Kann ich das knicken - oder nicht? CFK-Alu-Verbinder nach Crash noch einsetzbar?

Hi,

durch eine Störung zwischen den Ohren habe ich meine kleine L-213A von Valenta etwas - sagen wir mal - "unsanft" gelandet.

Der Verbinder ist ein im Querschnitt rundes Alurohr, das mit CFK-Rovings gefüllt ist.

Dieses ist nun "etwas" verbogen.

Die Knick-, Bruch- und Biege-Eigenschaften sowohl von Alu-Rohren als auch von CFK-Verbindern sind mir im Groben bekannt.

Die Frage ist: Wie verhält es sich bei Kombinationen wie in diesem Fall?

Kann man den Verbinder weiter einsetzen? Evtll. mit Einschränkungen? Oder gar nicht mehr?

Wieviel ist "etwas"? Wobei ich so einen Verbinder, wenn die Biegung von Auge sichtbar ist, wegschmeissen würde. Wahrscheinlich hat ein Teil der Kohle Schaden genommen.

Hallo!

Wegschmeißen, wenn das Alu die gebogene Form behält, dies ist ja meistens nicht sehr dick in der Wandung, dann ist mit Sicherheit die Kohle auch beschädigt, steht nicht dafür.

Liebe Grüße

Daniel Lesky

Hi,

also es ist wohl mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit anzunehmen, dass die Kohle innen Schaden genommen hat - sonst wäre die Biegung sicher nicht sichtbar.

Die Frage ist: Was kann passieren? Wird der Verbinder brechen oder knicken, wenn man zum Beispiel einen Looping fliegt? Dazu müsste das Alu ja dann an genau einer Stelle (Bruch- bzw. Knickstelle der Kohle) reißen. Nun ist ja innen die Kohle vollflächig mit dem Alu verklebt. Da ist also überall Kraftschluss zum Rohr gegeben.

Da das Rohr "leicht" verbogen ist – auf einer Länge von (geschätzt) 50 cm aus der Geraden um (geschätzt) ca 1 cm auslenkend – dürfte es innen eigentlich keinen richtigen Riss oder Bruch geben. Was passiert da drin also?

Könnte man die Stabilität wieder herstellen, wenn man einfach nach dem einschieben in den Rumpf (das geht noch) eine Art Metallmanschette um die GFK-Führung des Rumpfes legt/verschraubt?

Der Klarheit wegen: Mir geht es nicht um die Ersparnis von ca. 25 Euro für den neuen Verbinder (es wäre mein dritter für dieses Modell), sondern um das Verständnis, was in dem Verbinder passiert ist bzw. welche Auswirkungen es hat oder nicht hat.

So wie Du die Biegung beschreibst, sind die Kohlefasern wahrscheinlich noch nicht gerissen. Aber durch die Biegung stehen sie dauernd unter Spannung, und diese Spannung steht zum Last Übernehmen nicht mehr zur Verfügung; die Bruchfestigkeit hat also abgenommen.

Wenn die Kohlefasern dann reissen, führt das über die Verklebung zu sarker Kerbwirkung auf das Alu, das sich dann auch bald verabschiedet.

Servus,

gerade das, was MarkusN beschreibt, ist der Knackpunkt an der ganzen Geschichte. Doch kurz etwas Theorie zu besagtem Flächenverbinder, da dies ja gewünscht wurde:

In Folge der Biegekräfte im Flug (z.B. Biegen der Flächen beim Hochstart, da wirds sichtbar) treten im Flächenverbinder an der Oberseite Druck- und an der Unterseite Zugspannungen auf. Kohle kann diese Zugspannungen sehr gut aufnehmen, sie hat einen hohen Elastizitätsmodul, der angibt wie stark sich ein Material unter einer gewissen Spannung dehnt. Kohle dehnt sich sehr wenig und versagt leider auch sehr spröde, was bedeutet, dass wenn die Belastungsgrenze erst einmal überschritten ist, die Fasern schlagartig reißen und sich nicht erst plastisch verformen, wie es zum Beispiel ein Radiergummi tut. Kohlefasern reißen je nach Typ bei 2-3% Dehnung, also recht wenig.
Die große Frage ist also: Sind bereits Fasern gerissen oder sind diese noch intakt? Das hängt vom Grad der Verformung ab. Aber auch wenn bereits einige Fasern gerissen sind - das Reißen fängt im Übrigen von der Biegeaußenseite an) kann der Verbinder durchaus noch in der Lage sein, die üblichen Belastungen aufzunehmen. So lange nämlich die auftretenden Zugspannungen kleiner bleiben als die Bruchlast der Kohle wird sich der Riß nicht weiter vergrößern. Je größer der Riß allerdings wird, desto größer werden die Spannungen in den verbliebenen Fasern, da diese ja jetzt die gleiche Last über einen kleineren Querschnitt zu tragen haben.

Ich würde jetzt vorsichtig versuchen, den Verbinder wieder in die alte Form zu bringen um die von Markus beschriebene "Vorspannung" der Fasern zu lindern und dann langsam das Limit austesten. Du musst damit rechnen, dass die Stabilität des Modells beeinträchtigt ist, wenn du also extreme Belastungen fliegst solltest du dir einen neuen Verbinder anschaffen, für einige gemütliche Runden in der Thermik dürfte der lädierte allerdings noch bei weitem reichen.

Hoffe geholfen zu haben.
Gruß,
Eric

Hallo Eric,

Inspector_E schrieb:

Hoffe geholfen zu haben.

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Das hast du! Deine Erklärung war das, was ich mir als theoretischen Überbau gewünscht habe. Jetzt - so hoffe ich - weiß ich in etwa, was in dem Verbinder vor sich geht.

Danke!

Ich würde sagen, dass die Fasern nicht in Zugrichtung, sondern im Druckbereich versagt haben! Somit hast du mindestens den halben Kohlenstofffaserquerschnitt noch intakt. Die Verformung des Aluminiums hielt diesen zugbelasteten Bereich und eigentlich noch intakten Bereich noch unter Spannung. Die Druckfestigkeit von Faserverbundstoffen ist ein wenig geringer als die Zugfestigkeit. Besonders schlecht bei Druckbeanspruchungen sind Aramidfaser-Verbunde.
Ich hatte dieses Versagen auch schon an meiner gelben Ka6E am Höhenleitwerk, einem 8mm Alurohr mit Kohenstofffaserfüllung. Das Rohr ließ sich leicht wieder Richten, fliegen würde ich damit aber nicht mehr!
Säg das Aluminium doch mal mit einer Trennscheibe auf und schau nach.

Schande über mein Haupt, nächste Woche ist die Werkstoffkunde Klausur und ich denke nicht an das naheliegende, sondern nur an die Zugseite...

Du hast Recht, bevor bei biegebelasteten Teilen die Zugseite versagt versagt die Druckseite. In diesem Fall bringt zurückbiegen natürlich gar nichts, weil die Druckfestigkeit nicht mehr vorhanden ist.

Ich habe das Problem schon mehrfach erlebt, bei der L-213 und auch bei der ASW-20. Eigentlich unglaublich wenn man weiss wie unzerstörbar die Kohleverbinder aus der F3B Szene sind.

Bei der ASW-20 hat sich der Stab schon beim ersten Abfangen aus dem Erstflug-Start gekrümmt. Das war an der Klippe, HR stand etwas auf tief, schon das Abfangen aus dem ersten Durchsacken hat gereicht.
Auch die L-213 hatte nach dem ersten Urlaub einen krummen Stab. Hab ihn anschliessend sofort ersetzt, Zweiter hat aber nur gehalten bis zur nächsten Flugwoche und war dann auch krumm (ohne Crash!).
Ich bin danach dann doch noch länger geflogen, auch mit der ASW, ohne dass etwas passiert ist. Allerdings nie aus maximaler Flughöhe senkrecht nach unten und dann voll gezogen (Hahnenmoos lässt grüssen....)

Das Blöde dran ist dass Valenta die Verbinder mit ungeraden Massen liefert, L-213 hat 13.9mm - ASW hat 16.1mm Durchmesser, deshalb können sie nicht ohne weiteres durch einen Stahl ersetzt werden.
Bei der ASW haben wir jetzt 15er Messinghülsen eingeharzt und verwenden 14er Stähle (von Gewalt). Jetzt ist die Sache endlich stabil. Das geringe Mehrgewicht ist absolut kein Thema, merkt man nicht.

André,

die L-213A wird mit einem bereits leicht gekrümmten Verbinder ausgeliefert!!! Es gibt nämlich nur genau eines Stellung des Verbinders, in der die beiden Flächen sauber am Rumpf anliegen. Ich vermute, dass dadurch ein Fehler bei der Herstellung von Flächen und Rumpf korrigiert wird.

Wenn man sich den Verbinder ansieht, dann bemerkt man erstens auf einer Stirnseite eine Markierung "L" und auf dem Verbinder eine Art (silberfarbenen) "Kratzer in T-Form" an genau der Stelle, an der er aus dem Rumpf tritt. Diese Merkmale habe ich bei allen L-213-Verbindern gefunden, die mir bisher in die Finger gekommen sind.

interessant was du da schreibst - hat der Flieger denn V-Form? Auf den Bildern bei Valenta ist das leider nicht eindeutig zu erkennen.
Es handelt sich laut Internetseite ja um ein Voll-Gfk Modell, ich gehe dann davon aus, dass der Rumpf ist entsprechenden Formen hergestellt wird und solche Krücken zum Ausgleich von Baufehlern eigentlich nicht erforderlich sein sollten.
Gruß,
Eric

Hallo!

Noch ein weiterer Erfahrungsbericht zu den Alu-CFK-Verbindern von Valenta, in dem Fall von einer ASW20:

Mein Verbinder hat bei einer unfreiwilligen Rückenfluglandung (Strömungsabriss bei Steilkurve in zu geringer Höhe am Hang mit anschließendem Versuch, im Rückenflug zu entkommen) seinen Geist aufgegeben, ist einfach glatt durchgebrochen. Man muss dazu sagen, dass dies dem Modell das Leben gerettet hat, Flächen etc. waren nur sehr gering beschädigt.

Meine Erfahrung ist weiterhin, dass diese Verbinder teilweise schon ab Werk leichte Lunker und Risse in den Ende haben. Vielleicht ist das so eine typische Massenware, die etwas lieblos am Meter hergestellt wird?

Im normalen Flugbetrieb konnte ich aber keine Effekte wie Verbiegen o.ä. feststellen.

Gruß
Christoph

P.S.: Ich würde einen angeditschten Verbinder auch sicherheitshalber entsorgen, denk nicht nur an das Modell sondern auch an die Folgeschäden, die Du verursachen kannst! Immer das Material gut warten!

Eric,

Inspector_E schrieb:

interessant was du da schreibst - hat der Flieger denn V-Form?

Zum Vergrößern anklicken....

nein, die L-213A hat keine V-Form.

Als ich mir die Verbinder gestern noch einmal angesehen habe, fiel mir noch etwas auf, das ich bisher nicht bemerkt hatte: Es scheint so - bei aller Vorsicht - als ob das Alu-Rohr auf der einen Seite eine größere Wandstärke hat als auf der anderen. Auf beiden Seiten ist das Rohr etwas angefast.

Auf der einen Seite scheint die Wandstärke (habe sie nicht gemessen und schätze von daher jetzt) bei 3 mm zu liegen, auf der anderen bei 2 mm.

Ich sehe mir das noch mal genau an.

keine Bange - der Valentastab hält

keine Bange - der Valentastab hält

Also ich kann aus eigener Erfahrung Eure Bedenken entkräften:

Mein Freund Stefan, ein absoluter Heizer vor dem Herrn, hatte mit seiner ASW 17 von Valenta einen Crash. Der Stab war leicht gekrümmt, das so entstandene "Bogenmaß" in der Mitte betrug ca 3mm. Wir haben den Stab mit einem Fäustel wieder gerade gekloppt und gut iss. seit dem heizt Stefan weiter und rasiert die Hangkante, und das seit einem Jahr schon.

Es hängt sicher vom Grad der Verformung ab, aber bei so geringen Maßen ist das nach unserer Erfahrung unbedenklich.

Gruß

Kalle,

das ist doch mal eine praxiserprobte Aussage!

Ich werde mir das mal durch den Kopf gehen lassen - und dann eventuell auch den Praxistest machen...