Moinsen Zusammen,

wollte mal ein paar Ergebnisse hier veröffentlichen und hoffe jemand findet Interesse an meiner Arbeit.

Vorgeschichte:
Ich hatte schon ein paar Erfahrungen gesammelt mit Faserverbundwerkstoffen. Ich hatte mir vor ca. 1,5 Jahren ein Kiteboard gebaut und das hat auch ganz gut funktioniert. Danach ein bisschen mit Silikon experimentiert und kleine Formen gebaut.
Dann vor ca. 4 Monaten, wollte ich mir ein Fahrrad kaufen. Da habe ich ein wenig im Netz geforscht, was es denn so schönes an Rädern gab. Bis dato noch keinen Gedanken an ein Kohlefaserrahmen verschwendet.
Am besten haben mir die Urban Bikes gefallen. Kein schnick schnack dran, einfach nur Fahrrad. Ich hatte das Bad Boy von Cannondxxxx im Sinn, da ich es mal bei mir in der Stadt hab fahren sehen.

Da habe ich mir gedacht, ich baue mir ein Rad selber. Also gemeint ist damit die Komponenten zusammen zu kaufen und dann selber das perfekt Custom Bike zu bauen... aber da war ja noch der Drang was mit Kohlefaser zu machen... eins zack drei... ich baue auch den Rahmen selber.

Allen denen ich erzählte, was ich vor hatte haben gedacht, der hat nen Schatten. Ganz unrecht hatten sie wahrscheinlich nicht.
Also schlau gemacht in Sachen Rahmenbau mit Kohlefaser. Die ganzen einschlägigen Seiten gelesen u.a. natürlich auch die von BME.

Angesteckt vom Fieber ging es los.
Erste habe ich versucht die Rohre selber zu laminieren. Vorrichtung gebaut und versucht das Lamitat um ein 40mm Abflussrohr zu bringen. Die Trennung zwischen Rohr und Laminat sollte handelsübliches Backpapier sein. Leider habe ich von diesen Prozess keine Fotos. Gott sein dank nicht, denn das hat nicht so richtig funktioniert. Das getrocknete Laminat ließ sich nur mit Gewalt vom Plastikrohr trennen. Versuche mit Wachs als Trennmittel waren auch nicht sehr erfolgreich.
Aber ich habe dann doch ein recht gutes Resultat bekommen. Das sollte das erste Rohr sein.
2 Variante sollte ein aus Styrodur "geschnitztes" Rohr sein, welches einfach umlaminiert wurde. Das war ganz einfach! Ist zwar auch ganz schön viel Arbeit die Rohrform aus den Styrodur zu schleifen, aber es geht... einfach - in Form von Zeitaufwendig.
Ziel war es die fertigen Rohre so in einem Rahmen zu positionieren, das alles geometrisch zusammen passt.
Davor muss ich sagen, dass ich folgende bestehende Teile eingebaut habe.

Das Steuerrohr, das Sattelrohr und das Innenlager, war ich nicht gewillt selber herzustellen. Also einen alten MTB - Alu Rahmen bei der Bucht für günstig Geld ersteigert und die 3 Teile heraus getrennt.
Diese dann wie schon beschrieben in die richtige geometrische Form eines Rahmens gebracht. Diesen Rahmen/Halterung wollte ich so günstig und einfach wie möglich herstellen.

hier mal ein Foto vom "Rahmen": siehe Bild Nr.1

Größeres Bild bekomme ich irgendwie nicht hin. evtl. kann mir da jemand weiter helfen.

Die Hinterrad Schwinge habe ich ebenfalls aus Styrodur geschliffen. Die Ausfallenden schon auf der CNC Fräse bearbeitet. Der Unterbau sind zwei miteinander befestigte Regalböden aus dem Baumarkt. Zwei Winkel halten das Innenlager in Position. Und ein 4 Kant aus Holz mit einer Gewindestange halten die Ausfallenden in der richtigen Position. Das Steuerrohr wird dann mit einem Rohr in die richtige Stellung gebracht. Fotos folgen, die klären das was ich meine.

Das zweite Foto zeigt die Rahmenkonstruktion und die erstellten Carbonrohre in der Geometrie:

weiteres folgt in den kommenden Tagen...

Gruß
Dennis

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Hier zeigt sich, daß auch mit einfachen Mitteln was vernünftiges rauskommen kann...
Hast Du die Kerne drin gelassen, oder entfernt?
Gruß von Peter

schöner Rahmen!
Die beiden Kettenstreben als ein Teil sieht toll aus.
Als Tipp zum trennen von Rohr und Kern kann ich dir empfehlen Alufolie zu nehmen.
In Kombination mit ordentlich Trennwachs geht das einigermaßen
vernünftig runter. Am besten zusätzlich konische Kerne verwenden.
Habe das so gemacht und es hat gut funktioniert, ich stelle die Bilder gleich mal
online.

Gruß BORis

Schaut vielversprechend aus, mach mal größere Fotos

Was das Laminieren auf einen nicht verlorenen Positivkern angeht, das geht auch ohne solche Spirenzchen wie Backpapier und Alufolie. Der Kern darf gerne leicht konisch sein, auf keinen Fall sollte er irgendwie konvex oder konkav sein, ist klar. Dann sollte der Kern natürlich möglichst poliert sein, und eben aus Alu, Stahl oder sowas. Härten am aufgehängten Kern, dann biegt der sich nicht unter dem Eigengewicht durch und man bekommt das nicht krumme Rohr auch wieder vom Kern runter. Ordentliches Trennmittel nehmen. Laminataufbau so wählen, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient in tangentialer Richtung kleiner ist als der der Kerns. Heiß härten. Dann schrumpft der Kern nämlich, das Rohr aber nicht so stark, hilft auch. Und dann das Rohr keinesfalls vom Kern ziehen, sondern runterdrücken. Beim Ziehen presst sich das Rohr von selbst wieder auf den Kern, so von wegen Querkontraktion, beim Drücken weitet es sich auf.

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Hallo,

und danke für die Anregungen!!

zu Peter:
Nein ich habe die Kerne nicht entfernt. Ich wollte mir die sauerei mit dem Aceton nicht antun. Zudem verfolge ich nicht das Ziel auf möglichst wenig Gewicht zu kommen, sondern versuche den Rahmen so steif zu machen, dass er während der Fahrt nicht bricht!

Zu BORis: das mit der Alufolie werde ich mal ausprobieren! Bin ich nicht drauf gekommen

Zu Hyde:
das mit dem konischen Rohr ist auch eine sehr gute Idee, aber auch recht aufwendig. Und der polierte Kern hört sich auch sehr gut an. Werde diese Tipps auf jeden Fall für ein eventuelles weiters Projekt verwenden!! Vielen Dank dafür!!
aber das mit "Laminataufbau so wählen, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient in tangentialer Richtung kleiner ist als der der Kerns" ist zu hoch für mich! Das mit dem aushärten unter Hitze, scheint logisch.

Dass der Rahmen nicht bricht hat mit seiner Festigkeit zu tun, nicht mit seiner Steifigkeit.
Schaum bringt was gegen Stabilitätsversagen, wenn du aber nicht gerade sehr geringe Wanddicken hast, ist das nicht zu erwarten.
Darf man nach dem Layup fragen? Bin gerade selber an einem Rahmen dran, und habe jetzt das Layup fertig, dann kann ich Dir sagen ob das im Großen und Ganzen sinnvoll aufgebaut ist oder was man ändern könnte.

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Aber die Tätigkeiten gehen ja weiter...
ich versuche nun die Bilder etwas größer einzustellen.
Wie man auf den ersten Bild erkennen kann, ist die Hinterradschwinge ( ich kenn leider den Fachbegriff dafür nicht ) noch unlaminiert.

Auf dem 2. Bild hat es schon seine erste Schicht bekommen.
Das dritte Bild zeigt einige Schritte vorher wie ich die Ausfallenden hergestellt habe.

Wenn wir schon bei Schichten sind. Kann mir jemand sagen, wie viele Schichten ich laminieren muss damit der Rahmen auch hält?
Wie gesagt ich möchte kein Leichtbauwunder erstellen und ein MTB soll es auch nicht werden. Also nur Einsatz in der Stadt. Einen Bürgersteig runter fahren sollte es aber schon aushalten! Gewebe ist 200g/m2 – glaube ich

Das vierte Bild zeigt die „Verpresstechnik". Wie bei BME habe ich auch Isolierband genommen, um den Harzanteil gering zu halten. Auf den Bild ist das Isolierband jedoch nicht gelocht. Ich habe es teilweise auch gelocht, sprich mit einer nadel bearbeitet, damit das Harz besser aus den Löchern abfließen kann. Ich habe aber auch Abreißgewebe genommen. Es in ca. 2-3cm breite Streifen geschnitten und damit das nasse Laminat fest umwickelt. Ich denke es ist für Teilstücke die keine Rundungen haben gut geeignet. Teilstücke die Rundungen aufweisen, wie Übergänge von Sattelstütze auf Oberrohr kann man besser mit Isolierband bearbeiten, da es sich besser anschmiegen lasst und elastischer ist als Abreißgewebe.

Das 5. Bild zeigt die "organischen Übergänge" die ich mit den geschliffenen Styrodurteilen abzeichnen wollte. Beim unteren Übergang von Sattelstütze zum Oberrohr, habe ich meiner Meinung nach ein wenig übertrieben. Ich wollte den Rahmen eigentlich ein wenig dezenter halten und dieser massive Übergang wie im Bild 6 gut zu sehen ist, ist ein wenig zu dick... aber das ist Geschmackssache. Ich war dann aber auch zu faul um es wieder weg zu schleifen und ein dezenteres Stück ein zu setzen.

Hier auch meine Frage: Wir das bei den "professionell" hergestellten Rahmen gewollt so gemacht, oder entsteht das aus einen Produktionsprozess?

Ich wollte es auf jeden Fall so haben!
so jetzt habe ich gemerkt, dass ich "nur" 5 Bilder einstellen kann... also das Bild 6 folgt im nächsten Beitrag...

so long
Dennis

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Was wird wie gemacht?
Hast Du nur das Gewebe 0°/90° abgelegt? Fasern in 90° brauchts praktisch gar nicht, da holst Du Dir nur frühzeitig Zwischenfaserbruch rein, und gegen Schub hättest Du gar nix, da kanns dann nur der Querschnitt noch retten...

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Hallo Mr. Hyde,

Du bist einfach zu schnell für mich...
ok - streiche Steifigkeit - setze Festigkeit...

was genau meinst du mit Layup?

Gruß
Dennis

Wie viele Fasern Du in welcher Reihenfolge und Faserrichtung abgelegt hast. Layup ist also der (schichtenweise) Aufbau eines Laminates.

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