Hi zusammen,

verschwende gerade ein paar Gedanken im Rahmen eines zukünftigen Projektes.

Wie stelle ich einen möglichst einfachen, bezahlbaren aber steifen Sandwichaufbau auf die Beine mit etwa 3-4mm Stärke? Oder geht auch dünner?

Wabe und so fällt aus, fertig zu teuer und als Halbzeug extrem teuer und zu kompliziert. Oder?
Brauche so 0,25m² gibts sowas bezahlbar fertig oder geht das auch mit Hausmitteln, ohne schäumendes Harz und Heizpresse?

Obwohl, Heizpresse (Tischler) stünde zur Verfügung.

Habe hier 1,5mm 1a-Flugzeugsperrholz rumliegen, das soll, so dachte ich, der Kern werden.

Mein Gedanke war jetzt 0,8 oder 1mm fertige GFK-Plattenware zu besorgen und entsprechend aufgerauht von beiden Seiten draufzuharzen.
Hält sowas oder geht das auseinander?

Alternativ keine fertigen Platten, sondern beidseitig Matten von grob bis fein nass in nass drauflaminieren, bis ich auf die gewünschte Stärke komme.

Oder Kern dicker als 1,5mm und beidseitig dünner? Also Kern so 2,5 - 3mm Flugzeugsperrholz und beidseitig Matte oder Platte drauf? Bestes Verhältnis von Kern zu Aussenschicht?

Muß es, im Hinblick auf die Steifigkeit, Carbon sein oder geht auch GFK?

Werden Flossen mit sowas wie Pods oder Düsen-Attrappen dran so um 25cm Spannweite, allererste Priorität hat extreme Steifigkeit, niedriges Gewicht wäre natürlich auch schön.

Wäre Balsa (Stirnholz) eine Alternative? Immerhin trägt der Kern ja nicht, ist das so?
Wo bekomme ich wenn, bezahlbar Balsa-Stirnholz? Habe kürzlich jemanden gefunden, hab den Link aber verdödelt.

Jürgen macht cooles Sandwich aus Balsa-Stirnholz und 0,irgendwas mm CFK Platte, das wird aber zu dünn für mich.


Fragen über Fragen.... kopfkratz....

Gruß Jan

Geändert von Kabelmann am 16. Dezember 2013 um 21:55

Die theoretische Seite ist erstmal relativ einfach. Du brauchst einen in sich sehr steifen Werkstoff für die Deckschichten, einen möglichst hohen Abstand zwischen den Deckschichten und möglichst dicke Deckschichten.

Als Anhaltspunkt ist reine Glasfaser etwa so steif wie Alu, und reine Kohlefaser etwa so steif wie Stahl. Cf/Stahl ist etwa dreimal so steif wie Gf/Alu. Ein GfK oder CfK ist natürlich nur in etwa so steif wie der Faseranteil selbst, da die Matrix (Epoxy) fast gar keine Kräfte aufnimmt.

Der Abstand zwischen den Deckschichten geht mit der zweiten Potenz in die Steifigkeit ein, d.h. eine Erhöhung von 3 auf 4 mm beispielsweise erhöht die Steifigkeit um den Faktor (4/3)^2 ~= 1,8.

Die Dicke der Deckschicht fließt bei gegebener Außendicke weniger als mit der ersten Potenz (linear) in die Steifigkeit ein.

Der Sandwichkern selbst wird wegen seiner geringen Steifigkeit gegenüber der Deckschicht kaum auf Zug belastet, muss allerdings in die Lage sein, die beiden Deckschichten auf Abstand zu halten. Dafür ist Druckfestigkeit senkrecht zur Sandwichoberfläche nötig, deshalb wird hier gerne Balsastirnholz verwendet (z.B. bei http://www.heerdegen-balsaholz.de/home_ger.htm ). Wenn Gewicht eine Rolle spielt, musst Du darauf achten, Dein Balsaholz zu versiegeln (Schnellschliffgrund?), damit es sich nicht mit Harz vollsaugt. Insbesondere bei Stirnholz kann das Harz ja gut entlang der Fasern ins Holz eindringen. Dünner Schaumstoff ist eine Alternative.

Aber vielleicht wusstest Du das alles auch schon. Um Dir besser helfen zu können, müsste man natürlich die auftretenden Kräfte genauer kennen.

Oliver

Oliver hat ja schon alles gesagt.
Ich hab immer einfach Balsbrettchen genommen und Kohlegewebe auflaminiert. Fertige Platten aufkleben würde ich nicht machen. Das hält nicht so gut wie laminieren.
Das beidseitige Laminat zum Polymerisieren zwischen Backpapier unter die Presse. das wird supersteif.
Problematischer sind die Strirnseíten. Die muss man ja irgendwie abschließen.

Gruß,
Achim

Hi Ihr,

vielen Dank soweit, geahnt habe ich das teilweise schon, aber es geht nix über fundiertes KnowHow aus der Luft- und Raumfahrtindustrie mit Zahlen, Daten und Fakten!

Habe noch einen Anbieter für bezahlbare Wabe gefunden, vielleicht kann ich mich damit anfreunden, sonst wirds Stirnholz.
Werde mich auf die Suche nach bezahlbarer Kohlefaser machen und dann schaun mer mal. Ich denke eine Mischung aus GfK und CfK wirds dann werden.


@ Olli, bei mir sieht es danach aus, daß wir uns ja morgen sehen, werde Dir damit nochmal in den Ohren liegen, zB. wegen richtiger Gewebebindung und Ausrichtung.

Gruß Jan

Hi,

was ist denn mit Depron Platten? Die gibt es in dieser Dicke. Man muss natürlich von der Wunschgesamtdicke die Laminatdicken abziehen.
Bei fertigen Platten wäre ich vorsichtig was das ankleben angeht. Die innere Schicht sorgt ja dafür, das die äußeren auf einem fixen Abstand gehalten wird. Das bedeutet Zug- oder Druckbelastung senkrecht zur Oberfläche. Balsaholz als nicht Stirnholz verwendet kann da delaminieren. Wenn man fertige Platten aufklebt, kann es passieren das sich zwischen der Platte und dem Kern eine Luftblase bildet. Da hat man dann leider kein ordentliches Sandwich. Mann müsste den Kleber wie Fliesenkleber auftragen, mit nach außen offenen Rillen, Dann könnte man das Sandwich in einer Vakuumtüte anpressen.

Wenn Gewicht keine Rolle spielt, dann würde ich massiv bauen. Bei gleicher Dicke ist massiv immer noch stabiler als ein Sandwich weil einfach mehr Material da ist was die Last aufnehmen kann. Ist hingegen das Gewicht vorgegeben aber nicht die Geometrie, dann wäre ein Sandwich stabiler.

Gruß

Neil

Hey Neil,

Gewicht spielt natürlich auch eine wichtige Rolle, wird sonst schnell zu hecklastig, aber wichtig ist in erster Linie Stabilität.

Kohlefaser günstig? Hat da jemand eine Quelle?

Depron kann man vergessen. Hab ich vor Jahren schon probiert. Ist viel zu schwammig, zu weich und das Harz verbindet sich nicht wirklich gut. Wenn man die ganzen Nachteile der Wabe (Strukturbildung im fertigen laminat) miteinbezieht, würde ich dem Balsa den Vorzug geben. Glasfasern setzen die Steifigkeit erheblich runter und schwerer wird es auch noch. Je nach Fläche würde ich 80er Kohle Leinwandbindung nehmen.

Günstige Kohle wird man wohl kaum noch kriegen. Das Zeug ist richtig teuer geworden.

Gruß,
Achim

Rohacell wäre noch eine Alternative, sehr leicht und im Sandwich sehr fest. Leider nicht billig.

Louis

PS:

Wenns auf Druckfestigkeit ankommt ist Balsa Hirnholz unschlagbar

Rohacell 0,9 MPa (=N/mm2)
Balsa 12,7 Mpa (=N/mm2)

Also: Balsa/CFK wäre wohl optimal.

Geändert von Lschreyer am 20. Dezember 2013 um 10:41