Thema Carbon

Bike_fuhrpark

Leichtsinn !
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Ich würde mir sehr gerne ein paar Kleinigkeiten aus Carbon selber fertigen.
Jetzt ist es nicht so leicht in die Materie ,,Faserverbundstoffe" rein zu kommen.
Könnt ihr ein bisschen was zu Verfahren, Brechnungen und Selbstveruchen Berichten?

Konkret geht es erstmal um einen Bremsehebel. So, die ersten fragen:

Belastung: Berechnungen ?
Verfahren: Vakuum ? Schichten Bauweise ?Negativ Form? Wachskern?
Material: Welches Gewebe? Härter?
Sicherheit: Welche Feinstaub Maske? Handschuh pflicht ! Augen Schutz
 
Zuletzt bearbeitet:
Oh, das ist sicherlich kein einfaches Thema. Gerade wenn es um Berechnung geht, wirst du sehr schnell an gewisse Grenzen stoßen. Eine FEM Rechnung gestaltet sich in sofern schwierig, da du kein kristallinen Werkstoff hast wie bei Metallen. Solltest du also Rechnungen machen wollen, dann musst du prinzipiell deinen Schichtaufbau mit entpsrechenden Parametern wie Faserrichtung, Zugfestigkeit, Gelegeart usw im Modell abbilden. Du definierst also Schicht für Schicht und lässt das dann in einem Modell rechnen. Zur Anwendung einer Vergleichspannung gibt es dann auch noch unterschiedliche Modelle, glaube irgendeine Zigarrenform nach Puck ist so das letzte woran ich mich erinnere. Richtig tief habe ich in dem Thema auch nie drin gesteckt.

Zu den Verfahren: Die Wahl des Verfahrens richtet sich auch ganz stark nach dem Faservolumengehalt den du einstellen willst. Abhängig von diesem Gehalt kannst du auch entsprechende Festigkeiten erhalten. Hier meine ich waren Verhältniss von 60..70% Fasern und Rest Matrix das Optimum für steife Bauteile, dafür aber mit sehr geringen Bruchdehnungen. Dazu brauchst du dann aber am besten Prepregs, ein Hochvakuum und wenn gerade zur Verfügung noch einen Autoklaven ;)
Generell würde ich schon ein Vakuum empfehlen und bei den kleinen Sachen muss es auch kein Vakuum-Injektions-Verfahren werden. Da reicht ein nasses Handlaminat, dass du anschließend im Vakuum von überschüßigem Harz befreist. Schau einfach mal bei R&G nach, da müssten ein paar Anleitungen mit Video sein und sehr viel Infos. Ein bisschen Zusatzmaterial wie Abreißgewebe, Fließ und entsprechende Folie sind schon nicht verkehrt für gute Ergebnisse.

Beim Formenbau kommt es auch ganz auf die Teile an. Beim Hebel würde ich eine Negativform machen, das sollte reichen. Lieber dann etwas mehr stehen lassen und im Nachgang besäumen. Trennmittel nicht vergessen!

Beim Gewebe würde ich ganz salopp mal sagen, dass du in erster Linie auf die Stärke achten solltest. Mit 80g/m² kannst du schon recht feine Konturen legen. Ggf kannst du mit UD-Gelege und Gelcoat noch vorher ne schöne Oberfläche zaubern. Die verschiedenen Gewebearten musst du dir selber mal anschauen.
Bei R&G müsstest du auch Infos zu Harz-Härter-System bekommen.

Schutzausrüstung ist immer gut!
 
Dann Gang ich mal an mit ein paar Fragen zu deinem Beitrag.

Faservolumenanteil: denke damit meinst Du den reinen, Prozentualen Carbon Anteil (?).
Die "Matrix" besteht dann wohl aus Glas und Aramid Schichten (Was ist Abreißgewebe?) (?)
Aramid ist für die BruchDehnung, nehm ich mal an. Glas ist für ...?

Was sind "Prepegs"?

Wie bekomme ich einen gescheiten Schichten Aufbau heraus ? In wie fern kann ich die Faserrichtung erkennen bzw. wie verteile ich da durch die Belastung ? Hab mal was gelesen das es klug ist die lagen im 45° Winkel versetzt zu Laminieren.

Ich muss mich wohl über google noch ein bisschen einlesen wie sich das Vakuum Laminieren verhält kann mir derzeit ncht vorstellen wie ich das überschüssige Hartz aus den Matten bekomme.

Komme mir ein bisschen Dumm vor, es ist schwer bei Null an zu fangen
 
Faservolumenanteil ist das Verhältnis von Fasern zu deinem gesamten Laminat =Faser/(Faser+Matrix)
Die Matrix ist dein Harz-Härter-System, also der Stoff, der deine Fasern einhüllt und einen Faserverbund erst ermöglicht.

Ansonsten können deine Fasern eben aus Glas, Aramid, Carbon, Stahl oder sonst was bestehen.

Und die Prepregs sind das angenehmste an Verarbeitungsqualität. Hier ist das Harz schon in dein Gewebe eingelassen. Das reagiert dann erst unter Temperatur. Deshalb müssen Prepregs auch immer kühl gelagert werden. Großer Vorteil: du kannst vorab schon beim Hersteller der Prepregs deinen Faservolumenanteil ordern, da die entsprechende Menge an Harz (Matrix) in das Gewebe eingelassen wird. So baut zum Beispiel Lamborghini auch seine Chassis... alles Prepregs.

Schichtaufbau ist eine lustige Sache. Du kannst durch die Wahl deiner Faserrichtungen in den unterschiedlichen Schichten die du aufbaust sehr interessante Effekte erzeugen. So kann man beispielsweise einen Flachstab auf Zug belasten und dieser fängt an sich zu tordieren... um aber ein gleichmäßigen Kraftverlauf zu erzeugen ist 45° eine angemessen Wahl. Wenn du weisst, dass du in bestimmten Bereichen deines Teils einen deutlich höheren Zugkraftanteil drin hast, dann könnte da auch in kleinerem Winkel gelegt werden. Vorausgesetzt du würdest UD-Gelege verwenden. In der Regel hast du aber rechtwinklig verwobenes Gewebe. Lege also die Matten abwechselnd in 45°, dann sollte schon was vernünftiges raus kommen.

Was du machen kannst ist, einen Hebel als Alumodell per FEM zu berechnen und dann zu schauen wo Druck und wo Zugspannungen verlaufen. Dann noch bedenken, dass deine Fasern eher schlecht Druck übertragen und deine Konstruktion/Schichaufbau ggf anpassen.
 
Ich denke ich bestelle was.
Der Plan ist folgender:

Eine Form Fräsen lassen ist am Anfang zu teuer. Am Material werd ich wahrscheinlich eh ein paar hundert euro über den Jordan schicken.
Vielleicht eine Form aus Ton bzw. was im R&G Shop angeboten wird.

Blicke noch nicht ganz durch welches Gewebe verbaut werden soll und was ich an Mengen benötige.
Würde mich zwischen 100-160g/ m² entscheiden. Aus reinen bauchgefuhl heraus.

Hat jemand Erfahrungen zum Schichten Aufbau ? Weiß nicht was ich an Glas/Aramid verbauen muss, damit mir nichts bricht.
Bei der Matrix muss ich auch probieren. Möchte möglichst etwas haben das ohne Hilfsmittel aushärtet.

Was passiert bei zu viel Hartz bei der Laminierung? Bei zuwenig wird der Verbund sicherlich nicht halten.
 
Die Ausrüstung zum Anfang ist bestellt.

-Atemschutz Maske
-Handschuhe
-Hartz und Härter der Gruppe L (Verarbeitungszeit ca. 40 min), 1000ml
-Trennmittel 500ml
-zum Mischen/Dosieren ( Holzstäbe,Spritzen usw)
-Carbongewebe 160g/m² -1 m²
-Glasfasergewebe 280g/m²
-Gieskeramik zum Formen bauen
-Kleinigkeiten

Auf Aramidgewebe habe ich erstmal verzichtet. Dort benötigt man speziale scheren zum schneiden.
Preis dieser scheren gut 80€... Angeblich auch mit "schnellen Scharfen drehenden Maschinen" schneidbar (gefährlich).

Sobald das Paket ankommt. Was gegen Mittwoch sein wird,werde ich berichten und anfangen. Dokumentiert wird alles und online gestellt.
Kosten: ~200€
 
Kann leider aufgrund fehlender Schwerpunkte bei uns in der Uni nicht wirklich was dazu sagen, bin aber dennoch sehr interessiert. Bitte alles gut dokumentieren!
 
Hab gestern Abend meine Gipsform gegossen und heute morgen mal einen schnellen Blick drauf geworfen.
Scheint nicht so Verkehr zu sein. Negativ Abdruck in Ton, dann Positiv gegossen. Hintergrund warum ein P-Kern. Mein Echo SL Geber baut sehr breit aus. Der Hebel ist ansich 9,8 mm Breit, der Geber allerdings 11mm. Denke ich probiere mich da einfach mal am Wochenende.

Kann mir jemand die Bedeutung von "Formharz" erläutern und wie ich es benutze? Gips als alternative halte ich nicht für sinnvoll.
 
Fehlschlag Nr. 1
Mir ist beim lösen des Tones der Gips gebrochen. Die Oberflächen Struktur war eh sehr uneben und nicht verwendbar.
Jetzt hab ich ein bisschen google bemüht und mir polyesterharz aus dem Baumarkt geholt.
Kostet 1000 Gramm mit härter und ein bisschen glasgewebe ~20€.
Modelliermasse war auch eine idee, allerdings mit ~50€ pro Kilo jenseits von gut und böse.

Werd gleich noch was trielen gehen und heute Abend Versuch ich nochmal eine Negativ Form zugießen.
 
Wie wäre es mit PU-Schaum?
Oder noch besser: Vakuumtiefziehen! Schau mal im Modellbaubereich, da hatte ich mal ne Menge gefunden.
 
warum laminierst du auf positivform?

gerade bei einem Bremshebel kommt es im Aufnahmebereich doch auf ein spezielles Maß an...
Würde sich da eine Negativform nicht besser eignen ?

lg Ingo
 
Laminiere auf einem positiv Kern weil genug Platz da ist. Bei einer Echo SL Bremse läuft der Hebel im Aufnahme Bereich noch unter Unterlegscheiben.
Hab aber immer noch das Problem mit der Form. Daraum hab ich gestern Abend etwas anderes beschlossen zu bauen.

Form Gegossen und heute morgen mit Glasfaser auslaminiert. Hoffe heute Abend kann ich Carbon mit ins Spiel bringen.
 
Könnte man als Modellmasse vielleicht nicht Fimo Knetmasse nehmen? Kann man im Backofen härten und hat dann eine Dauerform? Nur so als Vorschlag. Hab selber noch nicht damit gearbeitet aber vielleicht taugts ja dafür....Und mit 1,30€/56g also ~23€/kg auch nicht so teuer....
Alternativ hab ich schonmal nen Styroporkern als Baumuster verwendet. War ein freigeformtes Teil. D.h. ich hab meine Form aus dem Styropor geschnitzt und dann drüber laminiert...Muss man nur mit Frischhaltefolie einwickeln sonst löst das Harz das Styropor auf. Achso....ich hab nicht mit Carbon sondern mit GfK gearbeitet.....
Ansonsten interessantes Thema....Habe mich bisher nicht an das Carbonbearbeiten rangetraut.....:daumen:

gruß
erwin
 
Da ist die Frage in wie fern es im Backofen an Form verliert (zieht sich evtl. zusammen.
Experementiere hier mit ein bisschen Zeug herum.

Alginat soll wohl richtig gut funktionieren. Kostet das Kilo 20€ + 2 Kilo Gips (Versand 6€).
Etwas mit Polyesterharz ausgießen lasse ich besser. Hab heute morgen meine Form damit über laminiert (GFK) und mein Hebel
werde ich da wohl nie wieder heraus bekommen ...
Ich geh mal in den Keller und schaue mal wie trocken die Form ist.
 
Selbstverständlich ! :D
Denke ich kann heute Abend mit CFK anfangen.
Muss mich nochmal einlesen ob ich direkt alle Lagen legen kann oder nach der ersten Lage kurz warten muss.
 
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