Hallo zusammen,

da ich darüber nachdenke, irgendwann einmal einen Drucktank aus GFK oder CFK zu bauen, frage ich mich, wie man das machen soll. Die Suchfunktion liefert über 1000 ergebnisse und darunter konnte ich bisher nichts finden.
Mir ist klar, dass ich irgendwie ein Rohr wickeln muss - bleibt nur die Frage wie.

Kann ich einfach ein Abwasserohr nehmen, dass mit Trennmittel einstreichen und das GFK/CFK drumwickeln?
Einfach aus einem großen Stück mehrmals rum oder spiralförmig aus einem dünnen Streifen? Dann muss das ganze natürlich eingeharzt werden. Mit einem Pinsel/ oder einer Rolle? Viel auf einmal oder nach und nach?
Die gleiche Frage gilt für das Wickeln: mehrere Lagen auf einmal oder eine dicke?

So, das sind jetzt viele Fragen, aber ich habe leider noch keine Antwort darauf gefunden. Ich denke die Smokies kennen sich da sehr viel besser aus, aber ich stelle es in die Wara-Sektion. Über Links, die ich nicht gefunden habe, freue ich mich natürlich auch ;-)

Viele Grüße

Hendrik

Weich erst einmal Balsa Holz Streifen in Wasser ein.Dann wickelst du die streifen um das Rohr und fixierst es mit klebeband ,dann trägst du eine dünne schicht auf dem Rohr auf ( das balsaholz entfernen,wird aber später wieder verwendet!).dann sofort danach balsa drüber das ja die Form des rohrs hat.jetzt gfk drüber näheres im modellraketenforum.de(beitrag:Sandwich Rohre selber bauen)

Hi Du

Ich kann mir nicht vorstellen, das Du mit so einem Fasertank egal ob Glas oder Kohle sonderlich großartig was wirst:

Wenn ich bei den Smokern so mitlese fällt mir doch auf, wie aufwendig der ganze Käse ist, und deren Rohre müssen "nur" gerade, ordentlich steif und die Oberfläche lackierfähig sein....

Für eine WaRa mußt Du leichtes Gewicht des Druckkörpers mit Druckfestigkeit kombinieren. Druckfestigkeit in alle Richtung, also mehrere Lagen, kreuzförmig übereinander ähnlich den Drahtlagen einer Reifenkarkasse.

Soweit ich weiß ist die Weltrekord-WaRa eine simple FTC-Röhre die mit einer Wicklung aus Aramidfaser verstärkt wurde, sowas hält dann 21bar.
Eventuell ist das der unkompliziertere Ansatz, ein Druckkörper aus PET, wie gehabt und die Nachteile (Schwachstelle an der Naht, Bruchdehnung im Durchmesser) werden durch eine aufgebrachte Lage Faser wettgemacht. Soweit ich weiß, reicht da schon Klebeband.

Ein fertiger PET Druckkörper gleichmäßig mit einem harzigen Glasfaden kreuzweise umwickelt ist das Optimum aus Gewicht und Druckfestigkeit, ich denke nicht, das rein vom Gewicht (und der daraus resultierenden Gipfelhöhe) ein reiner GFK Tank mithält.

Gruß Jan - hab gerade Harz bestellt......

Naja, bei einem Drucktank bringt das Balsaholz wohl nicht viel... Drucktanks werden eigentlich aus mit Harz getränkten Rovings (dünnen Bändern) gewickelt, weil man in Längsrichtung nur sehr wenig Festigkeit benötigt. Da das für Deine Zwecke aber verdammt unpraktisch ist, solltest Du einfach mehrere Lagen Gewebe (ob es nun viele dünne oder einige dicke sind ist relativ egal, aber beim dünnen kriegst Du es wohl besser dicht) auf ein Rohr laminieren. Üblicherweise werden mit Backpapier als Trennmittel gute Ergebnisse erzielt.

Bei einem Drucktank darfst Du jedoch nicht vergessen, auch jeweils stabile Verschlüsse für die Enden zu machen, am besten alles an einem Stück. Das ganze ist also um einiges schwieriger als einfach ein Raketenrohr zu verstärken, wie wir Smoker das üblicherweise machen.

Oliver

Der Grund, warum ich überhaupt darüber nachdenke, ist der, dass ich vor Kurzem eine Menge
Kohlefasergewebematte und ca 4 qm Aramidgewebematte geschenkt bekommen habe. Beides wiegt so 150-250 g pro Quadratmeter, ich weiß es nicht genau.
Ursprünglich wollte ich nur ein paar Flossen bauen, aber ich habe mehr als erwartet umsonst bekommen ;-)

Ich erinnere mich daran, dass Veloxid vor 2 Jahren bei Freestyle-Physics eine übergroße GFK Rakete gebaut hat.

Ich denke, dass man mit dem Verschluss oben und unten nicht so große Probleme haben wird. Da kann man einfach ein Stück Flasche einbauen und verstärken.

Viele Grüße

Hendrik

Geändert von Highflyer am 18. November 2006 um 18:24

Hi Hendrik,
da hast du dir einiges vorgenommen. Mit Druckkörpern kenne ich mich zwar nicht so aus, aber ein paar Anregungen kann ich dir sicher geben.

200er Kohlegewebe ist wahnsinnig grob. Üblicherweise werden Gewichte um 100g verwendet. Es kann ein Problem darstellen, die Zwischenräume des Gewebes zu schliessen wenn man nicht viele Lagen verwendet. Ich würde erst mal Versuche mit einem ebenen Stück Laminat anstellen, wieviele Lagen eine bestimmte Wandstärke ergeben. Dann müsstest du in irgendeiner Formelsammlung rauskriegen, wie hoch die Bruchbelastung bei dem von dir gewünschten Druck ist und deine Wandstärke darauf abstimmen.

Wenn das bekannt ist stellt sich das Problem ein gleichmässig dickes, nahtloses Laminat herzustellen.
Mit Abwasserrohren hat wohl jeder mal angefangen - und gleich schlechte Erfahrungen gemacht.
Abwasserrohre sind weder rund noch gerade sondern immer leicht konisch. Sie haben Dellen und Wellen an der Oberfläche. Wenn du jetzt nur einen Trennlack benutzt, dann gleicht der diese Unebenheiten niemals aus. Du kriegst also eine mechanische Retention zwischen Rohr und Laminat und das laminat damit nicht mehr vom Kern.
Du brauchst also einen "Spacer" eine Zwischenschicht die als Platzhalter fungiert um diese Retentionsflächen auszugleichen. Bei sehr geraden und runden Kernen kann man Backpapier verwenden. Aber bei einem Abwasserrohr wird das nicht reichen - es sei denn, das Rohr wäre sehr kurz. Du könntest aber mehrere Lagen Backpapier verwenden, dann könnte es klappen.
es gibt 2 kräfte die das Abziehen des Laminats vom Kern verhindern.
Die angesprochene mechanische Retention und die Haftreibung. Isolierungen verhindern zwar, dass sich das Harz mit der Oberfläche des Kerns verbindet, sie können aber nicht verhindern, dass das Laminat dem Kern unmittelbar anliegt und durch die große Anlagefläche riesige Haftreibungskräfte entstehen. Deshalb sind Trennlacke und Trennwachse ungeeignet. Das ist der Grund, warum so gerne Backpapier verwendet wird. es ist antihaftbeschichtet und reduziert die Haftreibung enorm. Leider ist Backpapier extrem unelastisch. Allerkleinste Abweichungen von der Parallelität des Kerns machen sich beim Umwickeln mit backpapier sofort in Spannungen , bzw. Hohlräumen in den Backpapierwicklungen bemerkbar. Das ist ein Problem und das Kleben der isolierenden Backpapierhülse kann einen den letzten Nerv kosten. Aber man kann es hinkriegen.

Du könntest aber auch den Weg gehen, den man in der Anfangszeit der GFK-Technik gegangen ist. Du fertigst dir einen Kern für deinen Druckkörper aus Styropor oder Styrodur. Mit einem heissen Draht um Schablonen geführt oder einfach mit der Raspel und Sandpapier. Dann könntest du den Kern gleich mit abgerundeten Enden gestalten was das nahtlose Laminieren extrem erleichtert.

Auf den Styro-Kern laminierst du nun kleinere Stücke des Gewebes immer einige mm überlappend ind mehreren Schichten. Je kleiner die Stückchen, desto besser klappt das an den Rundungen. Das Gewebe gibt es in versch. Bindungsarten. Optimal wäre Körper-oder Atlasbindung. Vermutlich wirst du aber leinwandbindung haben - da ist es leider schwieriger.
In jedem fall darfst du keine Nähte haben. Der ganze Körper muss in einem Stück laminiert werden.
Wenn das Haarz ausgehärtet ist wäscht du das Styro durch ein kleines Loch mit Nitro aus. das geht sehr gut. Jetzt hast du einen nahtlos hergestellten Druckkörper. Nachteil der Methode ist, dass der mühsam hergestellte Kern danach futsch ist.

Gruß,
Achim

Viele Dank für deine Anleitung, Achim.

Ja ich hab Leinwandbindung :-(
Das hieße dann, wenn ich diese Styro-Methode nehmen würde, dass ich mir das Leinwand so zurechtschnippeln muss, dass ich es auch in "Kurven" legen kann? Mehrere Lagen übereinander sind aber möglich, oder?Den Styroblock müsste man natürlich dann auch zusammenkleben, weil aus einem Guss stelle ich mir das sehr schwierig vor.
Nitro= (Wasch)Benzin???

Das mit der Bruchbelastung verstehe ich nicht ganz. Der Körper muss natürlich immer einem bestimmten Druck standhalten. Dafür muss die Wandstärke des CFK ausreichend hoch sein. Die benötigte Wandstärke ist bei jedem Stoff natürlich anders. Wie soll ich die benötigte Wandstärke für meine Kohlefasermatrix dann herausbekommen?
http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstofffaserverstärkter_Kunststoff

Dichte: 1,77 g/cm3
Zugfestigkeit: 4300 MPa
Zug-E-Modul: 240 GPa
Bruchdehnung: 1,8%


Viele Grüße

Hendrik

Hi,

rein rechnerisch reicht bei einem Tankdurchmesser von 100mm schon eine Lage 200er CFK für einen Druck von über 100bar. Man braucht aber vermutlich 3-4 Lagen um den Tank einigermaßen dicht zu bekommen. Da ist es wahrscheinlich effizienter einen dünnen, leichten und vor allem dichten Tank nachträglich mit CFK zu verstärken. Das wird ja auch bei bei Paintballtanks gemacht.

Gruß
Reinhard

Hi,

Druckbehälter aus Fasern werden meist mit einem Rowing (Bündel aus mehreren Einzelfasern) gewickelt. Da kommt sehr selten ein Gewebe zum Einsatz. Es gibt Kohelfaserrowinge auf Rolle rauf bis 10.000m, wenn nicht noch mehr(?).
Der Tank wird dabei speziel gedreht, weil der Ablenkwinkel nicht zu groß sein darf. Das ist auch das Problm eines Gewebes. Da wechseln die Fäden bei jedem (Leinen) Kett oder Schußfaden die Oberfläche.Das gibt immer sehr kleine Ablenkungen zu der idealen Lage des Fadens. Das schwächt das ganze.
Die Dichtigkeit wird dadurch erzeugt, indem innen ein Liner rein kommt, der das ganze dicht macht. Um diesen Liner wird dann die Faser gewickelt um die Festigkeit zu bekommen. Der Liner beinhalten an den beiden Kopfenden dann auch den Flansch. Da dort die faser fehlt, muss der Liner eine höhere Wandstärke haben um die Last aufzunehmen.

Gruß

Neil

Wenn du sagst, man kann das ganze erst in mehreren Lagen dicht bekommen wird das ganze natürlich sehr schwer.
Ist es nicht möglich, sagen wir mal eine Lage CFK zu wickeln und da dann einen Ballon oder Kondom reinzutun. Wenn das ganze sich dann nicht zwischen den minimalen Lücken durchdrücken würde, wäre das doch super!

Viele Grüße

Hendrik