Carbongewebe auch einlagig steif?

[wcked]

Hi,

ich hatte noch ein wenig Epoxy übrig und Carbongewebe herumliegen und habe daher ein kleines Bauteil gebastelt (nichts fürs Surfen).

Jetzt ist das getrocknet, glänzt, klebt nicht und lässt sich auch schleifen. Leider ist es dennoch so flexibel wie eine dickere Plastikfolie. Es lässt sich beinahe knicken (habe ich nicht ausprobiert).

Ich hätte es aber gerne richtig steif und hart. Was muss ich dafür tun?

Ist das normal bei einer Lage Gewebe? Wird es erst bei zwei Lagen richtig steif/hart? Habe ich zuviel Expoy genommen? Oder ist doch etwas beim Mischverhältnis des Epoxys nicht ganz in Ordnung gewesen?

Danke!

[Smeagle]

Zitat von wcked

Ich hätte es aber gerne richtig steif und hart. Was muss ich dafür tun?

Carbonfasern sind nur auf ZUG zu belasten. Die Steifigkeit kommt daher, zwei fasern mit einem Abstand dazwischen zu haben, so dass bei Biegung auf der gegenüberliegenden Seite Zug entsteht.

Also Du brauchst einen Kern. und auf allen Seiten davon Fasern.

Oder soviele Lagen, das das "Paket" an sich schon steif wird. Leicher wird es mit einer Zwischenschicht.

[Dirk8037]

Steifigkeit entsteht duch Dicke und zug-/druckstabile Materialien, die die Kräfte an den äusseren Schichten des Objektes aufnehmen. (google Balkentheorie)
Eine Lage Glas o. Carbon hat vielleicht 1/10 mm Dicke. Selbst andere Materialien sind da noch nicht Steif. Glas, ja, aber das ist halt super spröde.

Carbon ist nicht steif, sondern hat eine geringe Dehnung.
Wenn Du eine Lage laminierst, dann konnt das bischen Steifigkeit nur vom Harz.

Ich kan nicht sagen wieviel lagen bzw welche Dicke es benötigt, aber ich schätze mal ab 5-6 wirst Du etwas merken.

[Bastelwikinger]

Möglich wäre es auch dem Bauteil eine dreidimensionale Form zu geben um es zu versteifen oder eben wie vorgeschlagen ein Sandwich zu bauen.

Beispiel:
Beim Kiteboard sollen ja Bug und Heck flexibel sein, in der Mitte steif. Man moduliert die Kerndicke und steuert damit die Steifigkeit, von Bocksteif bis weich, bei gleichem Laminataufbau über die gesamte Länge.

Über Oberflächenkonturen an der Oberseite oder Konkaven und Channels an der Unterseite kann man auch noch über die Formgebung gezielt weiter versteifen.

Man kann das alles an einem Blatt Papier üben. Papier ist mit seinen Zellulosefasern einem Glasfasergelege oder einem Carbonfasergelege sehr ähnlich. Als plattes Papier ganz weich, zum Rohr gewickelt sehr steif. Als Wellpappe gelegt auch steif. Wellpappe ein Sandwichmaterial: Oben und unter Papierlage, dazwischen ein Abstandhalter aus Papier und Luft.

[wcked]

Ja, ich sehe, ich habe grundlegendes Missverstanden.

Eure Erklärungen helfen mir weiter. Vielen Dank!!!

Ich kannte das in der Tat nur von der Glasfaser (und Polyester), dass das gefühlt schon bei einer Lage extrem steif ist. Und hier ist eine Lage halt labberig.

Danke für die Erklärung. Mal sehen wie ich das angehe.

[Bastelwikinger]

Polyester ist halt auch viel spröder als Epoxy, da ensteht leicht der Eindruck das Epoxy-Carbon wäre weich und das Polyester-Glas steif. Auch eine fette Glasfasermatte ist sehr dick in Verhältnis zu einem leichten Carbongewebe.


Am beeindruckensten bei meinen eigenen Versuchen war eine Platte aus weichem Pappelsperrholz die ich oben und unten mit je einer Lage 165g Glasfasergewebe laminiert hatte. Verglichen mit den drei Ausgangslagen ist die Kombination extrem beeindruckend, wenn man z.B. darauf rumhüpft.
Im Prinzip ist es eben auch ein Ski/Snowboard/Kiteboard.

[wcked]

Ich habe noch nie vorher etwas einlagig und dazu noch ohne Unterbau gemacht. Daher mein Erstaunen.

Es wäre ja theoretisch möglich gleich 4 Lagen auf einmal zu laminieren, oder? Oder gibt es am Ende sogar doppeltes Gewebe?



Ich meine auch gesehen zu haben, dass bei einem Prepreg-Video nur eine Schicht benutzt wurde. Aber jetzt wo ich genau drauf achte nehmen die eigentlich immer zwei. Eine feine außen und eine grobere dickere innen. Demnach sollte also zwei Ebenen schon (bei korrekter Anwendung) eine hohe Steifigkeit ermöglichen oder ist das nur bei Prepreg möglich?

[Bastelwikinger]

Zitat von wcked

Ich habe noch nie vorher etwas einlagig und dazu noch ohne Unterbau gemacht. Daher mein Erstaunen.

Sandwich ist einfach erstaunlich

Es wäre ja theoretisch möglich gleich 4 Lagen auf einmal zu laminieren, oder?

Trocken bekommst du vier Lagen Standardgewebe kaum lunkerfrei von oben durchtränkt. Auch mit Vakuum Infusion ein kleines Kunststück.
Nass in Nass kannst du die Lagen einzeln tränken und übereinanderlegen.

Oder gibt es am Ende sogar doppeltes Gewebe?

Ja, sogar Gewebesandwich gibt es.
Glasgewebe oder Gelege gibt es von 20g/m2 bis 500g/m2 als gängige `Dicken`.
Schau doch mal in den R&G Katalog oder Internetauftritt.

Ich meine auch gesehen zu haben, dass bei einem Prepreg-Video nur eine Schicht benutzt wurde. Aber jetzt wo ich genau drauf achte nehmen die eigentlich immer zwei. Eine feine außen und eine grobere dickere innen. Demnach sollte also zwei Ebenen schon (bei korrekter Anwendung) eine hohe Steifigkeit ermöglichen oder ist das nur bei Prepreg möglich?

Zwei Lagen gibt nix steifes. Grüne Computerplatinen sind so geschätzt 8-10 Lagen Glasgewebe extrem gepresst, niedrigster Epoxyanteil, maximaler Faseranteil und doch extrem elastisch und nur mittelmässig steif.

In 3 D Form gebracht wirds steif.
Dünnes wabbliges Blech in Form gepresst bringt eine steife, feste Autotür.



Rumprobieren:
Laminier mal je eine Lage oben und unten auf ein 4mm Sperrholzbrettchen. Wie das steif wird. Der Abstand macht es! Probiere es mal nur mit einer Seite Laminieren und belaste mal von oben mal von unten.

Bischen spielen ...

Was willst eigentlich als Ziel so machen?

[wcked]

Ok. Ich werde einfach weiter probieren und künftig die Schichten einzeln tränkenb und auflegen.

Vielen Dank für die Hinweise!

Ein Video wo sie mir zwei Lagen nehmen ist dieses hier: https://youtu.be/HfrFaKDsJxc

Das führt aber wirklich etwas zu weit.

Zu bauen gab es bei mir nur eine Kleinigkeit, um das Spielzeug der lieben Kleinen zu ergänzen.
Absolut unnötig, aber ich hatte Spaß und wenn's gelingt, dann freut es die Kinder vielleicht auch.

[Bastelwikinger]

Zitat von wcked

Ok. Ich werde einfach weiter probieren und künftig die Schichten einzeln tränkenb und auflegen.

Ein Video wo sie mir zwei Lagen nehmen ist dieses hier: https://youtu.be/HfrFaKDsJxc

Das führt aber wirklich etwas zu weit.

die arbeiten im Video mit `prepreg`, was meint mit vorimprägniertem Gewebe, also bereits getränktem Gewebe. Das was du machst nennt sich Handauflegeverfahren, wo man trockene Gewebelagen einzeln tränkt und aufeinander legt.

Mit Prepreg arbeitet man in der Industrie. Im Hobbybereich habe ich noch nicht davon gehöhrt. Klassisch braucht man dafür einen Tiefkühler und das teuere Prepreg muss man in einer geschlossenen Kühlkette rannschaffen. Eismann und Bofrost liefern das aber nicht, darf auch in keinem Fall mit Lebensmitteln zusammen gelagert werden.
Denn unausgehärtetes Epoxy ist stark Gesundheitsgefährdend.
Ausgehärtet wird das Prepreg in der Regel in grossen Autoklaven (Druckofen).
Also alles eher nix fürs Hobby.

[wcked]

Alles richtig. Prepreg ist sicherlich nichts was ich anstrebe, obwohl es verlockend klingt ohne epoxy anmischen auszukommen und zu sehen wie wenig Epoxy tatsächlich nötig ist.
Irgendwo sagen die, dass man das Stück prepreg ein paar Tage nicht tiefgekühlt lagern kann, wenn man ohnehin plant alles zu verwenden. Ich habe aber keinen passenden Ofen, so dass es alleine daran scheitert.

Ich wollte nur zeigen, dass ich mir das mit den zwei Lagen Carbon nicht ausgedacht habe. Kann schon sein, dass das Verfahren einen wesentlichen Unterschied macht.

Wie gesagt, ich probiere Mal ein wenig vor mich hin. Gelernt habe ich schon eine Menge durch die Antworten hier. Besten Dank!