Formenbau - Temperaturbestädigkeit

Hallo,

Habe bisher mit M1-Glasgewebe und Laminierkeramik gearbeitet, was schnell und einfach ging. Möchte nun aber Formen bauen, die auch mal bis 90°C/100°C getempert werden können, wozu die Laminierkeramik ja angeblich nicht taugt.

Wie lässt sich schnell und einfach (und sofern möglich auch kostengünstig) eine Form erstellen die diesen Temperaturbelastungen standhält? Auch sollte die Form nach 2 Jahren noch genutzt werden können.

Etliche Lagen Glasgewebe und ein Rahmensystem aus Alurohren einlaminieren?

Was die Größe betrifft: hätte momentan zwei Sachen, die ich abformen möchte. 1x 20x5x2cm und 1x 160x30x15cm

Sehe auf Bildern immer wieder Formen mit extremen (>5cm) Wandstärken...

Hallo!

Bing schrieb:

...wozu die Laminierkeramik ja angeblich nicht taugt...

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Geht wirklich nicht, haben wir schon ausgetestet!

Bing schrieb:

Etliche Lagen Glasgewebe und ein Rahmensystem aus Alurohren einlaminieren?

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Glas und Alu sind so oder so keine gute Idee bei hohen Temperaturen und in der Kombination schon gar nicht (Bimetalleffekt)! Daher sollten die Formen möglichst aus einem Material sein.
Temperaturbeständige Formen müssen quasi zwangsläufig aus dem Material gemacht werden, das auch nachher einmal im Bauteil zum Einsatz kommt. Das ist wegen der u.U. extrem differenten Temperaturausdehnungskoeffizienten nötig, sonst springt das Bauteil zu früh aus der Form!

Bing schrieb:

Sehe auf Bildern immer wieder Formen mit extremen (>5cm) Wandstärken...

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Ja, ist üblich, aber dabei handelt es sich um hinterfüllte Formen.
Guckst Du:



Und die eigentliche Wandstärke ist sehr gering und damit ist auch der Materialeinsatz überschaubar...

Gruß

Tobas

Danke dir!

In der Form soll später mit CFK gearbeitet werden, das wäre dann kein billiger Spaß wenn auch die Form aus CFK erstellt werden soll.

Ich mache mir nur Gedanken darüber wie ich ein Bauteil mit ca 160x30x15cm so abformen soll, das die Form später absolut verwindungssteif ist Der Schaum auf deinem Bild, was ist das? PU-Schaum? Hält der den Temperaturen stand?

Nehmen wir mal das extrem Beispiel PKW-Motorhaube. Hier müsste die Form ja extrem stabil sein und trotzdem möglichst so gebaut, das problemlos getempert werden kann. Wie sähe denn hier der Aufbau aus?

wird wohl poraver sein...


mfg. thomas

Bing schrieb:

In der Form soll später mit CFK gearbeitet werden, das wäre dann kein billiger Spaß wenn auch die Form aus CFK erstellt werden soll.

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Rechne mal die Zeit und dann wirst Du feststellen, das selbst Kohlefaser den Braten nicht fett macht...

Bing schrieb:

Ich mache mir nur Gedanken darüber wie ich ein Bauteil mit ca 160x30x15cm so abformen soll, das die Form später absolut verwindungssteif ist Der Schaum auf deinem Bild, was ist das? PU-Schaum? Hält der den Temperaturen stand?

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In der Größe ist ein hinterfüllter Aufbau wirklich empfehlenswert!
Das ist kein PU-Schaum, sondern Glashohlkugeln der Fa. Poraver.
Die halten die Temperaturen!

Bing schrieb:

Nehmen wir mal das extrem Beispiel PKW-Motorhaube. Hier müsste die Form ja extrem stabil sein und trotzdem möglichst so gebaut, das problemlos getempert werden kann. Wie sähe denn hier der Aufbau aus?

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Kohlefaser, mit ca. 8-10mm Dicke!
Sowas hatten wir schon öfters mal hier!
Auch die Formen für die Monocoques sind aus Kohlefaser. Die von Ralf Schumacher (als er noch F1 fuhr) steht noch bei uns - 10-12mm massiv Kohlefaser...

Wenn Du es richtig machen willst ist es eben etwas teurer.
Machst Du es nicht richtig, machst Du es dann noch ein zweites mal - das ist noch teurer!

Gruß

Tobias

Tobias hat vollkommen recht, beim Tempern sollte die Form gleich dem Material des spaeteren Bauteils sein. Wir haben auch schon CFK Formen gebaut die durchaus 20mm dick waren. Wenn man sie dann bei 180grad in den Autoklaven schiebt dehnt sich Form und Material gleich. Nicht auszudenken was passieren wuerde bei einer Aluform oder gar eine Form in Mischbauweise, die fliegt auseinender

Wie schon erwaehnt: mit 600g CFK gewebe (ca. 0.6mm/Lage) und 10 Lagen solltest du bei 5-7 mm liegen, der Aufwand lohnt sich und man hat lange freude dran!

LG

Lucas

Danke Tobias, Danke Lucas!

Gut das mit dem verwenden gleicher Materialien klingt ja auch logisch und "Machst Du es nicht richtig, machst Du es dann noch ein zweites mal - das ist noch teurer!" genau das möchte ich vermeiden.

Was sagt ihr zu folgendem Aufbau:

-Urmodell entsprechend vorbereiten, wachsen, PVA, ggf. Trennbretter, ...
-Formenharz P + EPH 161
-Kupplungsschicht aus Baumwollflocken Epoxydharz L + EPH 161
-Für den weiteren Aufbau immer Epoxy L + EPH 161 (oder gibt es eine bessere, ebenso Temperaturbeständige Lösung? wie gesagt, getempert wird später vermutl. L285 oder in späteren Formen mal ein warmhärtendes Harz, aber alles bei Zeiten)
-Kohlegewebe 160g/m² Köper
-einige Lagen schweres Gewebe (>300g/m²), die Lagen immer 0/90, +-45 im wechsel, symetrischer Aufbau

Nachdem die Form so weit fertig ist und die Formenränder stehen, wird alles mit z.B dem angesprochenen Poraver aufgefüllt und nochmals überlaminiert. Das Ganze dann anschließend getempert.

Das Urmodell besteht in einem Fall aus ABS. Sollte das Urmodell vor dem Tempern entfernt werden? Oder bei Verwendung von HArz mit Härter EPH161 erst einmal bis 50°C tempern, Urmodell raus, Form weiter bis 120°C tempern. Nicht das mir das sich ausdehnende ABS die Form zerstört.

funtana2mal2 schrieb:

Wie schon erwaehnt: mit 600g CFK gewebe (ca. 0.6mm/Lage) und 10 Lagen solltest du bei 5-7 mm liegen, der Aufwand lohnt sich und man hat lange freude dran!

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Woher bekomme ich 600g CFK Gewebe? Oder der besseren Drapierbarkeit halber eher mal so in die Richtung 400g. Ich denke ein 240er (Köper) könnte ich gerade so noch faltenfrei auf das Urmodell legen.

Bing schrieb:

Das Urmodell besteht in einem Fall aus ABS. Sollte das Urmodell vor dem Tempern entfernt werden? Oder bei Verwendung von HArz mit Härter EPH161 erst einmal bis 50°C tempern, Urmodell raus, Form weiter bis 120°C tempern. Nicht das mir das sich ausdehnende ABS die Form zerstört.

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Genauso wuerde ich es machen, aber sei trotzdem vorsichtig mit dem Urmodell. CFk hat einen neg. waermeausdehnungskoeffizienten. Es zieht sich also zusammen. Duerfte bei 50grad noch Ok sein, aber viel mehr solltest du nicht tempern mit Urmodell. Und wenn du weitertemperst immer schoen langsam die Temp. erhoehen, zwecks verzug etc.

400g sollte auch gehen, da du die Form ja eh hinterfuellen willst brauchst du auch nicht ganz so viel Gewebe! Ich leider grad kein link papart fuer 600g gewebe. Wir benutzen halt Preprags aber das bringt dir ja wenig. sry.


LG

Lucas

Ich hab grad nochmal nachgedacht, nimm das Urmodell nach dem Aushaerten gleich raus und dann erst Tempern. (also wenn du kalthaertendes Harz verwendest) Ich sehe nicht richtig den Unterschied zwischen gleich rausnehmen oder spaeter, sehe nur ein Risiko fuer den ersten versuch! waere ja schade drum

LG

Lucas

EPH161 bleibt aber bei Raumtemperatur spröde!
Ich würde bis 50° Tempern (5°/h-Gradient) und dann ausformen und dann weitertempern...

Gruß

Tobias

PS.: Der Rest von Deinem Vorschlag ist wirklich gut, das wird funktionieren!

EPH161 bleibt aber bei Raumtemperatur spröde!

Oh ja richtig! hatte ich jetzt nich nachgeschaut... na dann viel erfolg und berichte mal weiter, wuerde mich auch interessieren! (Fotos evtl.? )

frohes Fest erstmal

Lucas

Aufbau einer Flächenform

Aufbau einer Flächenform

Meine neue Flächenform wird ca. 170 cm lang, 40 cm breit und 5-6 cm hoch. Die Form sollte bis 60° temperfähig werden.

Geplanter Aufbau: Formenharz, Ausgleichschicht aus Harz und Talkum, 2x Glas 105 Aero 90/0°, 2x 600er Kohle biax 45/45°, Poraverhinterfüllung, 2x 600er Kohle biax 45/45°.
24 Std härten bei Raumtemperatur, Urmodell entformen, Ober- und Unterseite zusammenschrauben, 24 Std. tempern bei 60° (1 Std 40°, 1 Std 50°, 20 Std 60°, 1 Std. 50°, 1 Std. 40°).

Passt das so?

4 Fragen hab ich noch: Die 2 Lagen Kohle biax liegen 45/45°, oder wär es besser 1x45/45 + 1x90/0? Wenn ja, warum? Meiner Meinung nach bringt 90/0 nichts, während 45/45 Verdreh-/Verzugshemmend wirkt.

Wie verbinde ich am besten die letzten Langen (auf dem Poraver) mit dem Rand? Reicht die relativ kleine Verbindung wenn das Gewebe nur aufliegt, oder sollte der Rand überlappend nach unten laminiert werden?

Poraver sind ja hohl und zwischen den Kugeln ist auch relativ viel Luft, gibts oder gabs da schon mal Probleme beim Absaugen im Sack? Ist es evtl. besser nur an der Oberfläche mit Vakuum zu arbeiten?

Gibts schon Neuigkeiten wegen der Probleme mit Formenharzen?

Hallo Erwin,

ich würde auf keinen Fall nach den zwei Lagen 105er schon Biax reinpacken, der Sprung ist zum Schlichten viel zu groß, wir bauen danach 2x160 und dann 1x 280 Glas oder 245 Kohle.

Ich würde die Form bei RT erstmal 2-4 Tage liegen lassen, in der Zeit kannst du ja auch die hintere Kohlelage aufbringen. So vernetzt das Harz erstmal bei RT maximal vorm Tempern.
Beim Tempern würde ich die Rampe bei 5°/h belassen zur Sicherheit.

Ich würde eine Lage biax 0/90 und eine 45° legen damit es bestemöglich quasiisotrop ist und damit am wenigsten verzugsempfindlich. Das würde ich schon bei den feineren Lagen beginnen. Bei Poraverformen scheibt das ganze nicht so kritisch zu sein, für mich aber kein Grund da ein Risiko einzugehen.

Die Verbindung der Decklage zum Rest ist bei planem Auflegen ausreichend, auch wenn es theoretisch nicht wirklich optimal ist. Durch die großen Verklebeflächen zm Poraver trägt auch diese Verbindung vermutlich recht gut. Ist jedenfalls zigfach bewährt.

Im Sack sauge ich mit Poraverformen und auch sonst nie ab, immer mit Acryl auf der Trennebene, kann ich also nichts zu sagen, glaube aber nicht das es da zu Problemen kommt.

Gruß Arne

Arne schrieb:

Ich würde eine Lage biax 0/90 und eine 45° legen damit es bestemöglich quasiisotrop ist und damit am wenigsten verzugsempfindlich.

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Das höre ich immer wieder verstehe es aber ich nicht. Verzug kann doch nur auftreten, wenn entlang der Laminatdicke ein Spannungsgradient eingebaut wird. Zum Beispiel durch unsymmetrischen Laminataufbau entlang der Laminatdicke. Demnach ist der Aufbau mit 1 Lage 0/90 und einer Lage 45/45 eher verzuggefährdet als 2 Lagen 45/45.

Die "Quasiisotropie" hilft vielleicht um Spannungsgradienten entlang der Laminatebene zu vermeiden, deren Auswirkung halte ich aber für extrem klein. Kann jemand etwas dazu sagen?

Gruß, Anas

ich würde auf keinen Fall nach den zwei Lagen 105er schon Biax reinpacken, der Sprung ist zum Schlichten viel zu groß, wir bauen danach 2x160 und dann 1x 280 Glas oder 245 Kohle.

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Wieso ist der Sprung zu groß? Das Biax hat eine sehr glatte Oberfläche, da die Fäden gerade laufen, 280er Glas ist schon wesentlich buckeliger.

Hallo Anas!

Rigger schrieb:

Die "Quasiisotropie" hilft vielleicht um Spannungsgradienten entlang der Laminatebene zu vermeiden, deren Auswirkung halte ich aber für extrem klein. Kann jemand etwas dazu sagen?

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Ein falscher Materialmix (sollte halt schnell gehen) hat bei uns schon zu echten Bananen geführt. Gott sei Dank, hat die Form die beiden Abformungen ermöglicht, die unser Kunde schnell brauchte.

Beim Formenbau einfach nicht sparen!!!

Tobias

Verbesserungsvorschlag?

Hallo

Kurz OT:

Wie schlimm ist es wenn man das Formharz P mit Härter 161 nur kalt härten lässt? Also ohne Tempern.

Gruss Raffi

Fibricus schrieb:

EPH161 bleibt aber bei Raumtemperatur spröde!

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Hallo Tobias,

das aber deutlich geringer als bei anderen Systemen. Die Kanten einer daraus gefertigten Form sind relativ stabil - zumindest bei mir. Da ich davon ausgehe, dass Du mit EPH 161 selbst noch nicht in dem Maße gearbeitet hast, haben solche pauschalen Aussagen für mich ein etwas komisches "Geschmäckle". Verstehe mich nicht falsch: ich mache das auch gerne mal. Aber hier (in RC-Network) stiftet das nur Verwirrung. Dasselbe gilt für Interna, die hier kein User wirklich versteht und interessiert. EPH 960, zum Beispiel, ist eine völlig andere Nummer, und das weißt Du selbst auch

Zudem ist die Laminatdicke nicht unerheblich dafür verantwortlich, dass eine gewisse, auftretende Exothermie (Eigenerwärmung) des Harzes die Härtungstemperatur "ankurbelt". Dieser Umstand sorgt selbst für eine entsprechende Temperaturbeaufschlagung des Systems während des Härtungsprozesses

Raffi schrieb:

Wie schlimm ist es wenn man das Formharz P mit Härter 161 nur kalt härten lässt? Also ohne Tempern

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Raffi,

wenn Du ausreichend lange bei Raumtemperatur härtest, dann sehe ich weit weniger ein Problem auftreten. Je länger die Verarbeitungszeit ist, desto länger ist die Zeitdauer bis zu einem guten Vernetzungsgrad. Bei reiner RT-Härtung schätze ich mindestens 2 Wochen, bis die vollen mechanischen Eigenschaften ausgebildet sind und bevor Du mit dem ersten Belegen der Formen beginnen solltest

Ich würde aber generell vorschlagen, eine nachfolgende Härtung über 40 °C (>10 h) vorzunehmen. Gerade dann werden die Schlägzähigkeit und Bruchdehnung des Harzes positiv beeinflusst. Laminierharze (auch Gelcoats) sind im Gegensatz zu Klebstoffen auf Epoxydharzbasis verhältnismäßig spröde Zeitgenossen, denen eine derartige Behandlung sehr gut tut

Das vielfach verbreitete Gerücht, dass Epoxydharze durch eine Temperung (Warmhärtung) DEUTLICH bessere mechanische Eigenschaften bekämen, beruht vielmehr darauf, dass durch die erhöhte Temperatur eine schnellere Vernetzung der Moleküle resultiert und somit auch ein (nahezu) vollständiger Vernetzungsgrad in einer deutlich geringeren Zeitdauer ausgebildet wird. Subjektiv vergleichende (meist haptische) Prüfungen zielen immer auf einen bestimmten Kennwert ab, nämlich auf den Elastizitätsmodul (Steifigkeit). Da scheint es doch relativ logisch, dass ein gerade entformter Rumpf noch deutlich weicher erscheint, als ein zusätzlich getemperter, obwohl beide eine gleich lange Härtungszeit aufweisen