Carbonsitzbrett

[glaiderman]

Hallo,

ich möchte mir ein Carbonsitzbrett in mein Gurtzeug einbauen ( zurechtsägen etc, ihr wisst schon ), und frage mich gerade auf welche Dicke ich zurückgreifen soll?
Die Rohlinge gibts in allen möglichen Dicken unter 1 cm.

Ich hatte mal so eine Art Sandwich Hybritbrett von Woody Valley, was insgesamt etwa 1 cm dick war.
Aussen waren sehr dünne Carbonplatten etwa 1 mm !? und der Kern bestand aus einer Art Hartschaum.

Sollte mann eher auf ein solches Hybritbrett zurückgreifen ( vieleicht kenn ja jemand den richtigen Namen :-) ) oder genügt ein einfaches Carbonbrett, wenn ja, welche Dicke ist da angebracht .
Ich fliege kein Acro!

Danke für die Tipps

Olaf

[Willi Wombat]

AW: Carbonsitzbrett

Ein massives CFK Brett bringt gewichtsmäßig nicht viel.
Macht man es schön leicht, biegt es sich durch wie ein Flitzebogen.

CFK spielt seine Stärke erst als Schaum Sandwich aus und das umso effektiver je dicker es ist.
In die meisten Gurtzeuge passt aber eh nur ein 1cm Brett rein.

Wenn du keine Ahnung von Sandwichlaminaten und Festigkeitsabschätzung hast, würde ich ein fertiges Brett passend für dein Gurtzeug kaufen.
Da ist dann hoffentlich auch das Problem der Kantenfestigkeit an der Gurtauflage berücksichtigt.

[Falco tinnunculus]

AW: Carbonsitzbrett

Hallo zusammen,

für selber-Bastler
Innen 8mm Wabenkern
darauf oben u. unten 80g/m2 Glasfaser
dann oben u. unten eine Lage 49g/m2 Kohlefaser
dann oben u. unten 2 Lagen 93g/m2 Kohlefaser
keine scharfen Kanten!!!!

allzeit gute Flüge

[Willi Wombat]

AW: Carbonsitzbrett

Hallo Falco,

was bezweckst du mit dem mehrschichtigen Aufbau? Das kostet ziemlich viel Geld.
Glas + Kohle ist überdies von der Statik nicht unproblematisch, weil die E-Moduln so unterschiedlich sind.
Warum nicht einfach 240g Kohlegewebe in Körperbindung.

Ein Wabenkern ist sicherlich Nobelklasse, kostet aber wahrscheinlich Faktor 50 von einem Styrodurkern.
Ausserdem lässt er sich normalerweise nicht direkt umlaminieren.
Da kommt man um eine Negativform kaum herum, wenn man kein brettelebenes Sitzbrett haben will, das nicht nur ergonomisch sondern auch statisch suboptimal ist.

MAn muss ja auch bedenken, dass es für viele Gurtzeuge fertige CFK-Brettchen für 80 EUR gibt

[Psyfly]

AW: Carbonsitzbrett

1- wasserfestes Pappelsperrholz zugeschnitten
2- innen (statisch richtige) Kreise ausgefräst (wegen Gewicht)
3- dann 1mm CFK Platten aufgepresst
4- Kanten verrundet und mit Epocast verschmiert

Epocast:

http://www.aviationchemicalsolutions.com/huntsman_epocast.shtml

Statt Sperrholz kann man auch EC Honeycombplatten verwenden, aber 100 Euro plus pro m2

http://www.euro-composites.com/en/products/Seiten/sandwich.html

[harald e. wolf]

AW: Carbonsitzbrett

Man sollte immer innen ein bis zwei Lagen Kevlar einlegen. Die halten den Riss bei extrmene G-Kräften; Carbon alleine kann böse brechen und reissen.
Eine Gesamtdicke von 5mm genügt.

Als N-Form kann man auch das alte Holz/Verbundbrett nehmen und darauf laminieren. Wichtig: Druck - mittels Gegenplatte und Schraubzwingen - damit die Matrix mgl. dünn wird.

Glasfaser bringt nur Gewicht, keine Festigkeit, wenns dünn sein soll.

Wenn man's abgerundet haben will, kann man neu tempern, zB mit Heissluftpistole oder besser im Umluftherd der Küche. Aber nur für Profis.

Gibt auch vorgetränkte C-Laminare - sehr einfach für den Einsteiger.

[Willi Wombat]

AW: Carbonsitzbrett

Man sollte immer innen ein bis zwei Lagen Kevlar einlegen. Die halten den Riss bei extrmene G-Kräften; Carbon alleine kann böse brechen und reissen.

Kostet nochmal ne Stange Geld und Gewicht. Die Beingurte halten im Notfall auch. So ein CFK Sitzbrett bricht wahrscheinlich eh nicht in der Mitte, sondern der Rand wird abgenudelt.

Eine Gesamtdicke von 5mm genügt.

Die Dicke geht quadratisch ins Widerstandsmoment ein. Also je dicker desto besser.

Glasfaser bringt nur Gewicht, keine Festigkeit, wenns dünn sein soll.

Das ist sehr pauschal! Kohle ist halt noch fester bei gleichem Gewicht, aber man kann auch mit Glas gut und leicht bauen. Siehe Segelflieger.

Wenn man's abgerundet haben will, kann man neu tempern, zB mit Heissluftpistole oder besser im Umluftherd der Küche. Aber nur für Profis.

DA macht man aber ganz schnell mehr kaputt als gut. Profis würden das niemals machen. Zumindest nicht solange der QA-Mensch zuschaut.

Gibt auch vorgetränkte C-Laminare - sehr einfach für den Einsteiger

Leider härten Prepregs nicht bei Raumbedingungen aus. Zumindest einen Ofen braucht man zum Aushärten. Vom hohen Preis und der schlechten Drapierbarkeit mal abgesehen ist das schon von der Verarbeitung kein guter Rat für Anfänger.

Da ist mir die Variante von Psifly schon sehr viel symphatischer, wenngleich Epocast nur ein guter Tipp ist solange man in einer Firma arbeitet die das Zeug rumstehen hat und an verdiente Mitarbeiter verschenkt.
Für alle anderen Leute ist normales Epoxi mit Microballons sehr wahrscheinlich günstiger zu bekommen und das Harz braucht man eh zum aufkleben.

Wer von euch hat eigentlich schon mal ein CFK Sitzbrett gebaut?

[abachtern]

AW: Carbonsitzbrett

Hallo,

Ich habe gerade ein Fußbrettchen für das Excite3 gebaut.

Aufbau:

240g Kohle
5mm Aramidwabe
240g Kohle

Der Rand wurde mit einem Streifen Kohlefaser geschlossen, sodass nichts scheuert.

Gewicht: 77g

Gruß

Mirko

[ruewa]

AW: Carbonsitzbrett

Glasfaser bringt nur Gewicht, keine Festigkeit, wenns dünn sein soll.

Nichts für ungut, aber das ist Quatsch! Kohlefaser hat nur den Nimbus des High-Tech-Materials (obwohl es das Zeug auch schon seit mehr als 50 Jahren gibt). Da kann die Glasfaser nicht mithalten, die ist offenbar zu billig. Und nicht so schön schwarz... Der wahre Vorteil der Kohlefaser ist nicht das etwas bessere Gewichts-Festigkeits-Verhältnis, sondern seine hohe Steifigkeit. Die braucht's im Fall eines Sitzbrettchens nun wirklich nicht. Andererseits ist dadurch aber das Bruchverhalten von CFK äußerst problematisch (sehr geringe Bruchdehnung, es bricht schlagartig durch). Ich würde also aufgrund der Werkstoffeigenschaften für diesen Anwendungsfall definitiv keine Kohlefasern verwenden!

Entscheidend für das Gewicht eines Sitzbretts ist ohnehin nicht das verwendete Material, sondern vielmehr seine Geometrie. Um eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht zu realisieren, muß es als Sandwich gebaut werden, dann genügen bereits hauchdünne Schichten. Das läßt sich aber vernünftig nur im Vakuumverfahren herstellen, diese Methode erfordert daher einiges an entsprechender handwerklicher Erfahrung. Das Bauteil muß übrigens am Ende auch getempert werden, wenigstens bei 50 °C über mindestens 5 Stunden. Das gilt nicht "nur bei Profis", sondern ist schlicht eine Eigenschaft des Epoxids. Also: Einfach mal drauflos gebastelt gibt nur Krampf.

Als Sandwichkern sind Nomexwaben ebenfalls nicht zu empfehlen. Das Problem ist, daß zumal bei dünnen Decklagen mit wenig Harzüberschuß die Verklebungsflächen zwischen Gewebeschicht und Wabenwand äußerst filigran ausfallen. Bei einem Bauteil, das hohen punktförmigen Druckbelastungen sowohl im Bereich der Krafteinleitungen als auch im Bereich der Beckenknochen ausgesetzt ist, wird ein solcher Sandwich im Laufe relativ kurzer Zeit zerbröseln - technisch gesprochen, kommt es zu Delaminationen. Ich würde als Kernwerkstoff also wenigstens einen 60 kg/m³ Hartschaum verwenden, aber besser noch das etwas schwerere, aber wesentlich druckfestere Balsa-Stirnholz.

Natürlich kann man alles mögliche drauflaminieren, aber verschiedene Werkstoffe zu kombinieren, macht aufgrund der verschiedenen Materialdehnungen schlicht keinen Sinn - sprich, die Kohle bricht schon, während das Kevlar noch kaum was von der Belastung spürt. Viel wichtiger ist vielmehr die Faserrichtung, die auf die Belastungen hin optimiert sein muß (nebenbei: Diese, hier im Thread bei aller vermeintlichen Fachkenntnis noch nicht mal erwähnte, Erkenntnis gehört nun wirklich zum ganz kleinen 1x1 der Faserverbundtechnik!). Ich würde also wenigstens ein Diagonalgewebe mit einem Unidirektionalgelege in Längsrichtung des Bretts kombinieren und entsprechende Verstärkungen an den Krafteinleitungen anbringen. Um das vernünftig zu machen, muß man es rechnen, dann wird's schnell wieder aufwendig. Ich vermute allerdings stark, daß die örtlichen Druckbelastungen (Krafteinleitung, Knochen) für die Dimensionierung der Faserbelegung viel eher dimensionierend sein dürften, als die bloße Biegebelastung des Brettchens. Drum nochmal: Auf den Kernwerkstoff kommt es in diesem Fall viel eher an als auf die Fasersorte.

Übrigens: Einfach nur ein vorgefertigtes Sandwichbrett zuzusägen geht auch nicht, da das Sandwich nur funktionieren kann, wenn die beiden Gewebelagen an den Rändern kraftschlüssig verbunden sind. Die Ränder müssen also unbedingt wenigstens mit gleicher Belegungsstärke (und passender Faserorientierung) überlaminiert werden.

Also bitte: Vergeßt die wohlmeinenden Backrezepte. Weder Carbon noch Aramid lösen das Problem, sondern nur veritable Faserverbundkenntnisse und handwerkliches Können. In Glasfaser gebaut, aber dafür richtig, ist das Sitzbrett allemal leichter und haltbarer als mit vermeintlichem HaiTegg-Geraffel irgendwie zusammengeschustert! Und wer mit seinem Werk halt im Wesentlichen angeben will, für den haben sich die findigen Hersteller ja die schwarz eingefärbten Glasfasergewebe "im Carbonlook" ausgedacht...

Schöne Grüße

Rüdiger


PS: @Willi: Wozu brauchst Du für ein Sitzbrett Microballons?

[abachtern]

AW: Carbonsitzbrett

Hallo Rüdiger,

Man kann Nomexwaben schon als sehr druckstabilen und sehr leichten Stützstoffverwenden.
Es ist aber absolut richtig, dass man auf eine gut Klebenaht zwischen der Wabe und der Carbon oder Glasfaser achten muss. Ich Tränke zunächst die Kohlefaser mit dem Epocxidharz. Um eine gute Vebindung zur Wabe zu bekommen tupfe ich die Wabe vor dem zusammenfügen mit einem harzgetränkten Schwamm ab. Danach wird verpresst. Um hier den Kontakt nochmals zu verbessern presse ich das Sandwich zwischen 2 Brettern auf denen eine Depronplatte liegt. So bekommt das Brettchen eine Struktur und de Vebindung ist noch besser. Je nach HRztyp wird bei der spezifischen Temperatur getempert.

Gruß

Mirko

[artemis]

AW: Carbonsitzbrett

Hallo Rüdiger,
bin ganz deiner Meinung, komme aus der Branche, ich baue Flügel für Windkraftanlagen.

und Wombat,
mein Carbonsitzbrett ist in der Mitte gebrochen, beim abspiralen.

Gruß,
Tom

[ruewa]

AW: Carbonsitzbrett

Hallo Mirko,

na dann schau'n mer doch mal...

• Handelsübliche Aramidwaben (29 kg/m³, 3,2 mm Zellengröße): Druckfestigkeit 0,6 N/mm².
• Hartschaum 60 kg/m³, z.B. Divinycell H60 oder Airex C70.55: Druckfestigkeit 0,9 N/mm²
• Balsa-Stirnholz 100 kg/m³, z.B. Baltek SB.50: Druckfestigkeit 6,8 N/mm²

Wie groß ist so ein Sitzbrett? Bin jetzt zu faul, in den Keller zu laufen, sagen wir mal 30 x 50 cm. Und nehmen wir 8 mm Kerndicke. Dann wiegt der Kernwerkstoff bei Verwendung von

• Aramidwaben: 35 g
• Hartschaum: 72 g
• Balsa-Stirnholz: 120 g

Die Belegungsfläche beträgt 2 x 0,15 m². Du hast Kohlegewebe mit 240 g/m² verwendet, damit kommst Du im Handlaminat auf etwa 0,3 x 240 x 2,2 (Harzanteil) = 160 g Belegung. Mein Vorschlag wäre 1 Lage Interglas 92125 diagonal (280 g/m²) und 1 Lage UD-Gelege Interglas 92145 (220 g/m²), zusammen also 500 g/m² (man könnte auch ein Triax-Glasgelege von 600 g/m² nehmen), macht abgesaugt etwa 0,3 x 500 x 1,8 (mit Harz) = 270 g. Dein Brettchen wiegt also ca. 195 g, meines genau doppelt soviel, 390 g (beidesmal ohne Verstärkung der Krafteinleitung). Zum Vergleich: Ein 8-mm-Sperrholzbrett derselben Größe wiegt etwa 600 g.

Die Frage ist natürlich, welche Variante hält mehr? Das durchzurechnen ist angesichts der unterschiedlichen Faserorientierung (hast Du das Gewebe 0/90 gelegt oder diagonal? Das macht nämlich einen ziemlichen Unterschied) problematisch, ich gehe aber davon aus, daß meine Variante noch etwas biegefester ist (sofern Du die Kohle in 0/90-Orientierung gelegt hast), erheblich torsionssteifer und vor allem um Größenordnungen druckfester ist. Und wie gesagt: Ich vermute, daß die Druckbelastung das eigentliche (und dimensionierende) Problem bei einem Sitzbrett ist. Ich denke, Dein Brett wird nicht halten.

Man unterschätzt nämlich die Punktbelastungen immer. Ich habe da schon einige Segelflugzeuge mit veritablen Dellen auf der Flügeloberseite nahe des Rumpfs gesehen. Schuld daran ist die Unsitte, sich wie die Spatzen auf der Telefonleitung auf den Flügel zu hocken, wobei es im Grunde nicht die Ärsche sind, die das Unheil anrichten, sondern die überschüssigen Münzen im Geldbeutel... Man kann ohne weiteres mit dem Daumen eine irreversible Delle in das Schalenlaminat drücken, die Haut eines GFK-Segelflugzeugs ist nämlich beeindruckend dünn... Und Deine Kohlefaser mag sowas schon gleich gar nicht, im Gegensatz zur Glasfaser bricht dieses spröde Zeug nämlich verdammt schnell.

Übrigens spricht noch etwas gegen die Verwendung von Kohlefasern, jedenfalls in der Hand von autodidaktischen Bastlern. Kohlefasern sind nämlich enorm anfällig gegen Verwerfungen. Schon ein leichter S-Schlag einzelner Faserstränge vermindert die Festigkeiten dramatisch (bzw. setzt diese Fasern solange außer Gefecht, bis die benachbarten Fasern brechen), alle Fasern müssen extrem sauber gestreckt verlaufen. Einfach drauflos pampen ist nicht, bei CFK sollte man schon verdammt genau wissen, was man tut... Glasfaserstrukturen sind da erheblich fehlertoleranter.

Noch was. Du sagst, Du hast das Ganze "verpreßt". Damit kommst Du nicht mal in die Nähe der Preßdrücke eines Vakuums. Realistisch schaffen die Vakuumpumpen so etwa 0,15 bar, das sind mithin 8,5 t auf den Quadratmeter. Auf unser Sitzbrettchen von 0,15 m² bezogen sind das immerhin 1,275 t - dagegen kannst Du mit Deinen Schraubzwingen nicht mal ansatzweise anstinken... Aber okay, bei Waben reicht das "sanfte" Verpressen.

Kurz zu Willi: Microballons sind gut für leichte Spachtelmassen. Für Verklebungen sind sie nicht geeignet (es sei denn, die sind so großflächig, daß sie kaum belastet sind). Es gibt überhaupt keinen Grund, bei diesem Anwendungsfall Microballons einzusetzen.

Leute, laßt Euch nicht blenden von dem Image, das diesen Werkstoffen vorauseilt. Ich arbeite mit dem Zeugs jetzt seit 35 Jahren, aber ehrlich gesagt mag ich weder Kohlefasern noch Nomex-Waben sonderlich. Beide haben ihre Berechtigung in ganz definierten Anwendungsfällen, beide haben Vorteile, aber auch gewichtige Nachteile. Ansonsten ist das wie Red Bull saufen: Man muß halt ganz feste dran glauben...

Gruß Rüdiger

PS:

komme aus der Branche, ich baue Flügel für Windkraftanlagen.

Jaaa, das hab ich auch schon gemacht, Anfang der 90er, bei SÜDWIND, als dieser wilde Studentenhaufen noch ein waschechtes Kreuzberger Kollektiv war... Immerhin: Die Mühlen laufen heute noch. War ne wilde Zeit. Ach, und dann das alljährliche Szenehighlight: Die legendären Weihnachtsfeten von Wuseltronik...

hhhhhhhhhh...

[artemis]

AW: Carbonsitzbrett

Hey Rüdiger,

dann habt ihr die Flügel im Handlaminierverfahren gebaut, Hut ab.
Ich baue die Flügel für 5 Megawatt Anlagen. Ein Flügel ist 51 Meter lang und wiegt 12 Tonnen. Heute werden die Teile in einem Rim Prozess hergestellt (RE INFUSION MOULDING) Auf Deutsch, Vakuum infusions verfahren.
Ist ne saubere Sache, da man nicht mehr direkt mit der Matrix in verbindung kommt.
Und für die die es interssiert, wir haben vor 4 Monaten das größte Offshore Rotorblatt der Welt gebaut, 61,5 Meter lang.

[tricktrack]

AW: Carbonsitzbrett

Hallo zusammen!

Gibt es einen Markt der den Bedarf decken kann oder wo könnte ich eins her bekommen? Bin zwar Handwerklich begabt aber ich denke das ist dann doch ne Nummer zu viel. Es muss ja schließlich auch etwas aus halten...

Danke für die Info

CU
Patrick

P.S.: Achso fliege ein Titan III in L

[time2glide]

AW: Carbonsitzbrett

Hi Patrick,

ruf doch einfach mal bei Charly an! Die haben das im Normalfall recht günstig auf Lager.


Gruß,
Markus