Wasseraufnahme bei Gfk,Cfk und Epoxy

Hallo ,

ich hab kürzlich bei den " Großen " Segelfliegern gehört , das die verwendeten Compositwerkstoffe Wasser aus der Umgebungsluft aufnehmen , hab bei Herrn Google aber nichts gefunden , besteht diese Problem auch bei unseren Modellflugzeugen , die ja auch mehr oder weniger aus Compositbauteilen bestehen ?

Hi, also hier gab es auch mal einen Thread, indem erwähnt wurde, dass cfk-(klapp-)luftschrauben wasser aus der umgebungsluft ziehen und dadurch belastbarer bzw. nicht so spröde sind, deshalb soll man sie wenn sie oft trocken gelagert werden auch mal in Wasser einlegen. Da die Belstungen von einer Tragfläche aber nicht so groß sind wie eines Propeller(-blattes) wird das wohl nicht nötig sein. Bin aber auch nicht so der Experte auf diesem Gebiet.
Grüße Heiner

Hallo Heiner ,

mich intressiert die Wasseraufnahme im Zusammenhang mit der Gewichtszunahme , da einige Großsegler hart an der 25 kg liegen .

ich denke...

ich denke...

das hier die Osmose
http://www.esys.org/technik/osmose.html (Beispiel Segelboot)
bei Gelcoatbeschädigung gemeint ist. Wenn diese Schicht unbeschädigt ist, kann ich mir keine Wasseraufnahme durch die Luftfeuchtigkeit vorstellen...
Grüße
Pitbull

Hallo Steffen

So richtig Sorgen wegen des Gewichtes würde ich mir da nicht machen. Wasseraufnahme bei den Großen findet ja normalerweise nicht im Laminat, sondern im dafür vorgesehenen Wassertank statt.

Aber zum Thema findest Du hier gute Daten:

Für das unverstärkte gehärtete Harz:
R&G Handbuch Kapitel 2 (PDF)
Seite 2.11 unten "Daten des unverstärkten Harzes"

und für die Fasern (nicht in die Matrix gebunden):
R&G Handbuch Kapitel 8 (PDF)
Seite 8.06

Feuchteaufnahme von Faserverbunden

Feuchteaufnahme von Faserverbunden

Das ist ein sehr komplexes Thema, was den Rahmen eines Forenbeitrages bei weitem sprengt.
Osmose ist eher bei UP-Systemen im (echten) Bootsbau von Bedeutung. Bei EP-Harzen und bei uns Modellbauern ist es kein Problem.

Folgendes kann der Interessierte zur Kenntniss nehmen:
# Feuchte wird nahezu ausschliesslich von der Matrix aufgenommen, Glas, PE und Kohlefasern sind im Gegensatz zu den polymeren Systemen nur schwach hygroskopisch.
#Aramid und natürliche Fasern sind hier eine Ausnahme, sie nehmen Wasser nennenswert auf
#Wassereinlagerung findet entweder in der Polymerstruktur statt, oder in Microporen oder Rissen im Laminat (meist entlang der Faser-Matrix-Grenzfläche)
#Folge sind Massenzunahme und Aufquellen
#Eigenschaften ändern sich! Für den Modellbauer ist evt mal ein Spannungsdehnungdiagramm interessant zu sehen:

Quelle: DLR Braunschweig, Institut für Strukturmechanik
#Zu sehen ist hier folgendes:
Eine Spannung ist eine Kraft bezogen auf eine Fläche, eine Dehnung eine Längenänderung bezogen auf eine Ausgangslänge. Man kann also das Diagramm auch erstmal als Kraft und Verlängerung ansehen, wenn man mit dem Spannungsbegriff nicht so vertraut ist.
#Dargestellt ist ein EP-Harz mit unterschiedlichen Feuchtegraden.
#Wichtig! 0% Feuchte ist ungünstig, Festigkeit sinkt, aber Steifigkeit ist maximal
#die Kurven werden flacher mit Feuchtezunahme, d.h die Steifigkeit sinkt, die Bruchdehnungen nehmen zu, die Festigkeiten steigen. Heiner hat also recht, die cfk-Luftschrauben werden höher belastbar, aber auch etwas "weicher" , (...diese Aussage ist etwas vereinfacht, Kohlenstofffasern tragen die Hauptlast, es ist zwischen des Festigkeit Längs, Quer zur Faser zu unterscheiden etc.)
#Nicht-Linearitäten nehmen zu
#Es ist besser nach dem Tempern, Bauteile etwas liegen zu lassen, bevor sie verwendet werden. Es bauen sich auch Eigenspannungen ab.

Achtung:
#Gilt nur für moderate Anfeuchtungen und Temperaturen!
#80 Grad und mehr, kombiniert mit Feuchten senken die Belastbarkeit
#Wassereinlagerung in Poren kann beim Einfrieren zu Delamination führen

Beste Grüße,
Michael

Claus Eckert schrieb:

Hallo Steffen

So richtig Sorgen wegen des Gewichtes würde ich mir da nicht machen. Wasseraufnahme bei den Großen findet ja normalerweise nicht im Laminat, sondern im dafür vorgesehenen Wassertank statt.

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Eckart ,


naja , mir geht es ja nicht um die Festigkeit , sondern ausschließlich um die eventuelle Gewichtszunahme durch " Wassereinlagerung " und bei einem Gewicht von 24,9 kg werden die Sorgenfallten dann doch sichtbar

ich denke, da kannst du deinen Flieger lange in´s Wasser legen, bis der in der Struktur 100 gr. Wasser auf nehmen kann ?
Die grossen stehen oft das ganze Jahr in schlecht belüfteten Anhängern draussen, da ist das eher ein Thema. Vor allem jetzt, wenn der Nebel oft tagelang anhält. Auch die Flugzeughallen sind oft nicht das gelbe vom Ei, an solchen Tagen ist der Boden bei uns oft dauernd nass.
Anfällig sind dann am meisten offene Kanten, z.B. an der Endleiste.

Hallo,
ich habe im Sommer eine Untersuchung durchgeführt, bei der es auch um die Effekte von Flüssigkeitseinlagerung in Laminaten ging. Nebenbei wurde auch die Massenzunahme bestimmt. Nach zwei Tagen in kochendem Wasser betrug die relative Massenzunahme lediglich 0,43% bei vorher trockener Probe (Ränder versiegelt). Daher kann ich hänschen zustimmen.
Zudem hat das Laminat nach ein paar Wochen Feuchte aus der Umgebungsluft aufgenommen bis sich ein Gleichgewicht einstellt. Das wird beim Segler von Sebastian vermutlich schon der Fall sein.
Unberechtigt ist seine Frage nicht, denn wenn man den Segler nach dem tempern 2 Tage kochen würde und die Wasseraufnahme der meiner Probe entspräche, würde das Modell bei 20Kg Laminat um ca. 87g schwerer werden.

Wünsche euch allen ein frohes Weihnachtsfest und das eure Feuchteaufnahme nicht aus dem Gleichgewicht kommt!
Beste Grüße,
Michael