Laminierkeramik bei höheren Temperaturen verarbeiten gegen Wellenbildung des Harzes?

Hallo zusammen,

ich habe eine Deltaform aus Kohlefaser gebaut und getempert. Diese ist jedoch etwas verzogen und daher nicht optimal.
Jetzt suche ich nach einer Alternative. Laminierkeramik stand ich eher skeptisch entgegen.
Seine Meinung ändert man oft erst, wenn man nicht mehr weiter weiss. An dem Punkt bin ich jetzt.
Der Vorteil von Laminierkeramik ist wohl, dass daraus entstandene Formen sehr steif sind.
Der Nachteil allerdings, dass sie nur bedingt temperfähig sind (bis 50° wegen unterschiedlicher Längenausdehnungkoeffizienten von Formenharz und Keramik).
Ich habe mir gedacht, meinen Keller auf 27° vorzuheizen, dann die Form bei dieser Temperatur zu erstellen und aushärten zu lassen und sie dann bis max 50° zu tempern (eigentlich nur dass Formdeckschichtharz).
Würde das Sinn machen, um den Problemen der unterschiedlichen Längenausdehnungkoeffizienten zwischen Harz und Keramik zu entgehen?
Schließlich ist doch der Temperaturunterschied 7° geringer, als bei einer Verarbeitungstemperatur von 20° und somit auch die unterschiedliche Längenausdehnng.
Oder liege ich das so falsch?


Niels
 

b2spirit

User
Huch, das kommt mir bekannt vor...

Huch, das kommt mir bekannt vor...

Falscher Ansatz zur Behebung eines bekannten Problems.;)

Bernd
 

Gideon

Vereinsmitglied
Die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten sind dann nach wie vor noch existent. Das wird so leider nichts, wie ich selbst schmerzlich erfahren musste

Wenn Deine Form aus CFK massive Verzüge aufweist, wie sieht denn dann der Laminataufbau aus (quasiisotrop und symmetrisch wohl eher kaum)?

Warum temperst Du das Bauteil nicht einfach ausserhalb der Form mit einer relativ geringen Aufheizrate (5 °C /h)?
 
Hallo Stefan,

der Aufbau war wie folgt: Formbauharz, 2 x 105 er Glas, 2 x 160 er Glas, 1 x 600er Kohle 45/45° , 2 x 600 er Kohle 0/90°, 1 x 600er Kohle 45/45°.
Beide Formenhälften haben einen Umlaufenden Rand von 8 cm Höhe.
Die "Temperanleitung" hat mir der techn. Berater von r+g wie folgt ans Herz gelegt: 24h bei Raumtemperatur härten lassen, die Form noch auf dem Urmodell mit 5°/h auf 40° 15 h lang tempern und wieder runterfahren mit 5°/h.
Dann die beiden miteinander verschraubten Formhälften mit 5°/h auf 60° fahren und 15h lang tempern, dann wieder runter fahren.
Also eigentlich so, wie du es auch vorschlägst.
So habe ich es dann auch gemacht.
Man muß sich den Verzug so verstellen: man nehme einen Hula Hoop-Reifen, spanne eine Gummifolie drüber und drückt in der Mitte nach unten.
Oder ist der fehlende Glasaufbau dran schuld?
Nebenbei: es gibt nur ein Urmodell, auf dem beide Formen laminiert werden.

Niels
 

Gideon

Vereinsmitglied
Der Vorteil von Laminierkeramik ist wohl, dass daraus entstandene Formen sehr steif sind.
Hier kommt nur die große Lagendicke zu Hilfe(die Steifigkeit geht in dritter Potenz zur Bauhöhe ein), steifer als ein CFK-Aufbau gleicher Dicke ist diese Bauweise sicherlich nicht (wobei auch Dein aktueller Aufbau sicherlich nicht mehr händisch gebogen werden kann)


Kannst Du den entstandenen Verzug in mm beziffern?

600er Kohle ist schon relativ heftig. Wie dick ist denn der gesamte Aufbau?

Den Rand hast Du nicht aufgekantet?

Stell mal bitte Bilder ein
 
Hier die beiden Bilder.
Die Dicke liegt bei ca. 5mm.
Die Absenkung in der Mitte liegt bei 3-4 mm je Seite.
 

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b2spirit

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1 blick

1 blick

Auf den ersten blick, von der Auslegung OK.Dein nicht sichtbarer Verzug muss sich ja dann am Rand bemerkbar machen.
Steht die Form aussen an der Trennebne auf, muss Sie ja. Dieser Spalt wird bis zur Formkante dann immer weniger?
Hier mal ne Zeichnung.
form.jpg
Ich geh mal von aus das die gefräste Trennebne waagerecht ist.

Was mich verwundert das ich keine Formverschraubungen sehe!!Ich bezweifele aber das die Schrauben das bei dieser Mammutdickenform wieder richten könnten.Bei ner dünneren allemal. Nur so ein paar Stiftchen reichen nicht.
Es wäre sinnvoller die gesamte Form wesentlich dünner zu bauen, denn Rand rumherum ruhig so stabil wie vorhanden.
Formverschraubungen alle 10cm rein und vor allem Dingen Stringer aus Styro mit Gewebe quer drüber. Um das nachträgliche Verziehen zu vermeiden.

Als ich euch damals das Angebot zum Urmodell gemacht habe, hatte ich schon im Kopf "wie sollen die Formverschraubungen bei 2mal Abformen des Urmodell" genau passen ?Das muss auf Umschlag passen. Habt ihr daran nicht gedacht und die einfach weggelassen?.Einen Formversatz kann man sich bestimmt nicht leisten.

Bernd
 
Hallo Bernd,

der Formrand liegt an beiden Seiten auf. Er ist nach innen geöffnet(siehe Bild).

Die Trennebene des Urmodells ist gerade.
Eine flexible Form ist fast nicht darzustellen, da ein sehr massiver Holm in seine position eingeklebt werden muß.
Die Verschraubungen sind vorhanden. Sie wurden unabhängig vom Urmodell mit eingebaut. Die Passstifte sind mit einbezogen und passen!

Niels
 

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Der Verzug dürfte in minimal unterschiedlichem Schwundverhalten der Formebene und des Rahmens begründet sein. Diese Form (steifer Rahmen und nicht abgestützte Ebene dazwischen) ist darauf sehr empfindlich. Wenn Du der Form ein paar Längs- und Querrippen spendierst, bleibt das weg.
 

b2spirit

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Tempern

Tempern

Ohne den Tempergurus auf die Füsse treten zu wollen, sag ich mal was allgemeines dazu.
Alles richtig was das Tempern angeht, alles berechtigt und physikalisch und chemisch nachvollziehbar.
Aber mal ehrlich, egal welchen Formaufbau ich wähle, vorher ist noch lange nicht klar, wie die Form nach dem Tempern aussieht.Ist es nach aussen oder nach innen gewölbt oder gerade geblieben???
Nach allem was ich lese, gabs eigentlich immer Probleme wenns getempert wurde, hab gerade noch jemanden mit ner verzogenen Flächenform.."alles nach Anleitung getempert" und alles für die Tonne.Es existieren unterschiedlichste Gewebeauflegepläne, Gewebesortenwahl um Spannungen zu verhindern.Ausprobieren muss man es selbst.Auch diese Laminierkeramik hat ihre Tücken, da hat nur ein andere Aufbauweise mit dem Hinterbau mit Streben Erfolg gebracht.Resize of DSCN0020.JPGResize of DSCN0023.JPG
Auch ich hab diese Erfahrungen schmerzlich erfahren müssen.Besonders bei Flächenformen ist das ein leidiges Thema.Ich hab mich schon vor langer Zeit davon verabschiedet, über Temperaturen von über 30Grad beim Formenbau und Tempern von Fertigteilen nachzudenken.Gab immer nur Probleme.Gestern hab ich ne alte Form (16Jahre) von einem Segler aus der Ecke geholt.Resize of DSCN0021.JPG Die ist immer noch superglatt und die beiden Formhälften passen immer noch aufeinander. Temperaturen über 30 Grad hat die nie gesehen.Was meint ihr was passiert wenn ich die jetzt mal tempern würde?
Auch die Teile in den Formen werden nur deshalb mit 28-30 Grad getempert, weils schneller trocknet und beim Entformen nicht zu unliebsamen Überaschungen kommt, wie aufgeplatzte Nähte durch Harzversprödung.Normale Raumtemperatur reicht nicht aus zum Trocknen des Verklebeharzes.Wir fühlen uns bei 17-21Grad in der Werkstatt wohl, das Harz aber nicht oder ich muss 3 Tage warten mit dem Entformen bei Raumtemperatur.
Vielleicht sollte man diese Erfahrung mal als Denkanstoss für zukünftige Temperorgien nehmen oder einfach aufs Tempern über 30grad verzichten und nur forciert bis maximal 30 Grad trocknen.

Und heute wirds ne Form für eine TurbinengondelResize of DSCN0018.JPG

Bernd
 

Gideon

Vereinsmitglied
Hallo Bernd,

ich fühle mich nicht angesprochen, will aber trotzdem gerne ein paar Punkte kommentieren.

1. Anhärtung: Mindestens 24 h (besser 48 h oder mehr) bei 23 °C / wichtig ist eine konstante Temperatur, die auch in der Nacht nicht absinkt

2. Aufheizrate: So gering als möglich wählen (Rampe < 10 K/h) und vor allem auf eine homogene Wärmeverteilung achten

3. Sprödphase: Systembedingt tritt bei kaltanhärtenden Harzen eine deutliche Sprödphase bei RT-Härtung auf. Diese wird erst mit einer Warmhärtung > 40 °C beseitigt

4. Harzanteil: Harzreiche Massen neigen zu erhöhter Schwindung, deshalb keine dicken Kupplungsschichten verwenden bzw. nur als Kantenfüllmasse einsetzen


Auch habe ich nie exzessives Tempern propagiert, sondern nur die Vorteile einer moderaten Warmhärtung beschrieben. Vielleicht sollte ich das geballt noch einmal in einem gesonderten Thread aufführen. Wie mir scheint, sind die Grundlagen der Epoxydharzchemie nicht jedem bekannt bzw. bewusst



BTW: Epoxydharz trocknet nicht!
 

f3d

Vereinsmitglied
verzogene Form

verzogene Form

Wenn die Form als geschlossener Torsionskasten gebaut worden wäre dh. den Hinterbau mit Poraver aufgefüllt und dann wieder einige Lagen CFK wäre die Form für immer gerade geblieben.

Was mich immer verwundert ist die Tatsache, dass der Bau von voll GFK Modellen oder Formen hier schon so oft erklärt wurde aber die gleichen Fehler immer wieder gemacht werden. :confused:

Hier noch ein paar Bilder ,die erklären mehr als 1000 Worte.

MFG Michael
 

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Eisvogel

User
Michi,
schöne Bilder, aber sehr lückenhaft und die Reihenfolge paßt auch nicht.
.
Du hast doch massig Fotos, stell mal Schritt für Schritt in richtiger Reihenfolge ein.
.
Ich bin auch der Meinung, daß eine gefüllter, geschlossener Kasten weniger verzugsgefährdet ist. Ich glaub aber, daß die Formen von f3d und die Deltaform von Niels nicht so einfach vergleichbar sind, die Deltaform ist doch wesentlich fülliger. Den geschilderten Verzug würd ich auch eher aus Beulen bezeichnen. Evtl. braucht so eine große Form Stringer und Hinterfüllung und Deckel um dauerhaft standfest zu bleiben.
 

steve

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Hallo Niels,
bevor Du Form entsorgst, kannst noch die Formränder abschnippeln. CKF und Epoxy hat schon so seinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und bei dem Umfang kommt schon was zusammen. Wenn die Spannung weg ist, könnte sie wieder etwas aufgehen. Dann evtl. einen neuen Rahmen aus Stahl oder Holz nachträglich anbringen.

Ich bin gerade dabei eine Nurflügel-Form in ähnlicher Größe (60qdm) nachzubearbeiten. Die Formränder habe ich aus Sperrholz dargestellt und die Form mit Poraver hinterfüllt. Die Formhälften haben jeweils eine Höhe von 55mm bei einer maximalen Profilhöhe von 50mm (also 25mm je Hälfte). Trotz vergleichbaren Aufbaus mit cfk kommen da je Hälfte 17kg zusammen, also insgesamt 34kg. Handlich ist dann nicht mehr. Getempert habe ich 48h bei 35°, was an sich zu wenig ist aber ich habe bei meinen Härter einen Vorlauf von 10 Grad. Das sollte dann bis 40° reichen. Ich habe gerade noch mal an der Wurzelrippe (t: 730mm) die Formen nachgemessen und komme nur auf ein minimales Übermaß (+0,3mm).

Worauf ich hinaus will: Ich habe schon kleinere Formen aus der R&G Keramik und dem speziellen Alu-Formharz hergestellt. Alles bis 120° getempert und es gab keinen messbaren Verzug. Die Teile wiegen aber richtig. Ich kann jetzt nur schätzen aber eine Formhälfte in den oben beschriebenen Dimensionen unter 50kg zu bekommen, verlangt bestimmt sehr viel Überlegung. Außerdem war das eine kaum vorstellbare Sauerei. Mit etwas Übung bekommt man das aber auch bestimmt sauberer hin.

Nochmal zu cfk-Formen: Es gab/gibt von R&G eine Broschüre in der die Verwendung von cfk für beheizbare Leichtformen untersucht wird. Dabei wurden schlicht plane Formen auf Glasplatten als Probestücke hergestellt. (So eine Platte kann man dann auch prima nachmessen - bietet Verzügen allerdings auch sehr viel Angriffsfläche.) Ergebnis war, was die Platten immer einen teils erheblichen Verzug hatten. Mit Deinen 4-5mm bist Du da noch richtig gut dabei. Muss mal nachsehen, ob die ein Sandwich verwendet haben oder nur ein einfachen Aufbau. Ich meine aber, dass die für 1qm eine 10mm Wabe genommen haben. Also schon optimal und trotzdem kam nur Murks bei raus.

Grüsse
 
Legt sich der Verzug bei einer bestimmten Temperatur? Wenn ja Form belegen, infusionieren und dann direkt auf die Temperarur hoch. Dann ist das Bauteil auch schneller hart:cool: Es könnte dann nur sein das Dein Bauteil nach dem Abkühlen einen Verzug hat.
 

Gideon

Vereinsmitglied
CKF und Epoxy hat schon so seinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und bei dem Umfang kommt schon was zusammen

Idealerweise hat ein Verbund aus Kohlenstofffasern und entsprechenden Matrices keine merkliche Wärmedehnung. Das ist sonst mit keinem anderen bekannten Werkstoff zu erreichen

Ein Verzug kommt hier nur durch einen nicht symmetrischen und nicht quasiisotropen Laminataufbau zu Stande

Nochmal zu cfk-Formen: Es gab/gibt von R&G eine Broschüre in der die Verwendung von cfk für beheizbare Leichtformen untersucht wird. Dabei wurden schlicht plane Formen auf Glasplatten als Probestücke hergestellt. (So eine Platte kann man dann auch prima nachmessen - bietet Verzügen allerdings auch sehr viel Angriffsfläche.) Ergebnis war, was die Platten immer einen teils erheblichen Verzug hatten. Mit Deinen 4-5mm bist Du da noch richtig gut dabei. Muss mal nachsehen, ob die ein Sandwich verwendet haben oder nur ein einfachen Aufbau. Ich meine aber, dass die für 1qm eine 10mm Wabe genommen haben. Also schon optimal und trotzdem kam nur Murks bei raus.

Die angesprochenen Versuche waren keine reinen C-Faser-Laminate. Das war auch schon das einzige Problem. Die aktuelle Variante nennt sich FibreTemp und hat keinerlei Temperaturdehnung mehr
 
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