Carbon Teile? Pro/Contra

[VarikuzelePhimose]

Und Dackel-Kot stinkt!

[champery82]

Allgemein zum Thema Carbon kann ich nur aus eigener Erfahrung sagen, dass die Zugfestigkeit allemal gegeben ist aber die Druckfestigkeit sehr bescheiden ist.

Eigene Erfahrung beim Winterräder montieren bei meinen PKW. Der Freundliche ist bei der Montage mit der Felge nur ganz leicht von der Seite gegen die Bremsscheibe gestoßen und schon ist ein kleines Stück Scheibenmaterial rausgebrochen...

Da die Scheiben nur paarweise verbaut werden hatte ich somit neue für die Vorderachse ;-)

Mein GT Lobo vor ca. 12 Jahren hat einen seitlichen Einschlag auch nicht überlebt. Wie gesagt ich halte noch nicht wirklich viel vom sehr schönen und edlen Carbon wenn es um die Druckbeständigkeit geht.

Siehe auch hier: www.downhillschrott.com/dhs/w...hmenmat_d.html

[q_FTS_p]

Siehe auch hier: www.downhillschrott.com/dhs/w...hmenmat_d.html

Höchstinteressant.

[georg]

Leute, die downhillschrott Seite ist von mir und schon seit längeren nicht mehr gepflegt.. nachdem die immer wieder zitiert wird, aber einiges dort nicht ganz richtig ist, werde ich die in den nächsten Wochen vom Netz nehmen. Wollte die immer wieder updaten aber ich komm einfach nicht dazu.

@Wyatt_Erb: Mich interessiert das, kannst gerne weiterschreiben. Ich wollte eigentlich mal in die Medizintechnik, aber es wurde dann Auto-/Flugzeug bzw generell Transportzulieferindustrie draus..

[wuschi]

Mein GT Lobo vor ca. 12 Jahren hat einen seitlichen Einschlag auch nicht überlebt.

ich wäre vorsichtig beim vergleich zwischen heutigen und 12-jährigen carbonrahmen

Wie gesagt ich halte noch nicht wirklich viel vom sehr schönen und edlen Carbon wenn es um die Druckbeständigkeit geht.

formel 1 fahrer schwören drauf

[champery82]

ich wäre vorsichtig beim vergleich zwischen heutigen und 12-jährigen carbonrahmen

Ist mit Sicherheit anders geworden (siehe auch Session 9.9)?
Bei Versuchen mal einen Carbonrahmen entlang der "Fasern" (welcher Materialmix auch immer) auseinander zu "ziehen" wurde bestätigt das dieser erheblich widerstandfähiger ist als ein Alu oder Stahlrahmen. Beim prüfen der Druckfestigkeit/beständigkeit (kurzer heftiger Schlag) kam allerdings schnell heraus, das die Carbonfasern relativ schnell nachgeben und somit brechen (Alu dagegen KANN es verbiegen-Beule etc.).

formel 1 fahrer schwören drauf

Standfestigkeit ist ja auch gegeben keine Frage ABER hier wirkt eben die Zugfestigkeit bei den Bremsen (Rotation der Scheiben, Reibung usw... und da reißen die Fasern auch nicht). Bin mir allerdings ziemlich sicher das auch die Scheiben in der F1 brechen würden bei einem direkten seitlichen Schlag auf die Scheiben. Bitte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen!

[georg]

Gerade Bremsscheiben haben mit Carbon relativ wenig zu tun. Die sind zwar ursprünglich aus Kohlefaser, werden aber gebrannt, imprägniert, gebrannt,... also das ist etwas völlig anderes als der übliche Konstruktionswerkstoff.
Aber natürlich gibt es das "Problem" der Schlagfestigkeit. Das ist aber mittlerweile eher "nur" ein Problem der Werkstoffprüfung (ZB der berühmte fallende Hammer auf einem Flugzeugteil aus Carbon), beim Fahrrad sind die Teile mittlerweile so überdimensioniert, dass ich da bei Markenteilen keine Probleme mehr sehe.
Druckfestigkeit ist übrigens nicht gleichzusetzen mit Zähigkeit bzw Schlagresistenz.

[champery82]

@georg
Der Kohlenstoffanteil (CFe) bei den Scheiben ist deutlich höher und es stimmt das die Konstruktion natürlich anders ist. Ebenfalls ist es richtig, wie von Dir korrekterweise ausgeführt, dass Druckfestigkeit nicht mit der Schlagresistenz gleich zu setzten ist.

[wuschi]

ich habe ja gar nichts von bremsscheiben zitiert...

ich meine verarbeitungstechnisch und, wie georg schon sagt, dimensionierungsmäßig. da kann man sicher nicht zwischen alt und neu vergleichen.

und mit formel 1 hab ich eigenlich die monocoque-sicherheitszellen gemeint. (daher auch der verweis auf die druckbeständigkeit bzw. schlagbeständigkeit die du mit dem gt-rahmen ins spiel gebracht hast)....

[annihilator]

die aussage ist schwachsinning und ich nehme an du hast keine ahnung von werkstoffkennwerten. die (biege)steifigkeit hängt nur vom E-modul ab, und der ist (nahezu) legierungsunabhängig. stahl ist doppelt so "steif" wie titan. je nach anwendung macht titan dann einfach keinen sinn. pedalachsen aus titan z.b. sind völliger humbug weil sie sich doppelt so stark biegen. lenker werden sich außerdem schwer aus titan herstellen lassen und was titanrahmen kosten wissen wir auch (aufwändige schweißung)...

übrigens sind kaputte carbonteile sondermüll und absolut nicht recyclebar

falsch, ist sehr gut recyclebar, aus den resten werden inzwischen kohlefaserhaltige kunsstoffe gefertigt.

aha, lenker aus titan lassen sich also schwer herstellen... da erkläre mal warum... weil nen gebuttetes rohr aus titan ziehen, ist alles andere als hexenwerk.

und zu deiner theorie das titan sich doppelt so stark durchbiegt... diese theorie stimmt nur bei reinen metallen, keine legierungen.

desweiteren brauch man die dimensionierung der achse nur um läppische 29% erhöhen, schon hat sie selbst bei unlegierten material die selbe steifigkeit... würde aber dennoch sofort verbiegen, genau wie die unlegierte stahlachse.

btw: carbon ist geil... lenker, stütze, kefü, sattel alles draus... als nächstes kurbel und felgen!

[wuschi]

falsch, ist sehr gut recyclebar, aus den resten werden inzwischen kohlefaserhaltige kunsstoffe gefertigt.

weiß ich nicht

aha, lenker aus titan lassen sich also schwer herstellen... da erkläre mal warum... weil nen gebuttetes rohr aus titan ziehen, ist alles andere als hexenwerk.

lenker werden durch innendruch geformt, und nicht durch ziehen. titan bietet da wesentlich höheren widerstand als aluminium. natürlich wäre es möglich (mit entsprechenden kosten).

und zu deiner theorie das titan sich doppelt so stark durchbiegt... diese theorie stimmt nur bei reinen metallen, keine legierungen.

du hast recht. titan hat je nach legierung unterschiedliche E-modulen, wusste ich nicht. bei stahl ist es unabhängig. allerdinngs gibt es keinen reinen stahl weil jeder stahl eine legierung aus zumindest eisen und kohlenstoff ist...

desweiteren brauch man die dimensionierung der achse nur um läppische 29% erhöhen, schon hat sie selbst bei unlegierten material die selbe steifigkeit...

die 29% mögen stimmen wenn mann von grade 4 titan ausgeht, aber nicht für unlegiertes titan! keine ahnung wie du gerade auf 29% kommst, ich mag es nicht nachrechnen. im vergleich unlegiertes titan zu stahl (wie gesagt - E-mudul nahezu legierungsunabhägig) wäre titan bei gleicher dimensionierung und form nur halb so steif.

btw: carbon ist geil... lenker, stütze, kefü, sattel alles draus... als nächstes kurbel und felgen!

ich will nicht nachlesen aber ich kann mich nicht erinnern das gegenteil behauptet zu haben

[georg]

falsch, ist sehr gut recyclebar, aus den resten werden inzwischen kohlefaserhaltige kunsstoffe gefertigt.

Es ist und bleibt schlecht recyclierbar. Nur weil man etwas machen KANN heißt es noch lange nicht, dass es gut und billig ist. Der Bedarf an diesen minderwertigen Carbonteilen ist noch eher gering.

aha, lenker aus titan lassen sich also schwer herstellen... da erkläre mal warum... weil nen gebuttetes rohr aus titan ziehen, ist alles andere als hexenwerk.

Hexenwerk nicht, aber es ist teurer als zB Hydroforming mit Alurohren.

und zu deiner theorie das titan sich doppelt so stark durchbiegt... diese theorie stimmt nur bei reinen metallen, keine legierungen.

Spätestens jetzt wirds schlimm. Dieses Märchen von der legierungsabhängigkeit des E-Moduls ist einfach nicht aus der Welt zu bekommen. Nochmals: Für die Steifigkeit (Durchbiegung) ist der Grundwerkstoff ausschlaggebend. Die Legierung ist unerheblich (bzw hat einen geringen Einfluß).

du hast recht. titan hat je nach legierung unterschiedliche E-modulen, wusste ich nicht. bei stahl ist es unabhängig.

Nein, er hat nicht recht. Der E-Modul schwankt um ein paar Prozent, das ist unerheblich.

[annihilator]

aha, der bedarf ist also gering... jeder halbwegs hochwertige sattel verfügt über eine schale aus genau dem zeug, bei shimano sind die verbindungsknoten der ultegra und dura-ace ebenfalls aus diesem material... soviel zum bedarf an "minderwertigen" teilen...

klar ist es teurer... dennoch ist es kein ding, werden auf die gleiche weise gefertigt wie hochwertige stahllenker.

und beim E-modul von stahl oder alu mag das stimmen... beispiel: reintitan hat 105GPa, legiertes(Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo) 126GPa, was eine steigerung von 20% im E-modul ist. soviel zum "wenige prozent"...

[georg]

Naja.. das ist aber schon sehr Halbwissen.

jeder halbwegs hochwertige sattel verfügt über eine schale aus genau dem zeug, bei shimano sind die verbindungsknoten der ultegra und dura-ace ebenfalls aus diesem material... soviel zum bedarf an "minderwertigen" teilen...

1) Die paar Sättel und Schaltwerke sind aber kein Beweis für ein funktionierendes Recyclen. Das ist Kinderkram.
2) Behauptest du, dass hier recyliertes Material verwendet wird. ich persönlich glaube das nicht lasse mich aber gerne eines Besseren belehren. Also bitte um Beweise sonst ist das nur blabla.

klar ist es teurer...

Geld regiert die Welt. Festigkeit, Steifigkeit.. alles egal. Nichts wird so genau berechnet wie die Kosten.

und beim E-modul von stahl oder alu mag das stimmen... beispiel: reintitan hat 105GPa, legiertes(Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo) 126GPa, was eine steigerung von 20% im E-modul ist. soviel zum "wenige prozent"...

Jetzt wirds wieder lustig. Du kannst also brav Datenblätter lesen. Enorm.
Was wird als Konstruktionsmaterial aber verwendet?? Entweder Grade 4 E-Modul ca 105-110GPa oder Grade 5 das klassische Ti6242 mit 110-115GPa.. mehr Worte sind da nicht zu verlieren.

edit: Ich kenn auch niemanden sonst der Eisen und 42CrMo4 vergleicht..

edit2: Abgesehen davon finde ich 20% als absolute Maxima die in der Konstruktionsrealität eigentlich kaum vorkommen wirklich nicht groß.

[Reini]

Kleine Anekdote zum Recyclen von Kst und von Carbonfaser-Kst.
Generell gilt, der Anteil an Recycling KSt. in Konstruktionbauteilen darf nicht größer als 10% sein. --> Wenn Firmen mehr Ausschuss haben, müssen sie diesen entsorgen. Auch Angussstränge gehören hier dazu.

Zum Recyclen von CFK Teilen: Das Problem ist, das die Faser eine sehr gute Verbindung mit dem Harz eingehen, diese also zu lösen wird wohl nur mit sehr aggressiven Lösungsmittel gehen. Daher glaube ich nicht, das es sooo einfach geht, das Ding zu recyclen. Das nächste Problem, wenn Carbonfaser ist im Kunststoff(spritzguss) eingesetzt werden, sind das hochfeste Bauteile --> Die Reinheit muss gewährleistet sein. Ob man da eine eventuelle Materialschwächung in Kauf nimmt, kann ich mir nicht vorstellen. Gerade bei dem Preis dieses Kunststoffs.