geklebte Alu-Spiegelzelle update

  • Hallo liebe Selbstbauer,


    vor einiger Zeit habe ich in diesem Fred meinen 10" Reise-Selbstbaudobson vorgestellt, unter anderem mit geklebter Alu-Spiegelzelle.



    Ich möchte euch nicht vorenthalten, daß es bei der Klebetechnik, so wie ich sie angewendet habe, mit der Langzeitstabilität hapert.
    Nachdem ich jetzt einige Nächte bei relativ kühlen, aber noch nicht richtig kalten Temperaturen beobachtet habe, habe ich jetzt den zweiten Bruch einer Klebeverbindung. Ich nehme an, daß die Ausdehnung des Alu-Rechteckrohres zu viel für die leider nicht allzu dünnen Klebenähte ist. Das heißt für mich zwar nicht, daß es prinzipiell nicht geht, da solcherart Verbindungen soweit ich weiß im Fenster- und Karosseriebau durchaus erfolgreich eingesetzt werden, aber so wie ich es gemacht habe, geht es anscheinend nicht.
    Ich habe Uhu Endfest 2-Komponentenkleber verwendet (detaillierter Beschreibung hier), möglicherweise geht es besser mit einem kälteelastischen Kleber?
    Für mich hat sich das Thema Kleben jedenfalls erstmal erledigt. Ich werde jetzt eine neue Zelle aus Multiplex machen, die diese Probleme hoffentlich nicht hat.


    Dazu gleich eine Frage: ich möchte die Zelle aus Multiplex von der Geometrie her ähnlich der Aluzelle halten, d.h. ebenfalls vier Befestigungsarme an einem zentralen Sechseck / Ring, der die drei Wippen aufnimmt. Reichen da 9 mm Birkenmultiplex? Klar ist, daß ich das Holz sehr gut imprägnieren muß, damit ich zumindest im Verlauf einer Beobachtungsnacht nicht ständig nachjustieren muß, aber ist es prinzipiell stabil genug für einen dünnen 10" Spiegel mit 2400 g Gewicht oder würdet ihr dickeres Multiplex nehmen?


    Viele Grüße,
    Andreas

  • [quote]<i>Original erstellt von: Andreas_D</i>


    Hallo Andreas,


    als ich die Klebestellen gesehen habe, war mir klar, dass das nicht gehen konnte.
    Du hast zwar Recht, auch im Karosseriebau wird geklebt (die Langversion vom Renault Kangoo besteht aus einem angeklebten Stück[;)]), aber hier werden nie Profile auf Stoß geklebt, sondern immer Bleche, es wird also immer flächig geklebt.


    Kleber funktioniert über Adhäsion, und die ist flächenabhängig.
    Fläche hast Du bei Stoßklebungen aber viel zu wenig, darüber hinaus sind die Sägekanten nie 100%ig plan, sodass zusätzlich eine Flächeneinbuße besteht.
    Die Wärmedehnung des Aluminium führt bei Deiner Konstruktion zu Winkelabweichungen an den Stoßkanten, daher auch die Brüche.


    Man kann durchaus eine Aluspiegelzelle so bauen, wie Du das vorhast, aber man muss die Profile entsprechend aufsägen, damit Lippen entstehen, die wertvolle Quadratzentimeter Klebefläche bringen.
    Dann bekommt man nach Aufrauhen und Entfetten kraftschlüssige Verbindungen, die auch halten.


    Auf Stoß wie bei Dir wird immer geschweißt (bei Alu auch schon schwierig, viele Verbindungen brechen noch während des Schweißens wieder auf), oder mit Lippen geschraubt.


    9mm Multiplex sind völlig okay, wenn die Spiegelzelle unten radial noch 4 Verstärkungsrippen aus dem gleichen Material bekommt.
    Das wird stabil und leicht.[:)]
    Die Lösung halte ich für besser.


    Zum Versiegeln reicht normaler Klarlack, den man zweimal geschliffen aufträgt.
    Ich habe derartig versiegelte Multiplexkonstruktionen schon in nassem Gras und im Schnee stehen gehabt, das passiert nichts.[:)]


    Viele Grüße
    Thomas

  • Hallo Andreas,
    einen interesanten Versuch hast Du da gestartet.
    Das Problem mit den Klebungen liegt meiner Meinung nach auch daran, daß die Klebeflächen nicht besonders groß sind (nur die Stoßkanten der Aluprofile). Die Kälte tut ein Übriges.
    Du hattest doch alle Klebeflächen vorher grob aufgerauht und die Aluminiumoxidschicht komplett entfernt?


    Was mir nicht einleuchtet, ist die Vierpunktbefestigung der Spiegelzelle in der Box. Da werden zwangsweise mechanische Spannungen erzeugt. Das sind doch auch gleichzeitig die Justierschrauben, oder?
    Bei Spiegelzellen halte ich diese Methode für ungeeignet. Beim Fangspiegel nehme ich zwar auch 4 Schrauben, aber die arbeiten alle auf Druck gegen die zentrale Zugschraube.


    Ich habe meine Alu-Spiegelzelle als Dreieck ausgelegt und die Profile mit Knotenblechen verschraubt, siehe hier. Das funktioniert prima. Die Idee habe ich bei Achim Strnad's 12,5" Dobson abgeschaut.


    Eine Multiplex-Spiegelzelle geht bei 10" sicher noch problemlos, nur mußt Du besonderes Augenmerk auf die Belüftung richten.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Andreas,


    Schöne konstruktion! Thomas hat recht. Aus eigene erfahrung kann ich bestätigen das erfolgreiche kleben eine frage der fläche ist. Du kannst deine grund kunstruktion beibehalten. Schneide aus Alublech einfach 4 "T" und 4 "Y" stücke heraus. Die werden einfach oben und unten flächig an das bestehende konstuktion geklebt und bieten die notwendige verstärkung. Zusätzlich wurde ich genau passende winkelstücke biegen und die seitlich verkleben. Anschliesend würde ich einige löcher bohren und das ganze mit blindnieten absichern.


    -Matt

  • Hallo zusammen,


    (==&gt;)Thomas
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber hier werden nie Profile auf Stoß geklebt, sondern immer Bleche, es wird also immer flächig geklebt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Stimmt, aber eine Spiegelzelle muß ja auch keinen Frontalunfall mit 150 km/h ohne sich zu lösen aushalten. Mir war schon klar, daß es überlappend stabiler wäre, aber nach den ersten Belastungstests hatte ich gehofft, es würde für den Einsatz als Teleskopzelle ausreichen. Nachher ist man immer schlauer... :)
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Wärmedehnung des Aluminium führt bei Deiner Konstruktion zu Winkelabweichungen an den Stoßkanten, daher auch die Brüche.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Korrigier mich wenn ich falsch liege, aber durch den symmetrischen Aufbau sollten doch die Winkel an den Sechseckkanten erhalten bleiben. Die Einzelteile, zumindest die die das Sechseck aufbauen, haben ja alle die gleichen Maße.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Auf Stoß wie bei Dir wird immer geschweißt (bei Alu auch schon schwierig, viele Verbindungen brechen noch während des Schweißens wieder auf), oder mit Lippen geschraubt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Zunächst wollte ich es schweißen lassen, aber mein Spezi (studierter Bootsbauingenieur) meinte, daß würde er nicht sehr filigran hinbekommen und ich sollte mir mal überlegen, ob ich es nicht mit Verstärkung kleben könnte. Wie gesagt, es war mir einen Versuch wert.


    (==&gt;)Martin
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Du hattest doch alle Klebeflächen vorher grob aufgerauht und die Aluminiumoxidschicht komplett entfernt?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, hatte ich, obwohl die Oxidschicht mechanisch sehr fest haftet und ich nicht glaube, daß es ein Problem wäre sie drauf zu lassen. Wie dem auch sei, ich hab angeschliffen, mit Aceton entfettet und dann die Klebestellen nochmal mit Epoxy auf dem Schleifpapier geschliffen, so daß die frisch angeschliffenen Stellen direkt von der Luft abgeschottet werden. Den Tipp habe ich auf der internationalen ATM Liste gesehen.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was mir nicht einleuchtet, ist die Vierpunktbefestigung der Spiegelzelle in der Box. Da werden zwangsweise mechanische Spannungen erzeugt. Das sind doch auch gleichzeitig die Justierschrauben, oder?
    Bei Spiegelzellen halte ich diese Methode für ungeeignet. Beim Fangspiegel nehme ich zwar auch 4 Schrauben, aber die arbeiten alle auf Druck gegen die zentrale Zugschraube.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Stimmt, das ist statisch überbestimmt und da die Federn recht stark sind (ich spare mir die Druckschrauben) erhöht das auch die mechanische Belastung auf die Zelle. Da ich beim Justieren aber immer beide Schrauben betätige (also gleichzeitig eine löse und die andere feststelle) und da die Federn ja die Spannungen begrenzen, sollte es eigentlich funktionieren (wenn die Zelle stabil genug ist :-)). Bei Steve Lee's schönem 12 Zöller funktioniert es auch, der hat aber eine Zelle aus massivem Aluminium, fest verschraubt. Die eventuellen Spannungen übertragen sich aber nicht auf den Spiegel, der liegt ja nur auf drei Punkten auf. Aus meiner Praxiserfahrung mit der Zelle kann ich aber sagen, daß es schon sehr schön ist, eine unabhängige Zweiachsenjustage zu haben. Man ist halt bequem...
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Eine Multiplex-Spiegelzelle geht bei 10" sicher noch problemlos, nur mußt Du besonderes Augenmerk auf die Belüftung richten. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Die soll ja kein massives Brett sondern im Prinzip ein Ring mit vier Armen werden, da kann ich wenn nötig auch noch einen Lüfter drunterschrauben.


    (==&gt;)Matt
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Schöne konstruktion! ...
    ...Zusätzlich wurde ich genau passende winkelstücke biegen und die seitlich verkleben. Anschliesend würde ich einige löcher bohren und das ganze mit blindnieten absichern. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das wäre wirklich atombombenfest [:D]!!! Ich hatte halt in meinem jugendlichen Leichtsinn gehofft, daß es auch so ginge. Ein solcher Aufwand wäre aber für mich dann wahrscheinlich zuviel des Guten, obwohl, vielleicht geb ich mich nochmal dran...


    Vielen Dank für eure Kommentare,
    Andreas

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


    Hallo Andreas,


    Du hast Recht, natürlich muss die Spiegelzelle keinen Frontalunfall mit 150 km/h aushalten, ohne sich zu lösen
    Aber wenn der besagte Renault Kangoo von hinten mit dem schweren Werkzeugkasten eines Handwerkers beladen wird, fällt das Heck trotzdem nicht auf die Strasse. [:D][:D]


    Nachher ist man immer schlauer, das stimmt. Aber man gewinnt an Erfahrung.


    Die Winkel an den Bauteilen sollten zwar bei gleichförmiger Erwärmung gleichbleiben, aber gerade die gibt es nicht.
    Die Zelle wird sich immer ungleichförmig erwärmen und minimal verziehen, und dann können die paar Quadratmillimeter einen Bruch nicht mehr verhindern.


    Die meisten Ingenieure, auch Bootsbauingenieure, können nicht oder nicht gut schweißen...[;)]


    Aluminium schweißen ist eine Kunst, die zumeist von den Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalten (SLV) in größeren Städten beherrscht wird,
    Ich habe dort schon mal einen 98teiligen Alurahmen schweißen lassen, das war perfekt, und filigran.[;)]


    Viele rissfreie Grüße
    Thomas

  • Hi Thomas,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Winkel an den Bauteilen sollten zwar bei gleichförmiger Erwärmung gleichbleiben, aber gerade die gibt es nicht.
    Die Zelle wird sich immer ungleichförmig erwärmen und minimal verziehen, und dann können die paar Quadratmillimeter einen Bruch nicht mehr verhindern.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Provozier mich nicht, oder ich sehe mich genötigt doch noch einen Versuch mit der Klebezelle zu machen [:D]!


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich habe dort schon mal einen 98teiligen Alurahmen schweißen lassen, das war perfekt, und filigran.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da bin ich mit meinen 10 Teilen ja noch ein Waisenknabe dagegen.


    Viele Grüße,
    Andreas

  • Hallo Uhu's
    nach Andreas's damalige Thread hab ich mir auch den Uhu-Kleber besorgt und meine 21-zöller-Spiegelzelle damit geklebt. Im Gegensatz zu Andreas habe ich die richtig tragenden Verbindungen nicht nur stumpf gestossen geklebt, sondern mittels Laschen zusätzliche Klebfläche geschaffen. Die 4mm starken Alulaschen wurden mit Unterlagsscheiben unterlegt, damit auch ein genügend dicker Leimfilm dazwischen entsteht.


    Bislang hat's gehalten [:D], die Elastizität des Klebers kann man ja mit der Menge von Härter etwas steuern und ich steuerte eher Richtung elastisch. Mein Tiefkühler ist leider etwas zu klein um einen Härtetest duechzuführen, [xx(] vielleicht lagere ich das Ding bei Frost mal draussen.


    Da mir beim Kleben im Backofen mal eine Lasche verrutscht ist, versuchte ich gleich nach dem Rausnehmen, die Klebung mit der Methode "Bud Spencer" zu lösen. Das Alu wurde zerdeppert, der Kleber hielt und das Ding musste neu ausgeschnitten und geleimt werden.


    Grüsse Max

  • Hi Max,


    das ist sehr interessant, hast Du da Bilder die Du mal zum besten geben könntest?


    Ich habe auf der internationalen ATM Liste einige Antworten erhalten, die ebenfalls davon ausgehen, daß es richtig angewendet klappen sollte. Epoxy-Kleber werden schließlich in vielen Bereichen eingesetzt, die ebenfalls große Temperaturschwankungen verkraften müssen (Bootsbau, Raumfahrt...).


    Wie groß waren deine Überlappungen? Bilder wären echt klasse!!!


    Danke für deinen Kommentar und viele Grüße,


    Andreas

  • Hallo Andreas,
    ich werd heut abend mal die Digiknipse raussuchen und ein paar Photos hinbiegen.[;)]


    Grüsse Max

  • Hallo Andreas,
    Alu kleben ohne adäquate Vorbehandlung kannst Du vergessen. Hab das mit diversen Epoxydharzen (incl. feucht schmirgeln etc.) versucht und die Ergebnisse waren ernüchternd. Im professionellen Bereich wird das Alu gesandstrahlt und anschließend in einem warmen Säurebad geätzt. Ich habs noch nicht ausprobiert aber hier ist ein Rezept das hervorragend funktionieren soll: 500ml konz. Schwefelsäure, 250g Natriumdichromat und 2,5l Wasser vermischen. In diesem Bad muß das Alu (vorher abschmirgeln) 30min lang bei 40-50° bleiben. Anschließend abspülen, trocknen und schnell verkleben.


    Grüße,
    Cord

  • Hallo,
    Ich habe meine Spiegelzelle für den 18 Zöller auch geklebt, aber ich habe die Flächen alle überlappen lassen und mit Poppnieten verbunden. Das hält zuverlässig.
    Grüße Martin

  • Hallo Leute,
    wie gewünscht einige Photos der 21-zoll Spiegelzelle geklebt.
    Zu den Klebungen:
    UHU Endfest300, im Ofen bei 180 grad (Kleine Teile) oder ca. 120 Grad (grosse TEile, Ofentür offen) gehärtet.


    Klebungen: Zwischen Laschen und Alurohren wurden Stahlunterlagsscheiben eingelegt. Also zuerst Kleber drauf, US drauf, mehr Kleber auf US dann Lasche drauf. Die Klebung wird so ca. 0.8mm Dick und somit nicht so spröde.


    Hier die Bilder:
    ^Die Spiegelzelle in der Draufsicht mit 25mm Alurohren 2mm dick und mittig als Dreieck oben und unten eine Lasche drauf:

    Hier eine nähere Ansicht an den mittigen Knoten. Die Rohre wurden in Gehrung gesägt und gestossen, die Schrauben an den Laschen dienen der Befestigung während des Klebens


    Hier ein "abverrecktes" Teil einer Wiege ohne Wandtafellack. Schön zu sehen die dicke Klebschicht.




    Das Teil ist ultraflach und funktioniert bislang in der Testphase.


    Weiter geklebt habe ich die FS-Halterung:

    sowie die Spinnenbefestigungen: Messinganker geschlitzt auf Alu 1.5mm.

    Hält bislang alles noch, einen Gerfriertruhentest werde ich noch machen![:D]


    Grüsse Max

  • Hallo, zum Kleber , wenn der im Ofen gehärtet wird wie es manche machen springt der Kleber bei Frost weg, am besten ist es wenn er nicht knallhart ist sondern etwas zäh. Metall schrumpft ungemein wenn es kalt wird der Kleber anscheinend nicht.Ich vermute im Karosseriebau ist der Kleber auch nicht knallhart, schon die Schwingungen und Temperaturunterschiede sind ja enorm.
    Bis jetzt habe ich schon viele Klebungen ausprobiert das Einzige wo die bis jetzt heben sind an Kaffeetasen und an Stellen wo sie nicht kleben sollen.
    Gruß Erich

  • Hallo zusammen,


    (==&gt;) Cord
    Wenn ich mal die bisherigen Antworten hier und auf der internationalen ATM Liste zusammenfasse, kristallisiert sich immer mehr heraus, daß das Alukleben auch mit geringem Klebequerschnitt eigentlich möglich sein müßte, das Ergebnis aber stark von dem verwendeten Epoxy und der Technik abhängt.


    Dein Rezept zur Vorbehandlung ist interessant, es verwendet mit Natriumdichromat ein starkes Oxidationsmittel. Das impliziert für mich, daß es eben nicht auf das Fehlen der Oxidschicht auf dem Alu ankommt, die wird in der Literatur auch als stark haftend beschrieben, sodern auf eine möglichst reine und evtl. raue Oberfläche.


    Für den Gelegenheits-Bastler ist aber dieser Aufwand wahrscheinlich zu groß.


    (==&gt;) Marty und Max
    Wenn man nicht auf Stoß kleben muß scheint es wie eure Beispiele zeigen bei entsprechend großer Überlappung auch ohne die aufwendige Vorbehandlung zu gehen (obwohl Martys Zelle ist ja auch noch genietet, gilt also nur bedingt als Positivbeispiel). Deine Zelle, Max, sieht sehr interessant aus, nicht nur die Verklebung. So wie ich es sehe, hast Du aber die Verbindungen noch mit Schrauben zusätzlich gesichert, oder? Wie hast Du die Wippen gelagert? Sieht jedenfalls alles sehr schön flach aus.
    An deinen Erfahrungen bezüglich der Langzeitstabilität bin ich brennend interessiert, ich hoffe Du hälst uns auf dem Laufenden?


    Wenn es eine zuverlässige und einfache Methode für Aluklebeverbindungen gäbe, wären das sicherlich für viele ATMer interessant. Ich glaube viele Designs in Alu im ATM-Bereich sind an dem was mit einfachen Mitteln machbar ist orientiert. Kleben wäre sicherlich eine Bereicherung die zu komplizierteren aber optimaleren Konstruktionen führen würde.


    (==&gt;) Erich
    Laut einer Aussage auf der internationalen ATM Liste gibt es Epoxy-Kleber, die vom Ausdehnungskoeffizienten her auf Alu abgestimmt sind, bzw. dem entsprechen. Flexiblere Harze sind sicherlich unempfindlicher gegen Vibrationen (die aber beim Teleskop glaube ich nicht die Hauptrolle spielen) und vor allem Stoßbelastungen, die eher ab und zu auftreten können. Es gibt ja immens viele verschiedene Epoxy-Kleber, leider nicht alle im Baumarkt.


    Also mein derzeitiges Fazit ist, Wenn Kleben dann mit entsprechender Rücksicht auf Großflächigkeit der Verbindungen -&gt; beim Design Überlappung mit einplanen.
    Optimale Klebeverbindungen sind für den Hobbybastler noch zu aufwendig.


    Viele Grüße,
    Andreas

  • Hallo Andreas,
    ich halt Euch gern auf dem Laufenden, was die Gefriertruhentests angeht, wird aber sicher bis Ende nächste Woche dauern.


    Die Laschen der Wippen sind ja mittels Unterlagsscheiben unterlegt, Zwischen den Laschen hab ich damit ca. 25+2*0.8mm Luft. Gelagert werden die Wippen auf einer leicht bombierten Unterlagsscheibe mit geringem Durchmesser und ca. 0.5mm Dicke. Befestigt wird die Wippe mittels 3.5mm Senkkopfschraube. Die Wippe kann somit ohne Widerstand einige mm auf und ab wippen.[;)]


    Grüsse Max

  • Hallo Kleber,
    ich dachte, ich wärm den Thread mit einem Gefriertruhentest noch mal auf. [;)]
    Versuchsanordnung: Man lege ein geklebtes Stück Alu (Bild siehe meinen obigen Beitrag mit Titel "abverrechtes Teil einer Wiege" und lege dieses 2 Tage in eine Kühltruhe bei -22 Grad Celsius. Danach wird das gute Stück entnommen und sofort unter Umgebungstemperatur (18 Grad) aus 2m Höhe über eine Betonkante fallengelassen. Man wiederhole dies 2 Mal und schlägt es dann mutwillig noch mehrere Male über die Kante bis einem die Hand schmerzt[}:)]. Danach wird das Teil unter 60 Grad heissem Wasser "aufgetaut" und ebenfalls auf ca. 55 Grad erhitzt und danach sofort wieder über die Kante fallengelassen. [B)]


    Resultat: Das Teil hält immer noch ganz fabelhaft. Uff. [8D]


    Folgerungen: Alu lässt sich auf Alu mit genügend Klebdicke und genügend Klebfläche mit UHU Endfest 300 (gehärtet bei 180 Grad) kleben. Die Klebung ist Temperaturbeständig und übersteht "normale" Beanspruchungen. Auf eine zwängungsfreie Konstruktion ist zu achten.


    Grüsse Max

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