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aaron
Administrator
Anmeldedatum: 15.01.2003
Beiträge: 15344
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 Verfasst am: 20.10.2012, 16:25 • Titel: Verbundwerkstoffe: Köper vs. Atlasbindung |
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Ich hab' da mal wieder eine technische Frage an die Experten bzgl. CFK-Platten: Diese werden in drei Arten angeboten: Unidirektional, bzw. aus Geweben in Köper oder Atlasbindung aufgebaut.
Die Unterschiede für den Formenbau (Anschmiegsamkeit des Gewebes an die Form) sind mir klar.
Nicht klar ist mir dagegen, wie sich Köper oder Atlasbindung auf die mechanischen Eigenschaften einer fertig lamierten, planen CFK-Platte auswirkt.
Weiß jemand etwas dazu?
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FlyingGekko
Globaler Moderator
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Beiträge: 4521
Wohnort: Linz/ Urfahr
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| Verfasst am: 20.10.2012, 19:59 • Titel: |
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Atlasbindungen sind verformbarer als Körperbindungen. Allerdings muss man Atlasbindungen im unverarbeiteten Zustand und bei der Verarbeitung besonders sorgsam behandeln um Faserverschiebungen zu vermeiden. Ansonsten können sich diese negativ auf das Endprodukt auswirken. Allerdings würde ich meinen, dass diese Auswirkungen nur bei High-End-Bauteilen (wo ja auch im Vorfeld viel bzgl. der Faserrichtung gerechnet wird) relevant sind.
mfg Stephan |
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mad max
Globaler Moderator
Anmeldedatum: 12.02.2003
Beiträge: 884
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| Verfasst am: 20.10.2012, 21:46 • Titel: |
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Aufgrund der geringeren Fadenverkreuzungen ergibt eine Atlasbindung ein Flachlaminat höherer Festigkeit.
Je flacher die Fasern liegen, desto sauberer sind die Kraftverläufe. Besser gehts nur noch mit einem UD Gelege oder biaxialen Gelegen.
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If my calculations are correct, when this baby hits eighty-eight miles per hour, you're gonna see some serious shit. Doc Brown |
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aaron
Administrator
Anmeldedatum: 15.01.2003
Beiträge: 15344
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| Verfasst am: 25.10.2012, 20:20 • Titel: |
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Ich habe auf der Webseite eines Herstellers für Fahrradlenker noch folgendes gefunden:
| Zitat: |
UD – wie ist der UD-Trend zu beurteilen?
Unter UD versteht man die unidirektionale Anordnung der Fasern. Hierbei liegen diese parallel und ohne Querverbindungen nebeneinander, sie sind nicht miteinander verwoben. Es ist daher völlig unerheblich, ob 1K, 3K oder 12K-Rovings verwendet werden, entscheidend ist einzig die Gesamtzahl der gelegten Fasern, also das Flächengewicht der einzelnen Lagen. Dies wird aber in der Werbung nicht erwähnt.
UD hat gegenüber den Geweben nicht nur optische, sondern auch mechanische Unterschiede: Die Carbonfasern in Geweben sind durch das Weben geringfügig gebogen, dadurch verringert sich die Zugfestigkeit der Fasern unwesentlich, die aus ihrer idealen flachen Lage gelenkt werden. Dadurch ergibt sich eine geringfügig höhere Belastbarkeit der UD-Gelege, wodurch diese im Versagensfall geringfügig später brechen. Allerdings bietet ein Gewebe einen netzartigen Verbund, der dem Rissfortschritt im Falle eines Bruches entgegen wirkt.
Die ausschließliche Verwendung von UD-Fasern macht also beim Rahmen vielleicht noch Sinn, da hier immer mehrere Rohre tragen und der spröde Bruch eines Rohres in der Regel nicht gleich zum Sturz führt. Für unsere sicherheitsrelevanten Bauteile stehen wir dem UD-Trend skeptisch gegenüber. Auf Wunsch fertigen wir dennoch Lenker und Sattelstützen mit UD-Faseroberflächen, allerdings verwenden wir hierbei zu Ihrer Sicherheit immer noch einen Gewebeanteil, um das spröde Bruchverhalten und die rasche Rissausbreitung zu verhindern. |
Quelle
Tja, wat nu? Ist es zulässig zu sagen, dass Leinwand-Gewebe "schlagfestere" CFK Platten ergibt, während UD Lagen belastbarere Laminate erzeugen, mit Köper und Atlas irgendwo dazwischen?
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moron
Pisten-Papst
Anmeldedatum: 25.01.2007
Beiträge: 318
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| Verfasst am: 25.10.2012, 22:17 • Titel: |
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Hier sind die Webarten auch ganz gut erklärt:
http://wiki.r-g.de/index.php?title=Webarten
Die Frage ist, was für Belastungen auf die Platte wirken. Sollen vorwiegend nur Kräfte in Längsrichtung (0°-Lage) aufgenommen werden, kann ein unidrektionales Gewebe ausreichend sein. Hat man aber auch Kräfte in Querrichtung und Torsion (ich denk mal es soll eine Chassisplatte werden?) dann brauch man auch Faserverläufe in 90° bzw. für torsionssteife Bauteile in 45°-Richtung.
D.h. für eine möglichst steife Platte in alle Richtungen würd ich eine mit Leinwandgewebe (0° und 90° gleich) nehmen, wo auch Lagen um 45° gedreht laminiert wurden. Für spärische Formen ist Leinwand nicht so toll, weil es von Haus aus recht unflexibel ist, aber für eine Platte ist das ja egal.
Ein guter Hersteller sollte die genaue Anordnung der Gewebe schon in die Produktbeschreibung setzen, das ist bei Faserverbundwerkstoffen entscheidend für die mechanischen Eigenschaften.
Andi |
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