CFK für Anfänger

  • Die ersten Teile werden entweder leicht <i>oder</i> schön - oder auch keins von beidem.
    So ähnlich stand es in einem Bootbauer-Forum geschrieben. Und ja, es stimmt![xx(]

    Was ist also dran am Mythos der Kohlefaser, speziell für den Bau von Dobsons?
    Macht es überhaupt Sinn?
    Welche Strukturelemente eignen sich?
    Ist es bezahlbar?

    Ein paar Antworten sind in diesem Forum schon zu finden.
    Inclusive einiger fertiger Beispiele, wie Alfredos ITV prämierter Reisedob:
    http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=126153&whichpage=1


    Oder Uwe Glahns Kreationen in 27" und 14":
    http://www.deepsky-visuell.de/ATM/27/Bau27.htm

    Beide Dobsons konnte ich schon live sehen. Besonders der Hut des 27" hat es mir angetan!
    Uwe war es auch, der mir für meinen 33" Spiegel die Verwendung von Carbon dringend empfohlen hat:
    "Irgend ein Teil <i>muss</i> aus Carbon sein - uns wenn es das Typenschild ist!"[:D]


    Im Moment sieht es so aus als ob das Typenschild das einzige Multiplex-Teil wird und mein bisher schlechtester Spiegel die konstruktiv beste Dobsonstruktur drumherum spendiert bekommt.[;)]
    Ein paar Teile sind schon fertig, dazu später mehr.
    Und da ich gerade fleissig am konstruieren bin, schreibe ich <i>jetzt</i> was dazu. Wenn's fertig ist, dann ist es für mich Schnee von gestern und meine Gedanken hängen wieder woanders...


    (Hier gehts zum Spiegel ----&gt; http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=120204&whichpage=1)


    Hier geht es mir darum Anfängern in Sachen CFK einen Startpunkt anzubieten von dem aus jeder seine eigenen Erfahrungen sammeln kann. Genaue Rezepte wird es nicht geben, als Selbstbedienungsladen für technische Kniffe werde ich nicht herhalten.
    Wer sich ernsthaft bemüht, mit dem komme ich automatisch in den Erfahrungsaustausch.
    Und da kommt dann meistens etwas zurück in Form von eigenen Fehlern, Erfahrungen und Know-how.


    Also dann mal los!
    <b>Wichtigster Punkt zuerst: die Kosten!</b>

    Das hat mich in der Tat lange Zeit abgehalten, irgendwas in CFK anzufangen.
    Wenn man bedenkt, dass zB ein 200g Gewebe zwischen 30 und 50 Euro pro Quadratmeter kostet und man dafür lumpige 200 Gramm
    Kohlefasern in die Hand bekommt, landet man bei einem Kilopreis von 150-250 Euro!
    In einem Dobson der 33" Klasse verschwinden auch bei einem knapp bemessenen Strukturgewicht
    von 30kg mindestens 10kg Fasern. Eher mehr! Ein Unding!

    Glücklicherweise gibt es Kohlefaser nicht nur als Gewebe sondern auch als Gelege und Rovings. Damit sieht die Sache freundlicher aus!

    Ausgangspunkt ist immer der Roving, ein Bündel aus Einzelfasern. Zwischen 3000, über 12000 bis hin zu 48000 Stück,
    entsprechend die Angabe 3k, 12k oder eben 48k.
    Wenn man damit arbeitet, muss man die Stänge manuell auflegen. Für Flächen wird das ein Haufen Arbeit!
    Deswegen hat sich die Industrie etwas ausgedacht und die Rovings schon mal passend zurechtgelegt - als Gelege.
    Rovings und Gelege kann man für mit etwas Glück zwischen 10 und 50 Euro pro Kilo(!) kaufen.
    Bei Rovings stehen einem sogar exotische Fasertypen wie Hochmodulfasern offen.


    Die Materialbeschaffung via ebay und Sonderangebotslisten kann sich über Monate hinziehen wenn man auf den Preis achtet. Bezugsquellen für alles andere ausser Kohlefasern (obwohl die Qualität auch diesbezüglich über jeden Zweifel erhaben ist):
    http://www.emc-vega.de/
    http://hp-textiles.de/

    Die teuerste Form ist das Gewebe, die Rovings sind also miteinander verwebt. Gutes Köper-Gewebe auf Rolle geht ab 15 Euro los, allerdings pro Quadratmeter und Super-Sonderangebot! Das ist also was für Sonn- und Feiertage. Aufgrund der Faserausrichtung (0 + 90 Grad) in den meisten Fällen ziemlich nutzlos, meistens viel Verschnitt, dafür aber wirklich schick!
    Das ist der Look, den die meisten mit Carbon verbinden. Dabei spielt die Musik in den meisten ernsthaften Anwendungen in den Schichten darunter!


    Das ganze in Bildern: Gelege (400g Biaxial +/-45°), Gewebe (200g Köperbindung) und Roving (24k):


    Nahaufnahme mit einem Fetzen Abreissgewebe (ab 3€/m^2)


    Auf Abreissgewebe sollte man nicht verzichten. Trägt wesentlich zur Sauberkeit der Werkstatt bei und
    ermöglicht Komplexe Strukturen in Einzelschritte aufzuteilen.

    <b>Was braucht man noch?</b>


    Natürlich ein Laminiersystem auf Epoxidharz Basis!


    Epoxi ist eine Art Wolf im Schafspelz! Es ist nicht giftig und riecht recht angenehm,
    aber diffundiert durch dünne Handschuhe hindurch und hat ein paar unangenehme Eigenshaften für die Haut!

    Ich trage die meiste Zeit keine Handschuhe mehr, denn nach über 100 angerührten Party-Bechern muss man einfach eine saubere Arbeitsweise draufhaben und anfassen muss man bei den allermeisten Arbeitsschritten auch nichts mehr. Wenn ich aber eine getränkte Matte wissentlich anfassen muss, dann nehme ich die dicken roten!



    <b>Wie geht es weiter?</b>


    Irgendwie soll ja etwas sinnvolles enstehen.
    Um die Möglichkeiten zu erkunden muss man zuerst ein paar Versuche machen:




    Links oben ein Balsa-Sandwich mit Abreissgewebe:


    Ein Balken aus Styrodur + UD Gelege im Bruchtest:


    Ein Ecke aus Styrodur + 600g Gelege. Eher was für die Tonne:


    Mein allererstes Rohrstück mit D=30mm (unten, aus Gelege und ziemlich häßlich) und oben der vierte Versuch komplett aus Rovings.
    Ein Quantensprung!




    Also, für den Anfang braucht es nicht viel und teuer wird es erst später. Nachdem die Sucht ihren
    planmäßigen Verlauf nimmt.[:D]

    Ich habe für mich die Rovings erst zum Schluss entdeckt - kleiner Tip: Eine kleine Rolle Rovings ist <i>der</i> Startpunkt!


    Am besten nicht zu dünn, hier ein 24K Typ:


    Und immer schön trocken halten. Ein Tropfen Epoxi drauf und die Rolle ist Schrott!


    Nach den ersten Versuchen wird sehr schnell klar, dass Kohlefasern selten für sich allein "lebensfähig" sind.
    Eine der wenigen Ausnahmen sind Rohre.
    Die anderen Konstruktionselemente wie Biegebalken, Platten und Ringe bedürfen einer Stützung.
    Mein Favorit, nach ein paar Versuchen mit Styrodur, ist Balsa. Und zwar Stirnholz. Alles andere ist einem ehemaligen Holzwurm nicht würdig![:p]



    (Bezugsquelle: http://www.heerdegen-balsaholz.de/)


    Zu den ernsthaften Konstruktionselementen und den theoretischen Hintergründen schreibe ich demnächst einen kleinen Artikel.


    Wer mit CFK konstruieren will <i>muss</i> sich intensiv mit Leichtbau beschäftigen. Leichter bauen bedeutet weniger Material, was die Sache billiger macht - oder eben überhaupt erst bezahlbar[;)]


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,
    der vierte Versuch kann sich echt sehen lassen.[:p]
    Der erste sieht aus, als hättes du eine Schlange gehäutet, das arme Tier.[:(]
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Materialbeschaffung via ebay und Sonderangebotslisten kann sich über Monate hinziehen wenn man auf den Preis achtet. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da hast hast du jetzt wohl auf Monate hinaus alles aufgekauft und schreibst den Bericht nachdem du gehortet hast.[}:)]

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und zwar Stirnholz.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Warum das? Weil da das Epoxyd besser eindringen kann?
    Viele Grüße
    Jörg

  • Hallo Kai,
    eine prima "Anstachelung zum Ausprobieren" hast Du da geschrieben!
    Ich hoffe, das wird eine Fortsetzungsgeschichte!


    Besonders die Herstellung bezahlbarer Rohre dürfte für viele Leute interessant sein, da darfst Du auch gern noch etwas mehr aus dem Nähkästchen plaudern[;)].


    Aufgrund aktueller Erfahrungen (Kajakbau im "Stitch and Glue" Verfahren) kann ich für bezahlbares Epoxidharz unter anderem die Firma Bootsservice Behnke in Berlin als Lieferquelle empfehlen.
    Fasern sind dort aber eher nicht besonders preiswert.


    Eine Waage mit 1g Einteilung ist unbedingt nötig und das Mischungsverhältnis sollte peinlich genau beachtet werden!


    Zum Thema Roving-Verarbeitung: Sehr nützlich und schnell gebaut ist eine Roving-Tränkvorrichtung. Das ist ein Harzbad, durch das das Faserbündel durchgezogen wird, um es automatisch mit der richtigen Menge Harz zu tränken.
    Mindestens zwei Umlenkrollen für die Rovings werden üblicherweise verwendet, eine davon ins Harzbad getaucht. Das überschüssige Harz muuss natürlich abgestreift werden. Dazu kann man zum Beispiel den Roving nach dem Harzbad durch ein per Wäscheklammer zusammengedrücktes Stück Silikonschlauch ziehen.
    Die Tränkvorrichtung muss natürlich jedes Mal gereinigt werden, bevor das Harz aushärtet!


    Um nochmal auf den "Sinn" von CFK im Teleskopbau zu kommmen: Einen deutlichen Vorteil erreicht man vor allem mit HM-Rovings in Richtung der gewünschten Versteifung, und großzügige Querschnitte der Bauelemente.


    =&gt;Jörg:
    Balsa-Stirnholz wird genommen, weil die Fasern so die Scherkräfte am besten aufnehmen und übertragen können. Balsaholz ist nur in Faserrichtung sehr fest. Quer dazu neigt es zum Einreißen.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Kai,
    eine prima "Anstachelung zum Ausprobieren" hast Du da geschrieben!
    Ich hoffe, das wird eine Fortsetzungsgeschichte!


    Besonders die Herstellung bezahlbarer Rohre dürfte für viele Leute interessant sein, da darfst Du auch gern noch etwas mehr aus dem Nähkästchen plaudern[;)].


    Aufgrund aktueller Erfahrungen (Kajakbau im "Stitch and Glue" Verfahren) kann ich für bezahlbares Epoxidharz unter anderem die Firma Bootsservice Behnke in Berlin als Lieferquelle empfehlen.
    Fasern sind dort aber eher nicht besonders preiswert.


    Eine Waage mit 1g Einteilung ist unbedingt nötig und das Mischungsverhältnis sollte peinlich genau beachtet werden!


    Zum Thema Roving-Verarbeitung: Sehr nützlich und schnell gebaut ist eine Roving-Tränkvorrichtung. Das ist ein Harzbad, durch das das Faserbündel durchgezogen wird, um es automatisch mit der richtigen Menge Harz zu tränken.
    Mindestens zwei Umlenkrollen für die Rovings werden üblicherweise verwendet, eine davon ins Harzbad getaucht. Das überschüssige Harz muuss natürlich abgestreift werden. Dazu kann man zum Beispiel den Roving nach dem Harzbad durch ein per Wäscheklammer zusammengedrücktes Stück Silikonschlauch ziehen.
    Die Tränkvorrichtung muss natürlich jedes Mal gereinigt werden, bevor das Harz aushärtet!


    Um nochmal auf den "Sinn" von CFK im Teleskopbau zu kommmen: Einen deutlichen Vorteil erreicht man vor allem mit HM-Rovings in Richtung der gewünschten Versteifung, und großzügige Querschnitte der Bauelemente.


    =&gt;Jörg:
    Balsa-Stirnholz wird genommen, weil die Fasern so die Scherkräfte am besten aufnehmen und übertragen können. Balsaholz ist nur in Faserrichtung sehr fest. Quer dazu neigt es zum Einreißen.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Martin,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Balsa-Stirnholz wird genommen, weil die Fasern so die Scherkräfte am besten aufnehmen und übertragen können. Balsaholz ist nur in Faserrichtung sehr fest. Quer dazu neigt es zum Einreißen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    danke für die Aufklärung, da zeigt ja Balsa-Stirnholz gleich Eigenschaften wie die Rovings, entlang der Faserrichtung stabil. Passt![;)]
    Viele Grüße
    Jörg

  • Hallo Jörg,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Da hast hast du jetzt wohl auf Monate hinaus alles aufgekauft und schreibst den Bericht nachdem du gehortet hast.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Exakt!
    Ab jetzt komme ich niemanden beim ebay-Kampf um ein paar Kohlefäden in die Quere. Ich schwöre[:D]

    Zu dem Balsa Strinholz schreibe ich später noch was.
    Im Prinzip richtig erkannt, Kohlefasern und Holz sind beides anisotrophe Materialien (= Eigenschaften richtungsabhängig) und ergänzen sich her vorragend.
    Und dann arbeite ich sehr viel lieber mit Holz als mit Schaum.
    Waben wären ein anderes Thema. Habe ich für mich abgewählt.

    Hallo Martin,


    danke für den Tip mit dem Harz.
    Es lohnt, ein paar Sorten auszuprobieren.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Besonders die Herstellung bezahlbarer Rohre dürfte für viele Leute interessant sein, da darfst Du auch gern noch etwas mehr aus dem Nähkästchen plaudern<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

    Mittlerweile habe ich einen kompletten 8'er Satz incl Ersatzrohr fertig (2m lang, D=41mm, um die 200g, Bilder davon später) und sowas gibt es in der Wandstärke nicht zu kaufen. Billiger ist es vom Material her auch. Sogar erstaunlich billig.[:)]
    Aber, nach der Zeit darfst Du nicht fragen!
    Anderseits, das Geld für käufliche Rohre muss auch erst mal erarbeitet werden. Sogesehen passt das schon.

    Hier ein paar Links zum ausprobieren:
    http://www.zanonia.de/kik_staebe.php
    http://blon.org/modell/main-bonsai.html
    http://www.experimentalmodellb…olme_cfk_bauen_dolch.html


    Für dickere Rohre ist die Wachsmethode nicht so einfach.
    Ein anderer Weg ist die Verwendung von HT Rohren. Die sind aus PP und damit selbsttrennend. (Was jetzt nicht heisst, dass die einfach so runterfallen[xx(])
    Also einfach mal starten, es macht wirklich Spaß[;)]


    Viele Grüße
    Kai

  • Kai,


    bei den aus Rovings gewickelten Rohren setzt du also bei axialer Belastung rein auf die Festigkeit des Balsaholzes und verhinderst nur ein "bersten" des Holzes?


    Axial kann vom CfK Mantel dann ja nur das Harz für Festigkeit sorgen oder?


    Viele Grüße
    Michael

  • Hallo Michael,


    ich glaube in den Rohren ist kein Balsaholz. Das soll wohl eher bei Sandwich-Teilen als Kern dienen.


    Hallo Kai,


    ich teile Michaels Bedenken bezüglich der axialen Belastbarkeit. Wenn Du nur eine Lage Rovings zu einem Rohr wickelst, wirkt axiale Belastung wie Zug oder Biegung (fast) quer zur Faser, also praktisch nur auf die Epoxidmatrix.
    Oder hast Du zwei Lagen Rovings kreuzweise gewickelt?


    CS Franjo


    Rechtschreipfehla korregirt.

  • Hallo Michael,


    natürlich ist in den Rohren kein Balsa drin. Wie ich schon schrieb sind Rohre wirklich seltene Ausnahmen, die allein nur aus Kohlefasern bestehen können.

    Hallo Franjo,


    bei den Rohren liegen etwa zwei Drittel axial, also in Längsrichtung, ein Drittel in Umfangsrichtung und ein kleiner Rest in +/-45 Grad um die Torsionskräfte beim herunterdrehen von der Form aufzunehmen.
    Am interessantesten sind Rohre mit HM Fasern in Längrichtung. Die haben einen schönen metallischen Klang - in dieser Richtung selbstverständlich[8D]


    Viele Grüße
    Kai

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>
    <br />


    bei den Rohren liegen etwa zwei Drittel axial, also in Längsrichtung, ein Drittel in Umfangsrichtung und ein kleiner Rest in +/-45 Grad um die Torsionskräfte beim herunterdrehen von der Form aufzunehmen.
    Am interessantesten sind Rohre mit HM Fasern in Längrichtung. Die haben einen schönen metallischen Klang - in dieser Richtung selbstverständlich[8D]


    Viele Grüße
    Kai


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Halo Kai,


    gut durchdacht!


    CS Franjo

  • Wahnsinn,


    der Kerl baut tatsächlich seine Rohre selbst, ich fasse es nicht - hätte ich nicht mit gerechnet.


    Auf die Teile bin ich extrem gespannt, bzw. eher auf die Machart. Ich hab noch grob im Kopf, dass MartinB itself beim Münchner <s>Balettkurs</s> ATM Arbeitskreis mal eine kleine selbstgebaute Maschine vorgestellt hatte, bei der die Rovings durchliefen und mit Harz getränkt wurden. Sowas musst du ja auch irgendwie umgesetzt haben, wenn das Roving auf die Form kommt sollte es doch schon nass sein, oder?


    Hast du das Balsa vorm Benetzen mit Harz mit irgendwelchen Porenfüllern behandelt? Mein Balsakern vom 14,5" Hutrings hat sich mit Harz voll gesogen und wurde so schwerer als geplant.


    Insgesamt bin ich wie du weißt von CFK absolut begeistert auch wenn mit der einen oder andere körperlichen Beanspruchung gerechnet werden muss.


    Viele Grüße und raus mit den Bildern [:)], uwe

  • Hallo Kai,


    sehr, sehr interessant, was du da machst! [8D]


    Der Marcel schweißt Alu und du machst in Carbon... das alles möchte ich auch können!
    Also bitte weiter berichten wie alles so klappt, damit ich meinen 20er auf federleicht umbauen kann. [:p]
    Mit 25 Kilo ist der lowrider ja viel zu schwer und sollte besser unter 20 Kilo wiegen.
    Dass federleicht gebaute Teleskope gut funktionieren, hast du ja ausprobieren können.
    <b>Aber:</b>
    Mit Carbon wird er möglicherweise so leicht, dass ich eine Öse anbringen und ihn am Boden festbinden muss,
    damit er nicht beim leisesten Windhauch abhebt [:D]
    Bis zum HTT...
    cs
    Timm

  • Hallo Kai,


    hast du auch an Schläuche gedacht? Dürfte weniger aufwändig sein als die Rovings zu wickeln- und die Faserstruktur sieht als Oberfläche schön gleichmäßig aus.


    Zu der Verarbeitung- in den Links wickeln die Jungs ja Kräuselband drüber- Abreißfolie dürfte eine glattere Oberfläche ergeben.


    http://www.carbon-vertrieb.com…bon-schlaeuche/index.html


    Bei R&G finden sich auch schöne Tutorials wie man verschiedene Materialien verarbeitet


    http://wiki.r-g.de/index.php?title=Hauptseite


    Gruß
    Stefan

  • Hallo Timm,
    es ist gar nicht so einfach, Deine Kreationen mittels Carbon noch mal wesentlich zu erleichtern!
    Mit CFK kann man nämlich auch relativ schwere Sachen bauen wie Du gleich sehen wirst[:D]

    Dazu noch ein paar allegemeine Worte:
    Leichtbau ist bei Dobsons kein Selbstzweck sondern erhöht die Benutzbarkeit sehr! Transport und Aufbau eines größeren Dobsons gleicht nämlich eher einem Umzug[xx(]
    Da hilft es sehr, wenn die Einzelteile so leicht wie möglich sind.


    Auf der anderen Seite kann man auch das Kriege/Berry Buch aufschlagen, im Großhandel tafelweise Multiplex einkaufen und dann Zeit, Geld und Gehirnschmalz in geeignete Transporthilfen stecken. Also Anhänger mit Abrollung etc pp. Gewicht hat nicht nur negative Seiten, es setzt auch die Schwingungsfrequenzen herab, was durchaus als angenehm empfunden werden kann. (automatisches Field-swapping[:D])


    Ich will aber flexibel bleiben und zB den kompletten Tubus, ohne Spiegel aber sonst in einem Stück Stück, heraustragen. Oder den Dobson in einen Kombi verladen.

    Und noch ein Wort zum Begriff "<i>Steifigkeit</i>":
    Anders als bei Festigkeit, im Sine von Widerstand gegen Auseinanderreissen, gibt es bei der Steifigkeit kein definiertes Design-Ziel. Wenn jemand mit der doppelten Tubus-Verbiegung klarkommt, kann man das ganze im Prinzip mit dem halben Materialaufwand konstruieren. Deshalb funktioniert eben vieles und es ist eine Frage des persönlichen Geschmacks, oder eben der Schmerzgrenze, welche Kompromisse jeder eingeht.


    Jetzt will ich Uwe's Wunsch nach Bildern stillen, ändere deshalb meinen Plan und werde zunächst einfach mal das Große Ganze zeigen - jedenfalls die Teile die schon fertig sind und was daraus werden soll[;)]

    Ausgangspunkt ist eine in sich stabile Dobson Struktur, die nur auf Druck/Zug Stäben basiert. Damit erziehlt man mit geringstem Materialeinsatz die größte Steifigkeit und diese Verbindungsrichtungen werden ausnahmslos mit HM Rovings realisiert. Genau an diesen Stellen macht das auch am meisten Sinn.


    Von diesem Konzept gibt es einige Abweichungen, wo aufgrund von schlechter Machbarkeit, Platzmangel beim Transport oder unpraktischem Aufbau davon abgewischen wird.
    Das läuft dann auf Biege-Elemente hinaus, die auch in CFK nur mit viel Material zu realisieren sind.
    Ziel ist in jedem Fall eine gute Handhabbarkeit bei moderatem Mehrgewicht!


    Das Ideal-Modell aus Magnetstäben und Stahlkugeln (Dauerleihgabe von meinem Sohn)

    Hier handelt es sich um ein reines Druck/Zug Modell!
    Auffällig zunächst der eckige Hut!
    So etwas gibt es schon:
    http://www.astrosurf.com/altaz/800_e.htm


    Ich werde bei einem runden, Zweiring-Hut bleiben.
    Eckig passt er nicht ins Auto und verlangt auch sonst ein grundsätzliches Re-Design des klassischen Dobsons.
    Damit werden die Viertelkreise teilweise auf Biegung belastet, eben weil die direkte Verbindung zwischen den Stangenklemmungen fehlt!
    Hier die Ringe. Der untere ist für die Spiegelzelle:




    Einer der Ringe im Bau. Zutaten sind Balsa in radialer Richtung, HM Rovings in Umfangsrichtung innen und aussen sowie eine Gewebe-Beplankung


    Fertig mit Abreissgewebe und aufgehängt zum Aushärten bei 30-40°C auf dem Dachboden:


    Weiter geht's im Modell nach unten - die acht Stangen!
    Sie sind 2m lang, 41mm dick und verlängern sich durch die Verbindungselemente noch etwas. Längsrichtung wieder komplett HM Rovings.


    Der schönste Herstellungsschritt, das Abwickeln des Geschenkbandes[;)]


    Da bleibt gern mal was hängen wenn das Band aufdröselt...


    Ein Fall für die Jugend[:)]
    Allerdings der einzige! Flüssiges Epoxi und Fasern sind absolut tabu!
    Die Schutzbrille schützt vor den glasartigen Harz-bröseln die beim Abziehen umherfliegen.


    Unter den Stangen kommt die Zwischenebene, im Modell die grüne Ebene. Hier fällt auf, dass es keiner Diagonale bedarf!
    Das ist durchaus eine Überraschung!

    Weil aber der Hut schon auf Biegung belastet wird und die Stangen nicht optimal kurz sind, gleiche ich das mit einer soliden Eckaussteifung aus. Eine Diagonale kann man ja schlecht einziehen[:D]


    Das ist ein Balsa-Sandwich mit einer Sichtcarbon Oberfläche.
    Sieht von <i>weiten</i> wirklich fetzig aus!
    Hier bot sich die Benutzung von Gewebe als Deckschicht wirklich an, da die benötige Faserrichtung ohne viel Verschnitt realisiert werden kann. (+/-45°, es ist Köper-Gewebe und sieht deshalb auf den ersten Blick nicht so aus!)




    Hinten ist noch Abreissgewebe mit Harzresten drauf. Das ganze wurde per Vakuum zusammengepresst.


    Unterhalb dieser Loch-Platte kommen weitere acht Stangen. Diese müssen noch hergestellt (oder gekauft) werden. Im Modell sind es die Stäbe der roten Ebene.


    Ganz unten, wir sind bei dem blauen Streben mit der gelben Diagonale im Modell, kommt die folgende Struktur. Ich habe mich wieder für die Farbe "<i>cfk-schwarz</i>" und eine zusätzliche Diagonale entschieden:


    Das Bild entstand beim Bündigfräsen, deshalb die weissen und schwarzen Krümel.


    Dieser Rahmen erfüllt zwei Funktionen. Einmal als Zug/Druck Struktur und zum anderen als Biege-Träger für die Spiegelzelle. Diese wird dann im Ganzen eingelegt.


    Damit wären die Hauptteile des Tubus komplett. Es fehlen noch die Verbindungselemente, die Höhenräder und der Rocker.
    Wahrscheinlich werden die letzteren als Ring realisiert.
    Damit bleibt es bei den Grundstrukturen: Rohr, Ring, Platte, Stab[;)]
    Dazu später mehr.


    ps. Uwe, Deine Fragen beantworte ich Dir gern, später. Man merkt eben sofort, wer schon mal Harz an den Händen hatte[;)]
    Und ja, CFK ist ein toller Werkstoff. Solange man ihn nicht ausserhalb der Spec's betreibt. (Auweia, voll krasses Bild!)

    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das Ideal-Modell aus Magnetstäben und Stahlkugeln (Dauerleihgabe von meinem Sohn)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    da bist du uns gegenüber klar im Vorteil!
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine Diagonale kann man ja schlecht einziehen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    wenn man den Spiegel zum Transport rausnimmt ist das schlecht. Wenn kein Rausnehmen, warum nicht. Wenn die Spinne in der gleichen Richtung läuft, bleibt es sogar bei 8 Spikes.[;)]
    Okay, war doof jetzt, aber grundsätzlich denkbar.
    Falls es an der Stelle zu schlabbrig wird, hast du die Option ja noch.
    [:D]
    Den dünnen Spiegel bekommst du auch noch rausgehoben, einfach ein bisschen zusammenbiegen und rausfädeln.[B)]
    Viele Grüße
    Jörg

  • Hallo Kai,


    das ging aber schnell mit weiteren Bildern.
    Und es sagt mir, dass ich nun doch lieber zufrieden bin mit meinem 25-Kilo-lowrider! [:p]
    Ich denke, ich lass ihn wie er ist, denn die Arbeit, die in der Carbonverarbeitung steckt, möchte ich mir nicht machen.
    Das zeigen deine Bilder sehr gut.
    Und mit Dreck, Carbonstaub und klebrigen Epoxy-Flecken darf ich meiner Frau nicht kommen... [^]
    Ich beobachte deine Carbonarbeiten aber weiter mit viel Respekt und wünsche dir viel Erfolg für deinen Großen.
    cs
    Timm

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Timm</i>
    Der Marcel schweißt Alu und du machst in Carbon... das alles möchte ich auch können!
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    wenn ich das hier alles sehe, bleibe ich auch lieber beim Alu.
    Ich glaube wenn es jetzt in der Garage auch noch nach Harz richt, fliege ich hier raus [:D]. Das aktuelle Projekt ist schon grenzwertig genug für den Familienfrieden [:o)].


    Aber meinen vollsten Respekt Kai! Ich bin tief beeindruckt!


    Kai, ich komm' dämnächst mal meine Scherbe holen, da ich jetzt hier ein kleines Hilfsmittel gefriemelt habe, womit ich sie hoffentlich endlich fertig bekomme. Dann schau ich mir das mal live an.


    Bleib dran an der Faser!


    Marcel

    Wenn du dich für das Thema Selbstbau in FreeCAD einarbeiten willst, findest du einige Beiträge, mit Bezug zu ATM, auf meiner Pinnwand unter "FreeCAD Zeuch"...

  • Hi Marcel


    Da kann ich Dich beruhigen- Epoxy ist mehr oder weniger geruchslos- das duerfte Deinen Haussegen nicht angreifen [:D] ... allerdings sind die Daempfe des Haerters giftig, bis sie fertig reagiert haben..


    CS;
    Marc

  • Hallo Kai,


    ich seh schon, das Teleskop wird nicht viel anders als der Spiegel, Du bleibst Deinen Prinzipien absolut treu [:D]


    Mir ist immer noch nicht ganz klar, wie Du die Stangen gemacht hast. Das mit den Geschenkbändchen zum Schluss schon. Aber nicht wie diese Rovings aussehen und wie Du das mit den Innenform machst. Hast Du davon ein paar Bilder?


    Viele Grüße
    Reiner

  • Hallo zusammen,


    freut mich, dass das Thema auf Interesse stößt[;)]
    Ich denke für alle Holzwürmer steckt da einiges an Potential. In Faserrichtungen zu denken ist auch der Schlüssel für einige Verbesserungen der reinen Holzbauweise.
    Das wird mir so nach und nach bei der Beschäftigung mit CFK klar.
    Immerhin liegt der spezifische E-Modul von ausgesuchtem Fichtenholz in Faserrichtung in der Nähe von Stahl oder Alu!


    Und ein paar Rovings an den richtigen Stellen bringen noch einmal deutlich mehr bei vertretbaren Zusatzaufwand. Spotan fallen mit da Hutringe ein.


    zu den Fragen:


    (==&gt;)Jörg: <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn man den Spiegel zum Transport rausnimmt ist das schlecht.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ja, ist es. Geht aber nicht anders. Eine 85cm Scheibe ist schon solo sowas von unhandlich.
    Und selbst eine leere Spiegelbox ist extrem sprerrig. Deshalb so leicht wie möglich oder eben Kriege/Berry + Anhänger[;)]


    (==&gt;)Timm: Ich habe mir Deinen 20" nochmal mit der CFK Brille angeschaut. Da ist nirgends etwas signifikates zum Abspecken dran. Mit CFK müsstest Du Dich wieder an das Optimum rantasten. Die Stärke von CFK liegt bei Fachwerken aus Zug/Druck Stäben und Ringen. Bei Sandwichplatten muss man schon sehr auf's Gewicht schauen.

    (==&gt;)Marcel:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das aktuelle Projekt ist schon grenzwertig genug für den Familienfrieden<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Immer schön eins nach dem anderen[;)]
    Ausserdem bist Du eher Metaller und ich eher Holzwurm.

    (==&gt;)Marc:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">... allerdings sind die Daempfe des Haerters giftig, bis sie fertig reagiert haben..<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Diese Dämpfe sind in der Tat bei höheren Temperaturen etwas unangenehm!
    Giftige Härter gibt es meines Wissens für Privatpersonen nicht mehr zu kaufen. Das ist "höchstens" noch gesundheitsschädlich.

    (==&gt;)Michael:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das wird eine sehr durchdachte Konstruktion!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Danke! Ich hoffe es auch[;)]

    (==&gt;)Reiner:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...wie diese Rovings aussehen und wie Du das mit den Innenform machst.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Rovings sehen so aus wie Roßhaar. So wie auf einen Geigenbogen. Nur eben viel feiner. Dieser hier ist ca 6mm breit und kann auch leicht auseinanderfieseln.


    Im einfachsten Fall klebe ich die wichtige 0° Lage <i>trocken</i> mit Tesafilm an den Enden des Rohres fest.
    Wenn alles exakt sitzt wird mit einem Pinsel eingeharzt, danach die Torsions und Umfangslage drübergewickelt, alles noch mal straffgezogen, dann wieder gepinselt... Das sollte auch Uwe's Frage beantworten. Eine einzelne Lage Rovings kann man meistens noch sicher "in place" durchtränken. Nasse Rovings von Grund auf händisch (=mit Handschuhen[xx(]) in Form zu bringen ist eine riesen Sauerrei!
    Man kann statt der Längs-Rovings auch UD Gelege nehmen. Dann muss man je nach Typ vorher tränken. Diese UD Gelege hab ich auch schon probiert. Ist einfacher, aber evtl teurer und nicht so flexibel in Faserauswahl und Dicke.





    Das sieht alles nach viel Arbeit aus, und ist es letztlich auch. Glücklicherweise ist das ein reines Handwerk wo sich nach einigen Rohren ganz erstaunliche Geschwindigkeitssteigerungen einstellen. Sowas fasziniert mich immer wieder, in einer Welt wo man die meisten Dinge immer nur ein einziges Mal macht und es deshalb nirgends zur Meisterschaft bringt.

    Viele Grüße
    Kai

  • Epoxydharz ist ein Teufelszeug, man kann ohne jemals Beschwerden gehabt zu haben, plötzlich eine Allergie entwickeln. Deshalb bei allen Arbeiten mit Epoxydharz (auch bis zu 72h nach Aushärtung )immer Handschuhe tragen und für eine gute Belüftung sorgen. Ausreichend Schutz bieten nur Nitril- oder Butylhandschuhe (siehe: http://www.gisbau.de/service/epoxi/expotab.html) Latexhandschuhe bieten keinen Schutz.


    Warum eigentlich CFK? Die Stabilität bekommt man auch mit Glasgeweben hin, das Gewicht dürfte bei den verwendeten Schichtdicken nur unwesentlich steigen. Der große Vorteil von CFK liegt ja in der geringen Wärmeausdehnung des Materials, das spielt visuell doch keine Rolle. GFK Gewebe gibt es auch in "Kohlefaseroptik". Abreißgewebe ergibt leicht rauhe Oberflächen, für glatte Oberflächen (letzte Schicht) nehme ich PE-Folie (Abdeckfolie). Mit einem Staubsauger kann man die Luft unter der Folie absaugen, mit etwas Übung ergibt das gut durchtränkte blasenfreie Laminate.


    Als Lieferanten bevorzuge ich:
    http://www.bootsservice-behnke.de/index.html
    Das Epoxydharz 300 läßt sich gut verarbeiten und sehr lange lagern, auch 3 Jahre alte Reste funktionieren bei mir noch.


    Über das laminieren von Rohren müssen wir uns unbedingt beim HTT unterhalten.



    Dann bin ich mal extrem auf den CFK Riesen gespannt.[:)]

  • Hallo Kai,
    da bin ich echt wieder baff. Hab zwar schon dein Gerüst für den 33er im Anfangsstadium gesehen, das das aber solche Ausmaße annimmt hatt ich nicht geträumt. Ich glaub da müssen wir mal noch miteinander reden und ich würd mir das gerne mal vor Ort anschauen. Aber da ist ja noch bissl Zeit, eh meiner fertig wird und es um das "drumherum" geht. Abgeschreckt hat mich immer der Preis. aber wenn das doch "machbar" werden sollte muss ich da nochmal nachdenken.
    Auch wenn du wieder abwinkst aber es scheint wieder Pionierarbeit zu sein und das du es dokumentierst ..... einfach Spitze!! Danke.


    Weiter viel Erfolg, Andreas

  • =&gt;Jörg:


    Deine Warnung zum Thema Harzverarbeitung möchte ich unterstützen. Ich finde, wir sollten uns nicht auch noch freiwillig allem möglichen Zeugs aussetzen. Und die Beseitigung von nicht ausgehärteten Resten bitte nur über die Problemmüll-Sammelstellen und NICHT in den Hausmüll!


    Mit Allergie hatte ich mal vor über 25 Jahren bei einem speziellen Härter eines Luftfahrt-zugelassenen Harzes mit kurzer Topfzeit Probleme. Ansonsten bin ich bis jetzt verschont geblieben.


    Auch Faserbruchstücke, die als Staub in der Luft schweben, sind eingeatmet nicht wirklich gesund. Eine Staubmaske kann daher ggfs. nicht nur beim Schleifen sinnvoll sein.


    Das soll jetzt kein generelles Abraten von der Faserverbund-Bauweise sein. Aber wer damit anfängt, sollte diese Dinge ernst nehmen und es richtig machen.


    Und was bringt nun CFK?
    Den Begriff "Stabilität" gibt es in der Mechanik nicht. Wir reden entweder von Festigkeit oder von Steifigkeit.


    Festigkeit sollte im Amateur-Teleskopbau gar kein Thema sein.
    Warum?


    Lange bevor die Festigkeitsgrenze erreicht ist (erkennbar an dauerhafter Verformung oder Bruch eines Bauteils), wird die elastische Verformung so groß, dass das optisch-mechanische System nicht mehr vernünftig funktioniert.


    Wir betrachten hier große Spiegelteleskope für den mobilen Einsatz.
    Was da zählt, ist ausschließlich <i>spezifische Steifigkeit</i>, d.h. E-Modul im Verhältnis zur spezifischen Masse.


    Der Einsatz von <i>Hochmodul</i>-Kohlefasern in Belastungsrichtung erhöht die spezifische Steifigkeit der Bauteile. In diesem Punkt sind sie anderen Materialien deutlich überlegen und daher sinnvoll einzusetzen.
    HF- und andere Fasertypen sind für den Teleskopbau weniger interessant.


    Bei flächigen Bauteilen ist der Vorteil von CFK gegenüber anderen Fasertypen sicher geringer. Optimale Bauteilgestaltung und Materialverarbeitung sind hier mindestens gleich wichtig.


    =&gt;Kai:
    Wie bei ziemlich allem, was ich von dir bisher gesehen habe, sehen deine CFK-Arbeiten sehr durchdacht aus und handwerklich sauber ausgeführt.
    Hast Du beim Vakuumverfahren hinter dem Abreißgewebe harzaufsaugendes Vlies verwendet? Das kann den Harzanteil im Bauteil noch mal deutlich reduzieren.


    Temperst Du die Bauteile nach der Fertigstellung noch mal?
    Das verbessert speziell die Warmfestigkeit. Ist zwar fürs Beobachten unkritisch, aber auf Teleskoptreffen wollen ja schließlich Horden von Neugierigen solche Geräte tagsüber im prallen Sonnenschein beäugen[;)].
    Ungetemempert unter Last auf über ca. 60°C erwärmt, könnten sich Bauteile mit Epoxidharz-Matrix noch mal dauerhaft verformen.
    Unter anderem deshalb wird in der Luftfahrt praktisch immer getempert.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Jörg,
    ich weiss noch nicht genau ob ich zum HTT kommen kann, aber wenn Platz im Auto ist, bringe ich so ein Rohr mal mit. Oder eben ein halbes[;)]

    Zum Unterschied zwischen Glas und Kohle hat Martin schon was geschrieben. Es ist wirklich so, in Sachen Steifigkeit/Gewicht gibt es kein besseres Material als CFK. Bei der Festigkeit ist der Unterscheid bei weitem nicht mehr so groß.

    (==&gt;)Andreas: Etwas teuerer als Multiplex wird es wohl werden. Auch wegen der vielen Vorversuche und weil ein paar Teile für die Tonne sind. Am schlimmsten ist aber der Zeitaufwand. Für ein Zweitteleskop ist das gerade noch zu ertragen[;)]

    (==&gt;)Martin:
    Ich denke, wir sind uns einig, dass Epoxi nicht ganz so harmlos ist wie es aussieht. Ist auch kein Wunder weil man es auch mit Handcreme verwechseln könnte und den Unterschied evtl erst nach dem Aushärten bemerken würde[:D]
    Aber mal Spaß beiseite.
    Ich mache schon noch einen Unterschied zwischen gesundheitsschädlich, giftig (T) oder sehr giftig (T+).
    http://de.wikipedia.org/wiki/Gift


    Und es macht einen riesen Unterschied, ob man täglich 8 Stunden lang 5 kg verkleistert oder dreimal die Woche je 100g.
    In einer gut belüfteten Werkstatt und ohne Hautkontakt kann
    bei Hobby-Mengen und Zeiträumen sehr wenig passieren.
    Das Allergierisiko ist eine Frage der Zusatzstoffe und das kann keiner abschließend beantworten. Hier hilft es, vor dem Kauf nach entsprechenden Berichten zu suchen, ob irgendwer das entsprechende Harz oder einen bestimmten Härter für schlecht verträglich hält.

    Meine kurze Erfahrung mit dem Zeug ist, dass man trotz aller Sorgfalt immer mal wieder einen Tropfen am Finger hat. Und wenn es ganz zum Schluss beim Weggräumen des Pinsels oder Ausziehen der Handschuhe ist. So will es Murphy's Gesetz:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Murphys_Gesetz

    Es gibt praktisch keinen Null-Kontakt und wer das von vorherrein nicht mag, sollte damit nicht anfangen.
    Gleiches gilt für CFK Staub und lose Fasern.
    Eine kleine Menge wird in jedem Fall in der Werkstatt bleiben, womit sich der Wohnbereich dafür disqualifiziert.
    Ich säge zB mit Absaugung drinnen und schleife, ebenfalls mit Absaugung, draussen. Das kommt dank Abreissgewebe zum Glück selten vor.


    Jetzt zur technischen Seite:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">HF- und andere Fasertypen sind für den Teleskopbau weniger interessant.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da muss ich aus aktuellem Anlass widersprechen.
    Heute abend ist mir ein dünnes, langes Rohr (17mm, 2m lang) aus HM Fasern beim Biegetest gebrochen.


    Das war ein Wickelfehler (Längslage an einer Stelle beim Wickeln geknautscht), zeigt aber wie knapp die Reserven von HM Fasern sind. Man kann diese Fasern nirgends einsetzten, wo sie evtl falsch belastet werden. Wie zB ein Zug/Druck Rohr auf übermäßige Biegung.
    Also mit normalen Fasertypen kann man durchaus tolle Sachen bauen.
    Für Rohre würde ich für die ersten Versuche auch ein normales UD Gelege für die Längslage empfehlen.

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hast Du beim Vakuumverfahren hinter dem Abreißgewebe harzaufsaugendes Vlies verwendet?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Dazu schreibe ich später noch was.
    Ja, statt Vlies nehme ich Küchenrolle.
    Ausser einer zuverlässigen Vakuumpunpe braucht es keine teuren Verbrauchs-Materialien.

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Temperst Du die Bauteile nach der Fertigstellung noch mal?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ja, wenn alles fertig und verklebt ist kommen die Teile in die Sauna.
    Tempern tut jedem Harz gut. Bei Typen mit über 60 min Topfzeit ist es sogar ein absolutes Muss.
    Ich empfehle ein System mit circa 45 min. Die sind nach 24h hart genug um damit weiterzuarbeiten (richtig hart ist es erst nach Tagen!) und die Eigenschaften können schon nah am getemperten Zustand sein.

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...tagsüber im prallen Sonnenschein <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das ist ein riesen Problem für Epoxi!
    Da muss ein System mit erhöhter Temperaturfestigkeit ran.
    Für den Anfang kann man darauf verzichten und normales Harz nehmen.
    Mit Balsa als Kernmaterial ist man ja schon mal auf der sicheren Seite und die Auswirkungen von praller Sonne werde ich demnächst untersuchen.
    Für die Nacht ist Epoxi bestens gerüstet - absolut wasserfest.

    Viele Grüße
    Kai

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