Kohle oder GFK Rovings im GFK Rumpf

[onki]

Hallo

Ich stehe vor der Wahl GFK oder CFK Rovings in meinem Rumpf als Verstärkungsfaser bei Spanten etc. zu verwenden. Die beiden Werkstoffe haben ja verschiedene Festigkeiten daher die generelle Frage ob es Sinn macht GFK mit CFK zu verstärken oder ob der Einsatz von GfK Rovings in dem Fall sinnvoller ist.
Im Rumpf selbst sind derzeit auch nur GFK Verstärkungen eingearbeitet.

Gruß
Onki

 

[Gideon]

Die beiden Werkstoffe haben ja verschiedene Festigkeiten

und vor allem stark differierende Elastizitätsmoduln, die weitaus mehr Konsquenzen haben



Quelle: R&G Handbuch

daher die generelle Frage ob es Sinn macht GFK mit CFK zu verstärken oder ob der Einsatz von GfK Rovings in dem Fall sinnvoller ist

Grundsätzlich macht man mit Glas weniger falsch (Stichwort: Steifigkeitssprung)

 

[Christian Baron]

Stefan,
da ist ein Schreibfehler in der Tabelle. Unter der Kohlenstofffaser steht noch Aramid HT.

Onki,
wenn Du nur die Spanten mit Kohlenstofffaser-Rovings verstärken willst und nicht das Außenlaminat des Rumpfes, dann geht das schon sehr gut, da das Sperrholz ähnliche geringe Bruchdehnungen hat wie die C-Fasern. Wenn das Rumpflaminat verstärkt werden soll, z.B. der Kabinenhaubenausschnitt, dann sollte dies so verstärkt werden, also genügend C-Fasern eingelegt werden, das die vollständige Belastung von den C-Fasern übernommen werden. Eine Verstärkung von Glasfaserlaminaten im Rumpf mit ein oder zwei Rovings bewirkt eher das Gegenteil, der Rumpf wird Bruchempfindlicher. Das kommt durch die hohe Stetigkeit und geringe Bruchdehnung der C-Fasern. Sie übernehmen die Belastung und wenn sie dann bei nicht belastungsgerechter Menge brechen, bricht das Glaslaminat gleich mit durch die Kerbwirkung der Schädigung.

 

[Gideon]

da ist ein Schreibfehler in der Tabelle. Unter der Kohlenstofffaser steht noch Aramid HT

Danke für den Hinweis!

 

[Mefra]

Hmm,

welchen Sinn hat es überhaupt, Spanten mittels GfK, CfK o.ä. Rovings zu verstärken??

Ich denke, dass sauber eingepasste Spanten allein die entsprechende Belastung im Rumpf aufnehmen können, sicherlich kann man eine passende Hohlkehle am Übergang Spant zu Rumpf ausformen, dafür reicht m.E. jedoch auch ein Harz/Baumwollflocken Gemisch oder ggf. Gfk-Rovings, es geht ja dabei darum, z.B. Scherkräfte in den Rumpf großflächig einzuleiten.

Ich sehe das so wie Christian, dass die Verstärkung des Rumpfes an den "releventen" Stellen nicht mit einem oder zwei Cfk-Rovings ausreichend ist, da die Belastung dann, aufgrund der unterschiedlichen Bruchdehnung und Steifigkeit, nur durch die Cfk-Rovings übernommen werden, wenn auch der Gfk-Rumpf ggf. diese Belastung allein hätte widerstehen können.
So muss die Verstärkung mittels zusätzlicher Cfk-Rovings so gestaltet werden, dass diese dann allein die Belastung aufnehmen können. => Somit wäre m.E. eine Versteifung durch gleiche Fasern (also bei einem Gfk-Rumpf mittels Gfk-Rovings) sicherlich sinnvoller.

 

[onki]

Hallo

Danke für eure Antworten. Dann lag ich ja mit meiner Vermutung richtig.
Es geht hauptsächlich um die Verstärkung neuralgischer Punkte wie Haubenausschnitt, Flächenanformung etc.
Da werde ich dann Glas-Rovings verwenden und diese ggf mit Matte abdecken, wegen der besseren Oberfläche.
Beim Spant ging es lediglich um den Längsspant beim Hauptfahrwerk um die Krafteinleitung noch großflächiger zu gewährleisten.

Gruß

Onki