Blech? Hartpapier? Carbon?

    Hallo Leute,


    ich gehe eine neue Baustelle an. Nachdem ich mehrmals meinen 150/1200mm Newton im Einsatz hatte und von der optischen Leistung überzeugt bin möchte ich nach den letzten Modifikationen die ich gemacht habe auch den Tubus tauschen da ich immer wieder Nachfokussieren muss.
    Dieser ist Original in Blech gehalten. Nun stellt sich die Frage ob es einer aus Hartpapier oder Carbon sein sollte. Lohnt sich hier einer aus Carbon überhaupt, da dieser ja extrem teuer ist?
    Kennt jemand den Ausdehnungsquotienten von Blech-Alu-Hartpapier-Carbon.


    Bin gespannt.


    Gruß Armin

    Moin Armin,
    das sind die Werte für:
    Alu: 0,0238 mm / m . K
    Stahl: 0,0118 mm / m . K
    Carbon: 0,0010 mm / m . K
    Hartpapier: zwischen 0,02 und 0,04 mm / m . K
    Mich hatte auch überrascht, dass Hartpapier (Krypax 50) einen so großen Wert hat.


    Nun kommt es natürlich darauf an, was du damit machen möchtest.
    Für mich steht die Fotografie im Vordergrund. Und dabei ist eine unnötig große Wärmeausdehnung wirklich hinderlich.
    Also habe ich auf einen Karbon-Tubus gesetzt.
    Als Beobachter wäre es mir eigentlich egal.

    Hallo Timm und Gerald,


    danke für die Antworten, aber die von Euch beiden widersprechen sich.
    Nach Gerald wäre Hartpapier schlechter wie Stahl und Stahl (Blech) besser wie Alu.
    Nach Timm ist Hartpapier besser wie Alu und Stahl (Blech).


    Verstehe ich nicht wirklich.


    Gruß Armin

    Mal unabhängig von Zahlen:
    Ja, Alu ist so ziemlich das Schlechteste.
    Hartpapier streut stark in seinen Werten. Es kann etwas besser als Alu sein aber auch schlechter.
    Vermutlich von der Verarbeitung abhängig. Das deckt sich auch mit meinen eigenen Erfahrungen.
    Deutlich besser sind Stahltuben.
    Und mit großem Abstand ist Karbon das Material mit den besten Werten.

    Hallo Armin,


    nicht vergessen: Auch die Brennweite ändert sich mit der Temperatur. Ideal ist es, wenn das Glas des Spiegels und der Werkstoff des Tubus den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben.
    Wer das mit der Brennweitenänderung nicht glaubt: Der Krümmungsradius des Spiegels ändert sich, wie alle Maße des Spiegels, entsprechend der Wärmeausdehnung des Glases. Wie die Brennweite mit dem Radius des Scheitelkrümmungskreises der Parabel zusammenhängt, ist bekannt.


    Grüße


    Kurt

    Hallo zusammen,


    ich denke ich bleibe bei dem Blechtubus, mit dem der Newton gekommen ist.
    Statt dessen werde ich vor jeder Aufnahme neu fokussieren. Jede Aufzeichnung
    mit der DMK41 und 1500-2000 Bildern dauert ca. 90-120sec. In der Zeit wird wohl,
    wenn die Temperatur noch etwas fällt der Fokus stabil bleiben.


    Gruß Armin

    Hallo Leute,
    Wie ist das denn in der Praxis mit Carbontuben?
    Theoretisch ist ja die Wärmeausdehnung nur in etwa längs zur Kohlefaser annähernd null. Genau längs ist sie leicht negativ und quer zur Faser deutlich positiv. Merkt man von diesen "akademischen" Unterschieden irgendwas am praktisch existierenden Teleskop?


    Gruß,
    Martin

    Moin Martin,
    seit ich diesen Karbon-Tubus einsetze sind meine sonst äußerst oft notwendigen Korrekturen Vergangenheit.
    Das heißt natürlich nicht, dass Temperaturänderungen keinen Einfluss mehr hätten. Der Newton besteht ja auch noch aus anderen Elementen.
    Und weiter oben klang es auch schoin an, dass nämlich auch der Spiegel selber Veränderungen unterworfen ist.
    Man kann natürlich nie genau sagen, welche Veränderung von welchem Element herrührt.
    Praxis ist jetzt, dass Fokusveränderungen deutlich seltener vorkommen. Für mich ist damit klar, dass der Hauptanteil vom Tubus bewirkt wird.
    Nicht ganz vernachlässigen muss ich allerdings auch, dass es jetzt ein Pyrex-Spiegel ist, der als Hauptspiegel werkelt (...Fangspiegel ebenso).

    Zur geringen Wärmeausdehnung kommt bei Carbon auch eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Das kann ein erheblicher Nachteil sein, da das Teleskop lange braucht, bis es die Umgebungstemperatur annimmt.


    Benny

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kennt jemand den Ausdehnungsquotienten von Blech-Alu-Hartpapier-Carbon.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Für Hartpapier wissen das für gewöhnlich nicht einmal die Hersteller. Für einige Sorten findet man Werte, aber die sind allesamt gleich oder größer als die von Aluminium.


    Was Herr N. dazu schreibt ist nachweislich falsch und meiner Meinung nach absichtlich falsch angegeben um den Verkauf zu fördern.


    Carbonfasern in Kreuzwicklung dürften sich am besten schlagen. Das Problem bei vielen Blechtuben könnte auch die Materialstärke in Kombination mit den vorliegenden Spannungen durch Rundbiegen und falzen sein.

    Hallo


    ist ja schön das Karbon so toll ist, aber in Verbindung mit Epoxydharz ist der Wärmeausdehnungskoeffizent dann 10-20 x10#8722;6 mm#8260;mmK
    Günstiger wäre dann Stahl, oder gar Invarstahl, Titan wäre auch schick, macht aber beim Verarbeiten keine Freude.
    Das Gerald sich wundert das der TK bei Hartpapier so schlecht ist liegt daran das es möglicherweise der selbe Kleber ist wie beim CFK,
    verschieden abschneiden werden die Gelege mit höherem Harzanteil im Vergleich zu stranggeprtessten CFK Profilen mit sehr geringem Harz-Anteil


    Gruß Frank

    Hallo Benny,
    bei der geringen Dicke und großen Oberfläche ist die Wärmeleitfähigkeit des Tubusmaterials gegenüber dem Auskühlvorgang des Hauptspiegels absolut vernachlässigbar. Das ist so ein Märchen, mit der manche Hersteller ihre Alutuben verkaufen wollen (nicht daß Alu grundsätzlich schlecht wäre).


    Clear skies


    Tassilo

    Hallo Tassilo,


    in vielen Unterlagen findet man nur den longitudinalen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Carbon um das Ergebnis sehr gut erscheinen zu lassen. Je nach Faseranordnung können aber sehr unterschiedliche Werte gemessen werden. Ich finde (ohne Einheiten):


    Longitudinal -0,1*10^-6 (leicht negativ)
    Transversal +10*10^-6


    In der Realität und je nach Harz und Harzanteil werden auch größere Koeffizienten gefunden.


    Grüße


    Kurt

    Hallo Tassilo


    ich zitiere das eben mal
    "Wärmedehnungskoeffizient längs/Coef.Dilat.thermique longitud. cm/cm/°C 0,25 10-6"
    (Je nach Faseranordnung und Harzanteil ist die Wärmedehnung praktisch 0)


    also je nach Harzanteil...
    die Kohlenstofffaser selbst hat nur 1x10-7/K das Gebinde in Faserlängsrichtung aber 2,5 mal mehr
    mit deren Geheimharz und in unbekantem Verhältnis Faser zu Harz
    es gibt auch verschiedene Harze


    und praktisch 0?, ich behaupte mal 0,25 10-4 ist praktisch auch 0, ist wohl eine Frage was man praktisch findet


    ja entschuldige, ich hab die Werte auch nur irgendwo kopiert sonst wären die / auch richtig angezeigt worden,
    jetzt hilft nur noch Glaube, oder Vertrauen das die richtigen Komponenten auch richtig verarbeitet wurden
    ist einfach auch etwas undefiniert, aber wenn man es irgendwie hat im auf die selbe Weise herstellt und getestet dann wird es wohl genügen müssen


    Gruß Frank

    Hallo Kurt,


    "in vielen Unterlagen findet man nur den longitudinalen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Carbon um das Ergebnis sehr gut erscheinen zu lassen. Je nach Faseranordnung können aber sehr unterschiedliche Werte gemessen werden. Ich finde (ohne Einheiten):
    Longitudinal -0,1*10^-6 (leicht negativ) - Transversal +10*10^-6
    In der Realität und je nach Harz und Harzanteil werden auch größere Koeffizienten gefunden."


    Der Wert quer zur Faser macht so keinen Sinn. In der Praxis ist das ja ein Verbund - und die Ausdehnung quer zur Faser erfolgt ja nicht zum gleichen E-Modul wie längs zur Faser. Die "steife" Längsfaser "bremst" ja die Querausdehnung der anderen Faser. Ich habe für quasiisotrope Gelege nirgends zweistellige Ausdehnungsewerte gefunden. Und die Praxis ist auch ganz eindeutig: bei Spiegelteleskopen muß halt erheblich weniger Nachfokussiert werden.


    Clear skies


    Tassilo

    Hallo Frank,


    das ist schon klar, daß das schwankt - je nach Faserart (hochmodul/hochfest) und Harz. Es soll auch nicht bestritten werden, daß man da auch Mist bauen kann - genausowenig, wie z.B. nicht überall guter Wirkungsgrad drin ist, wo LED draufsteht. Aber Mist kann man bei der Verarbeitung von Werkstoffen immer machen - das sehe ich so nicht als Argument.


    Clear skies


    Tassilo

    Hallo Tassilo,


    Der Wert quer zur Faser macht so keinen Sinn. In der Praxis ist das ja ein Verbund <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    es handelt sich um gemessene Koeffizienten im physikalischen Sinn. Die Werte stimmen schon.


    Grüße


    Kurt

    Hallo Kurt,


    lies Dir mal den Text durch aus Deinem Link. Bei der Grafik ist nicht vom Gelege die Rede, wieder nur Einzelfaserbetrachtung. "Auch hat CFK einen viel geringeren Wärmeausdehnungskoeffizient als die gängigen Metalle. Bei Aluminium etwa liegt dieser bei 23·10-6K-1, bei unidirektionalem CFK parallel zur Faser nur bei 0,2·10-6K-1." Auch hier wird von der Faser gesprochen, auf das Wärmeausdehnungsverhalten des Verbundes wird gar nicht eingegangen.


    Clear skies


    Tassilo

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