Hallo,

Ich habe mich die letzten Tage ein wenig mit Sandwichmaterialien gespielt. Erste Versuche mit Kohle – Balsa – Kohle ergaben eine überraschend (obwohl oft davon gelesen) hohe spezifische Festigkeit. Soweit also ermutigend…

Wenn man jetzt aber etwas grob wird und das Laminat biegt, knickt es unvermittelt ein, wobei die innere (auf Druck beanspruchte) Kohlelage in den Kernwerkstoff eindringt. Wenn man das Laminat jetzt noch (nahezu) kraftlos in die andere Richtung biegt, hält man zwei Teile in den Händen.

Ich frage mich, wie man das Sandwich bedeutend stabiler machen könnte. Ich vermute, dass das Problem die Druckfestigkeit des Balsaholzes ist, da man mit sanfter Gewalt das Laminat zumindest ein paar 1/10mm eindrücken kann. Könnte man hier mit Balsa-Stirnholz oder Aramidwaben einen signifikanten Unterschied (nicht nur finanzieller Natur) erreichen? Schwere Kernwerkstoffe wie Flugsperrholz möchte ich vermeiden. Oder ist es klüger einfach mehrere Lagen Kohle zu verwenden?

Außerdem habe ich an der Bruchstelle feststellen können, dass die teilweise eingetretene Delamination offensichtlich innerhalb des Holzes, und nicht zwischen Holz und Gewebe stattfand (Holzstückchen an der Deckschicht klebend).

Meine Frage deshalb:
Wie mache ich das besser?

Danke im Vorhinein,
Reinhard



PS: Daten der Probe:
Kohle, 1 Lage, Leinwand (leider kein Gewicht bekannt, aber geschätzte >= 200gr/qm)
Balsa, 3*0,8mm (gerade so zur Hand, mit Epoxy verklebt)
Kohle, wie oben
Nicht getempert

Hi,

alles richtig.
Das Problem ist der Abstandshalter Balsaholz. Stirnholz wäre etwas besser da dort die Fasern nicht delaminieren.
Die Frage ist aber eigentlich, welche Kräfte soll das Werkstück aufnehmen? Irgendwann wird alles versagen.
Man kann anhand des Versagens sehen was verbessert werden muss. Ist die CFK schicht gerissen, muss diese verstärkt werden. Wenn nicht war die ja stark genug.
Hat der Abstandshalter versagt, kann man überlegen ob man einen anderen nimmt, oder evtl. die Trennschicht dicker macht.
Den Effekt der Delamination im Holz kannman nur mit einer anderen Orientierung der Faserrichtung lösen oder eben ein anderen Werkstoff.

Gruß

Neil

Hallo,

Im Grunde genommen, möchte ich nur die Konstruktion optimieren. Subjektiv ist die Konstruktion schon ein deutlicher Fortschritt, gegenüber dem zuletzt verwendetem 2,5mm Birkenflugsperrholz. Allerdings habe ich eben das Gefühl, dass sich die Sache noch erheblich verbessern lässt. Ich frage mich nur, ob mehr Kohle oder z.B. der Umstieg auf Aramidwaben mehr bringt. Hauptmangel scheint mir eben die Druckfestigkeit zu sein, der sich vermutlich auf beide Arten beheben lässt.

Reinhard

Salü Reinhard

Eigentlich ist die Optimierung ganz einfach:
Bei dir hat das Holz vor der CFK-Deckschicht versagt.
Optimierung Richtung geringes Gewicht: dünnere Deckschicht
Optimierung Richtung höhere Festigkeit: härteres Balsa, ev. Pappelsperrholz dreilagig (ist nicht viel schwerer als mittelhartes Balsa).
Luxusvariante: Abstandshalter aus Waben ...

Gruss

Andi