CFK-Metallverbund f. Lagerwellen

Gehört zwar eigentlich zu Helis, aber ich spinne mal laut vor mich hin ...

Ist es eigentlich möglich die Lagerwellen aus einem CFK-Stab ummantelt von zb. einem dünnen Edelstahlrohr herzustellen? Am besten sogar selbst? Oder sogar ein CFK-Rohr verwenden?

Beispiel 10mm Rotorwelle: innen 8mm CFK Stab oder Rohr(?), aussen 10x1mm Edelstahlrohr. Unter Vakuum getempert verklebt ...

Ginge das?
Bringt das überhaupt was?
(Gewichtsersparnis, höhere Festigkeiten, ...)
Was meinen die Experten dazu?

Servus.
Peter

[ 05. Juni 2002, 13:48: Beitrag editiert von: peterk ]

Hallo Peter,

kenne mich mit Helis nicht aus, von daher bin ich mir nicht sicher, von welchen Wellen du sprichst. Bei "Welle" denke ich aber gleich an Drehmomente und dafür ist ein CfK-Stab die falsche Wahl. Die CfK-Stäbe bestehen meist aus unidirektionalen Rovings (alle parallel in Längsrichtung). Für Torsionsbelastung bräuchtest du aber ein Rohr mit diagonal angeordneten Fasern.

Bei der Hauptrotorwelle kommen dann noch Biegemomente dazu. Hierfür sind wieder unidirektionale Fasern erforderlich. Ein CfK-Stab, der beide Belastungen übertragen kann, muss also beide Faserrichtungen aufweisen. Ich wüsste nicht, wo man sowas kaufen kann und würde dem auch nicht trauen (wenn man sich einige der erhältlichen Rohre / Stäbe mal genauer anschaut, klappen einem glatt die Fußnägel um). Insbesondere, weil die Huptrotorwelle ja ein äußerst kritisches Bauteil ist und wegen der schwingenden Belastung auch dauerfest sein muss. Ich habe mal bei der Firma Stemme gearbeitet, die diesen Motorsegler herstellt mit dem Faltpropeller und dem Mittelmotor. Die Herstellung der CfK-Fernwelle vom Motor zum Propeller ist eine Kunst für sich. Insbesondere die Krafteinleitungen. Ich würde da an deiner Stelle -offen gesagt- lieber die Finger von lassen. So ein Heli mit gebrochener Hauptrotorwelle ist bestimmt kein Spaß.

Ansonsten habe ich mich auch gerade unter Flugmodellbau allgemein zum Thema CfK und Materialmix mit Stahlrohren ausgelassen. Flächenstahl durch Carbon ersetzen

Gruß Yeti