Raketenmodellbau.org Portal > Forum > Experimental & Forschung > Motoren & Antriebstechnologien > (thermoplastische) Kunststoffe für Hybriden, Brennwerte und Schub
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FabianH

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FabianH

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Beitrag 107561 , thermoplastische Kunststoffe für Hybriden, Brennwerte und Schub [Alter Beitrag09. November 2006 um 19:55]

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Da ich ja nun, wie einige schon wissen in der kunststoffverarbeitung tätig bin, mache ich mir auch umsomehr gedanken darüber, welchen (thermoplastischen) KS(Kunststoff) man optimalerweise im Hybriden einsetzt. Ich überlege nämlich gerade durchaus, eine Spritzgußform für ein Grain zu besorgen/herzustellen, um möglichst günstig viele Grains herzustellen, ich hoffe das so auch der Hybridflug allgemein zunimmtwink . Das Spritzgießwerkzeug könnte dann auch problemlos einen Sterncore oder ähnliches machen, evtl. könnte man auch direkt in einen Liner spritzen.

Der Vorteil beim Spritzgießen ist vorallem auch, das man innerhalb einer Charge mehrere Kunststoffe verwenden kann, sprich die ersten 100Stk. aus PP, die nächsten aus PE, PVC oder ABS usw. herstellen. Ich würde hier dann gerne eine Diskussion starten, um mal eure Favoriten, rein von der Schubleistung her, herrauszufinden.

Zunächst denke ich ist es ja nicht falsch Brennwerte von Kunststoffen zu sammeln, schließlich verbennen wir das ganze ja. Das habe ich bereits gefunden, bitte um Vervollständigung, falls jemand Daten zu weiteren KS findet:

Polystyrol(PS) 46.000 kJ/kg
Polyethylen(PE) 46.000 kJ/kg
Polyvinylclorid(PVC) 18.900 kJ/kg
polypropylenPP 43.500 kJ/kg


Dazu im Vergleich:

Holz 16.000 kJ/kg
Heizöl 44.000 kJ/kg
Papier 16.800 kJ/kg

Google hat mir da leider nicht sehr viel gebracht, bis auf diese paar wenigen Kunststoffe. Soweit ich weis hat PMMA(Polymethymethacrylat) auch einen relativ guten Brennwert, aber bei uns in der Firma brennen wir die Kunststoffe nur selten ab, da weis also auch niemand mehr über die Brennwertefrown


Mfg Fabian

Geändert von FabianH am 09. November 2006 um 19:56

Turambar

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Turambar

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Beitrag 107564 [Alter Beitrag09. November 2006 um 20:06]

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Ich versuch hier mal mit meinem 12klässlerwissen aufzutrumpfen big grin

wie wärs mit Vulkanisiertem Kautschuk aka Gummi? Die Schwefelbrücken zwischen den Kautschukmolekülen müssten sich doch positiv auf die Verbrennung auswirken, oder? Außerdem rußt brennender Gummi sehr stark also müsste das mit einem Nachbrenner doch abgehen wie sau...?
Leider wird der Gummi schnell relativ weich, aber bei einer Brenndauer von ein paar Sekunden glaube ich nicht dass sich das stark auswirken wird..

Leider habe ich nirgends den Brennwert für Gummi gefunden (wer zündet sowas auch schon an? ^^)

MfG

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Mit der Schwerkraft wären wir fertig geworden.
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Stefan
FabianH

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Beitrag 107565 [Alter Beitrag09. November 2006 um 20:12]

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Ich denke mal, mit 'Gummi' meinst du Elastomere allgemein. Das Problem ist, bis auf TPE, ist das Spritzen in der normalen SGM nicht so einfach. zudem, geht es ja um Thermoplastische Treibstoffe. Ich suche ja Materialien, die ich mit einem Spritzgußwerkzeug verarbeiten kann. Generell zu Grains und deren Material gibts ja schon einen Thread. "Neue Grains für den MH" oder so nennt der sich meines Wissens.

Mfg Fabian

Geändert von FabianH am 09. November 2006 um 20:12

Oliver Arend

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Beitrag 107567 [Alter Beitrag09. November 2006 um 20:13]

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Ruß ist schon mal schlecht, weil Du dann Feststoffe ausstößt, die nichts zum Schub beitragen können. Außerdem ging viel Energie in die Karbonisierung... wie es bei Schwefelbrücken aussieht weiß ich nicht. Ich würde mal analog zu den Flüssigtreibstoffen sagen: je mehr Wasserstoff da drin ist, desto besser brennt es -- und gibt gleichzeitig Wasserdampf im Abgas, das bringt Vorteile.

Aber für ne Rauchspur ist das Gummi vielleicht nicht schlecht. Da ginge dann wiederum auch PVC, da hat man die mechanischen Probleme nicht.

Oliver
Neil

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Beitrag 107573 [Alter Beitrag10. November 2006 um 08:20]

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Hi,

wäre eine Stranggussverfahren nicht einfacher zu realisieren? Da könnte man dann auch die Grainlänge variieren lassen da diese eh nachträglich gesägt werden müssen.
Das Programm von Hybrid liefert dir doch zu ein paar Kunststoffen schon gute Werte.

Gruß

Neil

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FabianH

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Beitrag 107589 [Alter Beitrag10. November 2006 um 17:06]

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Extrudieren wäre natürlich eine Möglichkeit, aber in die Richtung habe ich keinerlei Kontakte, zudem könnte ich die SGM selbst bedienen und einstellen. Zudem wäre bei uns in der Firma ein schneller Materialwechsel kein Problem, je nach Losgröße. Wenn ich da extra einen Auftrag an eine firma mit Extruder gebe, dann wird das wieder relativ teuer.

Ich plane kleine Grainsegmente zu machen, so das man für ein Längere Grain einfach mehrere zusammenpackt. Da es aus einem Thermoplast hergestellt wird, kann man die Einzelblöcke auch sehr gut verschweißen.

MfG Fabian

Geändert von FabianH am 10. November 2006 um 17:07

Oliver Arend

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Beitrag 107604 [Alter Beitrag10. November 2006 um 18:45]

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Wie sieht das mit dem Durchmesser aus? Es fliegen ja nun nicht alle nur WCHs?

Und wie stellst Du Dir das mit dem Schweißen in der Praxis vor?

Oliver
FabianH

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Beitrag 107610 [Alter Beitrag10. November 2006 um 19:07]

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Klar, es fliegen nicht alle WCHs, aber soweit ich weis, ist der Westcoast, der in Deutschland am verbreiteste Hybrid. Zudem kann man mit dem Graindurchmesser G/H/I/J fliegen, von WCH. Sprich ich habe schonmal eine relativ breite Motorenpalette. evtl. ist das Grain auch zum BC125-H kompatibel, das müsste man dann in der entwicklungsphase nochmal schauen.

Klar, der MH ist in Deutschland Hybrid-Spitzenreiter, aber MH-Grains kann man manuell recht einfach fertigen, da muss nicht umbedingt eine Form her. 10-20gr. PP/PE/PVC kann ich problemlos im Kochtopf oder ähnliches plastifizieren und gießen oder pressen.

Das Schweißen ist auchnicht zwingend nötig. Solange die Stirnkante schöne gerade ist, pressen sich die Blöcke dicht aufeinander. Evtl. kann man zwei oder drei kleine Stifte und Bohrungen an die Stirnseiten spritzen, sodass die Grains mit Sterncore exakt aufeinandersitzen. Die Stifte können ja ruhig ganz dünn sein, dann bricht man die, die man nicht braucht(letzter Block vor Injektor z.B.) einfach ab beim preppen.


Mfg Fabian

Geändert von FabianH am 10. November 2006 um 19:08

Neil

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Beitrag 107617 [Alter Beitrag10. November 2006 um 19:40]

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Hi,

der Durchmesser sollte eigentlich kein Problem darstellen. Es gibt die Casings in 29, 38 und 54mm Außendurchmesser. Wenn die jetzt alle die gleiche Wandstärke haben sind die Blöcke insoweit kompatibel. Einzig Anfang und Ende könnten anders aussehen. So ist bei meinem WCH oben ein Konus angeformt.
Wie sieht es mit bereits fertigen Halbzeugen aus? Es gibt da z.B. Rohre aus Kunststoff.
http://www.bikarmetalle.com/sonderwerkst/kunststoff.htm

Gruß

Neil

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Beitrag 107618 [Alter Beitrag10. November 2006 um 20:32]

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Ich möchte ja einen Sterncore oder ähnliches, der dann auch für Hybride optimiert ist. Das als Fertigware zu bekommen.....
Wenn es optimierte Graisn gibt, die den (fast) maximalen Schub aus dem Hybriden holen, wird denke ich auch das Interresse Größer, sprich 2 Fliegen mit einer Klappe!


Ich möchte hier aber erst die Diskussion auf den Kunststoff selbst beschränken. Du bist doch Mod in diesem Forum, könntest du evtl. das Thema teilen, in Herstellung/Beschaffung von Grains und TreibstofF(also dieser Thread hier)?

Mfg Fabian
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