und oben wird die Stütze nur durch eine Bohrung im Oberrohr gehalten. Die Sattelstütze ist für die so auftretenden Momente getestet, Probleme wird es da keine geben.

Und die Anpassung an die Schrittlänge?

Eine coole Lösung bietet hier die Sattelstütze Nivo von Vecnum: es gibt eine Hubbegrenzung von bis zu 32mm. Die Stütze gibt es in verschiedenen Längen, wobei die Gesamtlänge in Stufen von 60mm variiert. Schade, denn wenn die Hubbegrenzung größer als 60mm wäre, hätte man für jede Schrittlänge eine passende Stütze. Hier muss also der Sitzrohrstummel noch ein Mindestmaß an Verstellbarkeit gewährleisten.

Wäre so ein System serientauglich? Vielleicht. Jedenfalls gäbe es zusätzlich zum eingesparten Sitzrohr noch Potenzial: das Tauchrohr der Sattelstütze müsste keinen konstanten Außendurchmesser mehr haben und könnte biegemomentengerecht gestaltet werden. Im einfachsten Fall würde die Wandstärke nach unten abnehmen. Im besten Fall könnte eine gefräste Strukturierung auf verschiedene Lastfälle Rücksicht nehmen. Schade, dass das nicht mehr patentfähig ist, denn es ist ja hiermit veröffentlicht :cool:
 
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CAD – Zusammenbau​

Das Rahmendesign steht, nun werden für den Zusammenbau Laufräder, Kurbeln und andere Anbauteile aus den digitalen Schubladen geholt. Einiges muss Fatbike-spezifisch angepasst werden: Laufräder, breitere Kurbeln, breitere Naben, Federgabel.

Voila, hier ist der digitale Prototyp:

11_CAD_Digitaler_Prototyp.png
 
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FEM​

Nun geht es an die Berechnung, um Wandstärken und Layup zu bestimmen.

Einiges zum Thema Finite-Elemente-Methode habe ich bei meinem Enduro schon erläutert (Link) und in meinem Corona-Hilfspaket gibt es auch ein paar interessante Beiträge zu dem Thema:
Aus dem Nähkästchen geplaudert #1: Wie genau ist eine FE-Berechnung?
Aus dem Nähkästchen geplaudert #2: Lebensdauer auf 900% gesteigert – oder doch nur 899%?
Aus dem Nähkästchen geplaudert #3: Vernetzung
Aus dem Nähkästchen geplaudert #4: Schweißnähte

Deshalb picke ich mir hier nur ein Detail heraus, das in der Praxis gerne schief geht: den Steuerrohrbereich.

Über die Gabel werden sehr hohe Biegemomente eingeleitet. Bei der Landung nach einem Sprung biegt sich die Gabel nach vorn, bei einer Vollbremsung nach hinten. Das bewirkt im Unterrohr am Übergang zum Steuerrohr hohe Zug- bzw. Druckspannungen. Auf dem Prüfstand wird die Belastung simuliert, indem an der Vorderachse eine wechselnde Kraft senkrecht zur Lenkachse eingeleitet wird.

Ich muss gestehen, dass ich mich da nicht so sklavisch an die Prüfbedingungen halte. Für den Bremslastfall versuche ich eher, die realen Verhältnisse möglichst genau nachzubilden. Hier berücksichtige ich zusätzlich zur Bremskraft auch die Radaufstandskraft. Der Biegemomentenverlauf ist dadurch etwas anders, das maximale Moment hinter dem Steuersatz ist aber sehr ähnlich.

Bei Aluminium-Rahmen ist der Steuerkopfbereich immer kritisch und meist sind Verstärkungen nötig, um die Anforderungen zu erfüllen. Hauptproblem ist dabei, dass die ertragbaren Spannungen in der Schweißnaht deutlich schlechter als im Grundmaterial sind. Eine aufgeschweißte Verstärkung kann also die Situation sogar „verschlimmbessern“.

Carbon ist in dieser Beziehung wesentlich pflegeleichter. Lokale Verstärkungen werden durch zusätzliche Lagen realisiert, ohne Einbußen bei der Festigkeit. Man muss nur bedenken, dass die Kraftumleitung in die zusätzlichen Schichten über das Harz erfolgt - und die Festigkeit im Harz zwischen den Schichten (interlaminare Festigkeit) liegt deutlich unter der Festigkeit in der Schicht. Eine genügend große Überlappung ist nötig. Und ein allmählicher Anstieg der Wandstärke (Schäftung) ist von Vorteil, denn Steifigkeitssprünge sind auch bei Carbon Ursache von Spannungsspitzen.

Bei meinem Fatbike-Rahmen ist durch das Design (bzw. die breite Gabel) ein Knick im Unterohr vorgegeben und hier konzentrieren sich natürlich die Spannungen. Das Querschnittsbild zeigt die Verstärkung in den unteren Ecken. Hier wird zusätzlich unidirektionales Material eingelegt, um die Biegespannungen aufzunehmen.

12_CAD_lokale_Verstaerkung_Steuerrohr.png


Im folgenden Bild ist die Materialausnutzung für den Bremslastfall dargestellt. Die Verstärkung reduziert die Belastung in diesem Bereich deutlich - ohne Verstärkung gäbe es hier eine Überlastung.

13_FEM_Steuerrohr.png


Ein sehr spezielles Thema bei meinem Bike sind die Sitzstreben: die direkte Dämpferanlenkung erfordert in dieser Konstellation eine große Verformung der Sitzstreben, da sonst die Kennlinie des Rahmens degressiv wird. Und jetzt wird es fies: die Sitzstreben werden beim Einfedern um fast 30mm aufgebogen! Ein Alu-Rahmen wäre unter gleichen Bedingungen nach dem ersten Einfedern Schrott und selbst bei Carbon ist das nicht so ohne.

Die üblichen Tests decken dieses Problem nicht ab, denn obwohl Radlasten und Wiegetritt dynamisch geprüft werden, wird dabei meist ein starrer Dämpfer-Dummy eingesetzt. Ich habe die Zwangsverformung der Sitzstreben in einem separaten Rechenmodell untersucht und damit Geometrie und Lagenaufbau optimiert.

14_FEM_Sitzstreben.png


Die Verformung ist auf diesem Bild 1:1 dargestellt (also nicht hochskaliert, wie das sonst oft für die Visualisierung gemacht wird). Die Verformung passiert in der Realität wirklich so wie sie hier abgebildet ist. Wie oben schon erwähnt würde ein Alu-Rahmen unter gleichen Bedingungen das Einfedern nicht überleben, denn es wäre die Streckgrenze schon überschritten. An Dauerfestigkeit wäre da nicht zu denken.

Wie schafft man das mit Faserverbund? Ok, Carbon kann schon eine Menge, aber das? Der Trick ist hier, an den entscheidenden Stellen Glasfasern mit einzusetzen. Glasfasern sind eigentlich für Fahrradrahmen nicht interessant: die Steifigkeit pro Gewicht ist zu gering. Aber die hohe zulässige Dehnung ermöglicht z.B. den Einsatz in Blattfedern für Schienen- und Nutzfahrzeuge. Oder eben in den stark federnden Sitzrohren eines Fatbike-Rahmens.
 
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Injektionsform​

Die Konstruktion steht - Design-Freeze :) Jetzt geht es an die Realisierung. Dazu gehört als erstes die Konstruktion der Injektionsform.

Bei meinem Enduro hatte ich den Ehrgeiz, alle Teile in einer Form unterzubringen. Das sollte dieses Mal auch wieder so werden und die Form sollte auch möglichst kompakt werden.

Diese Anforderung hat schon in der Konstruktionsphase eine große Rolle gespielt und so gibt es einige Eigenheiten, die ich oben noch nicht erwähnt habe:
  • Die Schwinge besteht aus zwei Teilen: linker und rechter Hälfte. Beide Teile sind sehr flach und haben keine Verbindung. Sie werden tatsächlich nur über die Steckachsen an Hinterrad, Schwingenlager, Wippenlager und Dämpfer zusammengehalten.
  • Das Oberrohr wird separat gefertigt und wird anschließend an den Hauptrahmen geklebt.
Durch diese Tricks war es möglich, alle Teile in einer vergleichsweise kleinen Form mit den Abmessungen 1070x270x130 unterzubringen:

15_CAD_Injektionsform.png


Wie man sieht, sind die Teile sehr eng gepackt. Die Schwingenteile sind spiegelbildlich in Ober- und Unterform untergebracht. Dabei musste aber noch auf die Bremsaufnahme an der linken Schwinge Rücksicht genommen werden. Die Bremsaufnahme ragt über die Trennebene bis in die Gegenform hinein.

16_CAD_Injektionsform_Detail.png


Mit den Daten geht es auf die Modellbau-Fräsmaschine … das dauert. Hier müssen wir ein paar Monate vorspulen und in der Realität sieht das Ganze dann so aus:

17_Injektionsform.png


Obwohl die Form sehr kompakt gehalten wurde, erreicht sie im zusammengebauten Zustand fast 100kg - gerade am Limit für den Kran in meiner kleinen Garage.
 
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Wachsform​


Aus der Innengeometrie der Rahmenbauteile wird jetzt eine Negativform abgeleitet. Die Teile werden entlang der y-Ebene halbiert. Dadurch muss nicht mit Form und Gegenform gearbeitet werden, sondern als Gegenform genügt eine einfache Platte.

18_Wachsform.png


Die Form besteht aus einfachem Modellbauwerkstoff (Dichte ca. 700kg/m³). Vor der Befüllung muss die Form sorgfältig mit Trennwachs versehen werden. Damit die Entformung sicher klappt, gibt es zusätzlich für jedes Teil „Auswerfer“ – die habe ich ganz primitiv mit Senkkopfschrauben realisiert. Für jede Kavität gibt es in der Deckplatte eine Bohrung und einen Trichter für die Befüllung.
 
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Wachskerne​

In einem großen Topf wird das Modellbauwachs geschmolzen. Eine Isolierung aus Mineralwolle hilft beim Energiesparen - warum macht man das eigentlich nicht in der Küche?

Smörrebröd, Smörrebröd, röm pöm pöm pöm …

19_SmörreBröd.png


Über die Trichter wird das flüssige Wachs eingefüllt. Die Form isoliert recht gut, deshalb dauert es auch eine Weile, bis die Kerne vollständig erstarrt sind. Das Modellbauwachs hat durch Zusätze eine geringere Schwindung als normales Kerzenwachs, trotzdem muss ggf. noch einmal nachgegossen werden. Kleinere Fehlstellen lassen sich mit Kerzenwachs ausbessern.

20_Wachsform_befüllt.png


Hier die fertigen Wachskerne:

21_Wachskerne.png
 
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Belegung​

Nächster Schritt: die Belegung mit Carbon. Der überwiegende Teil der Carbon-Schichten wird von innen nach außen aufgebaut, also auf die Wachskerne gelegt. Für die Fixierung der Schichten gibt es verschiedene Hilfsmittel: Glasfaser-Gitter-Klebeband, Fixierspray oder ganz simpel eine Rolle Garn aus dem Nähkästchen.

22_Belegung_Carbon_0deg.png


Beim Hauptrahmen sorgen die unidirektionalen Fasern für eine hohe Biegesteifigkeit, die 45°-Gelege für eine hohe Torsionssteifigkeit. Der Knick hinter dem Steuerrohr und der variable Umfang machen es schwierig, den Hauptrahmen „in einem Rutsch“ mit 45°-Gelege zu belegen, deshalb werden mehrere Zuschnitte separat von oben und von unten gelegt. Die dabei entstehende seitliche Trennkante ist von einer Schicht zur nächsten versetzt, so dass hier keine Schwachstelle entsteht.

23_Belegung_Carbon_45deg.png


Am Ende wird noch eine Schicht Carbon-Gewebe als sichtbare Schicht gelegt. Bei meinem Enduro hatte ich diese Schichten noch mit Gelcoat in die Negativform laminiert. Hier gehe ich einen anderen Weg: das Gewebe wird mit Fixierspray als letzte Schicht auf den Kern geklebt. Ein schiebefestes Gewebe (= mit EP-Bindemittel imprägniert) verhindert, dass an den Schnittstellen Fasern ausreißen. Vorteil: man kann durchgehend über die Trennebene verlegen.

24_Belegung_Carbon_Deckschicht.png


Eine Besonderheit bei meiner Belegung sind die Krafteinleitungsstellen (Tretlager, Steuerlager, usw.): Über einen zylindrischen Formkern werden Carbon-Flechtschläuche gezogen und mit Glasfasern umwickelt. Die Glasfasern nehmen die Ringspannung der Pressung auf. Die Flechtschläuche werden radial aufgeweitet und verteilen so hervorragend die eingeleitete Kraft an die Umgebung.

25_Belegung_Carbon_Lagerstelle.png


Abschließend hier noch ein Bild von der Wippe als Verbindungsteil zwischen Hauptrahmen und Schwinge. Die Wippe spielt eine große Rolle für die Hinterbausteifigkeit. Die beiden Drehachsen sind wie oben beschrieben mit Flechtschläuchen und Glasfaser-Ringen belegt - so ist erst einmal eine gute Krafteinleitung im Bereich der Kugellager gewährleistet. Zwischen den Achsen ist der Wachskern platziert, der mit 45°-Gelege und UD-Gelege belegt ist. Dadurch erhält man schon eine gute Torsions- und Biegesteifigkeit zwischen den Achsen. Nun kommt aber der Clue: mit Carbon-Roving werden Schlaufen um die Achsen gelegt. Der Roving läuft dabei in verschiedenen Wickelmustern um die Achsen, diagonal zwischen den Lagerstellen und auch in Längsrichtung. Dadurch wird eine bestmögliche Verstärkung zwischen den Achsen erreicht. Am Ende wird aus optischen Gründen noch eine Lage Carbon-Gewebe aufgeklebt.

26_Belegung_Carbon_Wippe.png


Wenn alle Teile belegt sind, wird die Form geschlossen. Wichtig ist, dass nichts „drückt“ - die Form muss ohne Spalt geschlossen sein. Eine anschließende Druckprüfung stellt sicher, dass keine Luft entweichen kann (oder später von außen in die Form gelangt).
 
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Harzinjektion​

Die Form ist vorgewärmt, Harz und Härter sind gemischt - jetzt kann es losgehen.

Meine High-End-Injektionsanlage besteht im Wesentlichen aus einem Druckbehälter mit drei Ventilen am oberen Anschluss für Vakuum, Atmosphäre und Druck. Am unteren Anschluss hängen über ein T-Stück der Harztopf und die Form.

27_Injektionsanlage.png


Schritt 1:
Der Harztopf ist noch abgeklemmt, die Anlage steht auf „Vakuum“ und damit wird erst einmal die Luft aus der Form geholt. Die Drehschieberpumpe hat einen Restdruck von ca. 0,00001 bar. Da bleibt wirklich keine Luft in der Form.

Schritt 2:
Jetzt wird die Form abgeklemmt und die Leitung zum Harztopf geöffnet. Harz wird in den Druckbehälter gesaugt. Das kann ein paar Minuten dauern. Ist genügend Harz im Druckbehälter, wird der Harztopf abgeklemmt. Durch das Vakuum wird das Harz „entgast“, denn vom Mischen sind noch kleine Luftbläschen vorhanden.

Schritt 3:
Jetzt wird es ernst: Umschalten von „Vakuum“ auf „Druck“ und die Form wird geöffnet. Das Harz schießt in die Form, wird über den Ringkanal verteilt und durchdringt die Carbonteile.

Ist der Druckbehälter leer (Luftbläschen in der Leitung), wird schnell die Form abgeklemmt und es geht zurück zu Schritt 2. Wichtig: Bevor „Vakuum“ angelegt wird, lasse ich den Druck im Behälter über das Atmosphären-Ventil ab. Sonst rauscht der ganze Überdruck durch die Vakuumpumpe.

Nach 2-3 Durchläufen ist die Form voll und das Harz „steht“. Nun werden an der Form abwechselnd Vakuum und Druck angelegt - die Form „atmet“. Dadurch werden letzte Luftbläschen aus der Form geholt.

Schritt 4:
Die Form wird mit Druck beaufschlagt und dann zunächst abgeklemmt. Der Druckbehälter steht auf „Atmosphäre“ und die Leitung zum Harztopf wird geöffnet. Vorsichtige (!) Druckerhöhung schiebt jetzt das Harz aus dem Druckbehälter zurück in den Harztopf. Es darf kein Harz im Druckbehälter aushärten - das bekommt man nicht mehr heraus …

Zuletzt wird der Harztopf abgeklemmt und mit Druck die Form wieder geöffnet. Ohne Harz im Druckbehälter hat man jetzt nur noch die ca. 3m lange Zuleitung zur Form als „Harzspeicher“. Das sollte aber genügen. Außerdem gibt es in der Form am Zulauf noch ein kleines Harzreservoir.

Fertig - jetzt heißt es warten, bis das Harz ausgehärtet ist.
 
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Entformung​

Das ist immer soooo spannend. Hat alles geklappt? Hat die Injektion gut funktioniert?

Endlich, die Form ist offen:

28_Entformung.png


Puh, die Teile sind schick geworden.

Beim ersten Rahmen gibt es noch ein paar kleine Schönheitsfehler. An einer Stelle war die Deckschicht etwas kurz geraten und das tragende Gewebe guckt durch.

29_Entformung.png


Die Harzreste von der Formtrennung werden entfernt und die Trennkante wird verschliffen und nachpoliert. Für alle Krafteinleitungen wie Steuersatz, Tretlager, Schwingenlager, usw. sind die Bohrungen durch Drehteile eingeformt, jedoch müssen die Bohrungen meist noch bis zum Wachskern durchgebohrt werden. Dann sind die Teile fertig für den nächsten Schritt, das Tempern mit ca. 80°C. Bei dieser Temperatur schmelzen die Wachskerne und gleichzeitig erhält das Harz seine endgültige Festigkeit.
 
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Verklebung​

Hauptrahmen und Oberrohr werden miteinander verklebt. Ich verwende dafür einen hochfesten 2K-Epoxidkleber. Zuerst werden die Kontaktflächen geschliffen und gesäubert. Jetzt ist besondere Sorgfalt angesagt: Einweg-Handschuhe, fusselfreie Einwegtücher und Aceton. In mehreren Durchgängen wird in einer Richtung gewischt, damit alle Verunreinigungen zuverlässig entfernt werden.

30_Verklebung.png


Über eine einfache Lehre sind die Teile exakt positioniert. In der Klebekartusche befinden sich zwei Kammern mit den beiden Komponenten. Mit einer Klebepistole werden diese in einem definierten Mischungsverhältnis durch eine Wendel gerückt und gemischt. Der Kleber wird einseitig aufgetragen, dann werden die Teile zusammengedrückt. Aus dem Klebespalt tritt rundum Material aus, das muss sorgfältig entfernt werden - fertig:

31_Verklebung.png


So geht es noch einmal in die Temperbox, das beschleunigt die Aushärtung der Verklebung.
 
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Rahmenfertigung - das Finale​

Bei meinem Enduro hatte ich auf eine Lackierung verzichtet - die UV-Beständigkeit hat das Polyester-Gelcoat der Deckschicht übernommen. Hier habe ich ohne Gelcoat nur mit Epoxy gearbeitet. Epoxid-Harz ist in der Regel nicht UV-beständig und neigt zum Vergilben. Ganz so kritisch ist das nicht: mein Prototyp ist seit einigen Wochen ohne Lack unterwegs und ist in der Sonne auch nicht gleich vampir-artig zu Staub zerfallen. Irgendwann wird das mit der Lackierung aber noch nachgeholt.

Als erstes wird nun der Rahmen komplettiert. Die Lager werden eingepresst, die Wippe mit einer Steckachse eingebaut. Die Sattelstütze darf auch schon rein, denn das Phantom-Sitzrohr klemmt sich so schlecht im Montageständer. Weitere Steckachsen halten den Hinterbau zusammen und jetzt kann schon der Dämpfer montiert werden.

32_Montage_Rahmen.png


Nun folgt der eigentliche Zusammenbau: Gabel, Vorbau und Lenker werden montiert. Es folgen Kurbeln, Pedale, Laufräder. Für die Schaltung wird der Zug innen im Rahmen verlegt. Dazu ist im Hauptrahmen ein Rohr verlegt, das macht die Sache einfach. Der Zug schlängelt sich hinter dem Sitzrohr um die Wippe, verschwindet in der Sitzstrebe und kommt direkt über dem Schaltwerk wieder heraus.

33_Endmontage.png


Die Vecnum wird angeschlossen - der Zug läuft ebenfalls durch das Rohr im Hauptrahmen. Nun fehlen nur noch die Bremsen. Für eine aufgeräumte Optik wird auch die Hydraulikleitung der HR-Bremse durch den Rahmen verlegt. Ok, das System muss dafür geöffnet werden. Aber so schlimm ist das auch nicht. Nach dem Durchfädeln wieder anschließen - ich musste nicht einmal entlüften.

Erwähnenswert ist vielleicht auch die Verlegung der Bremsleitung für die Upside-Down-Gabel. Ich habe verschiedene Lösungen gesehen, aber eine simple Variante erschien mir am besten: die Leitung wird lose in zwei Schlaufen am Reifen vorbei geführt und kann sich beim Einfedern nach oben schieben. So gibt es keinen ungewollten Kontakt mit beweglichen Teilen.

Die letzte Schraube ist angezogen, jetzt kann es losgehen! Kurzer Test vor der Garage - passt!
 
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Probefahrt​

Es ist 12:30 Uhr … schnell ein paar Klamotten zusammenpacken, das Fatty in den Transporter schnallen und los zum Trailcenter Rabenberg. Um 14 Uhr bin ich oben auf dem Parkplatz. Feuer frei! Als erstes gönne ich mir den „Flowing Ten“. Mit Vollgas in den Anlieger, nochmal antreten und woooop über den Double - wow! Fühlt sich gut an. Der Rest ist einfach nur Flow.

Danach geht es erst einmal wieder bergauf. Auf dem „Green Deere Climb“ merke ich natürlich das Gewicht, trotzdem geht es zügig voran. Am Ende sind es ja nur 2 kg mehr als beim Enduro - 2% Systemgewicht. Ruck zuck bin ich am Einstieg vom „Magic Moments“ … und der macht seinem Namen alle Ehre. Ein Ausrufezeichen am Baum kündigt den Sprung an. Bremsen? Quatsch, Bremse auf und fliegen lassen! In der Landung hart bremsen, damit ich den Anlieger packe. Wahnsinn, Enduro-Feeling!

Weiter geht es auf meinen Lieblingstrails „The Rock“ und „Hunters Path“. Für die nassen Wurzeln lasse ich etwas Luft ab und das Fatty macht damit einen wirklich guten Job. Ich weiß nicht, ob ich unter den Bedingungen mit dem Enduro auch so gut durchgekommen wäre. Auf dem Forstweg geht es hoch zur Schutzhütte „Rondell“ und weiter zum „Final Flow“. Hier ist das Fatty deutlich unterfordert, aber als krönenden Abschluss gibt es noch den „Stonegarden“. Ein übles Gerumpel, aber die dicken Räder in Verbindung mit sahnigen 140/150mm Federweg bügeln alles glatt. Ich stelle mir gerade vor, wie das mit dem Surly ausgegangen wäre …

Fazit: Mission erfüllt. Das Fatty hat bergab echte Nehmerqualitäten. So viel Spaß hatte ich lange nicht.

Die Probefahrt war ganz schön mit heißer Nadel gestrickt, da hat es leider für Fotos auf dem Trail nicht gereicht. Aber wenigstens habe ich nach der Tour auf dem Parkplatz noch ein paar Bilder gemacht:

34_Probefahrt.png


35_Probefahrt.png


36_Probefahrt.png


37_Probefahrt.png


Irgendwann gibt es vielleicht noch ein paar „Action-Fotos“. Bis dahin!

Gruß

Onkel_Bob
 
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Wow, absoluter Wahnsinn was du da vollbracht hast 😍 Vielen Dank fürs veröffentlichen und vor allem für die Mühe die du dir mit den ganzen Texten und Bildern gemacht hast:anbet:
 
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