Tutek o laminowaniu ramy- prośba

[tomo]

Witam
Na wiosnę chcę uczynić niskiego ścigacza w stylu Maraudera od AtomicZombies. Żeby waga nie wyszła w granicach 30 kg i coby rama była zwyczajnie ładniejsza dla oka- planuję po raz pierwszy w życiu spróbować walki z kompozytami. Mimo iż o laminowaniu ram na forum całkiem sporo jest, prośba coby ktoś bardziej znający się jakiś krótki tutek uczynił. Ile warstw? Jakich? Jaka żywica? Sposób układania? etc, ect. Szczególnie interesuje mnie sposób wykańczania powierzchni, coby równa i lśniąca była. Ktoś pisał o owijaniu laminatu folią i dziurkowaniu dla wypływu nadmiaru żywicy. coś więcej w temacie? Z góry dzięki za wszystkie konstruktywne odpowiedzi.

[horizon]

Nieźle kombinujesz ale nie tędy droga!
Nie jest możliwe podanie Ci takich informacji. Każda musi być dokładnie obliczona i potem wykonana z określoną dokładnością.
Na wykonanie ramy z laminatu nie ma gotowego sposobu. Można albo przejść trudny okres nauki metodą doświadczalną, czyli próbowania wszystkiego samemu i zużywania ogromnych ilości materiałów kompozytowych i  w ten sposób nabrania 'wprawy'.
Albo zwrócenie się do producentów ram kompozytowych o przygotowanie indywidualnego projektu.
W takiej konstrukcji ramy WSZYSTKO ma wpływ na efekt końcowy. Zaczynając na jakości materiałów, a na temperaturze w pomieszczeniu kończąc.
Nic nie da Ci odpowiedź - użyj 17 warstw tkaniny 200g na rurę dolną.
Są dziesiątki takich tkanin, żywic, utwardzaczy, przyśpieszaczy, przekładek, metod przesączania itd. itd.
Nawet dokładny spis materiałów nie gwarantuje że nawet je tak samo wymieszasz, ani że wilgotność w pomieszczeniu będziesz miał taką samą.
Domyślam się że niewiele (jeśli w ogóle) pracowałeś z żywicą.
A jeśli miałyby być to tylko informacje 'poglądowe' to szkoda zachodu bo ani nie będzie tanio, ani lekko, ani mocno.
Oczywiście jeśli jednak stać Cię na takie wydatki to zachęcam zakup najpierw jakiejś fachowej literatury i odwiedzenie choćby jakiegoś zakładu szkutniczego itp.
A potem do dzieła i metodą prób i błędów trzecia lub piąta rama powinna wyjść w miarę OK.
Jeśli wszystkie testy poprzednich konstrukcji zostaną poprawnie przeprowadzone i zinterpretowane i za każdym razem zastosujesz tą samą metodę (co być musi aby była możliwość nauki poprzez porównywanie).
Dlatego odpowiedzieć musisz sobie sam.
Tutek w ogóle nie gwarantuje że powtórzysz efekt innego wykonawcy a co najwyżej cenę

[tomo]

Ale ja nie chcę zrobić super wyżyłowanej ramy na poziomie bolidów F1. Nawet jak dam parę warstw tkaniny za dużo, jeżeli zawartość szkła w kompozycie osiągnie 30%, to i tak będzie to lzejsze od stali. Ramy kompozytowe oglądane przeze mnie na forum i nie tylko, w wiekszości przypadków nie były entymi ramami z kolei, popartymi wielokrotnymi testami, symulacjami i inzynierskim "know how". Jakoś mi się nie chce wierzyć, że w warunkach domowych za pierwszym razem nie da sie zbudować kompozytowej ramy. Wiem, że nie uzyskam maksymalnych parametrów, ale nie będzie też maksymalna porażką nie gwarantującą w miarę bezpiecznego uzytkowania. Gdy budowałem first pozioma, niektórzy sądzili, że koła w rozmiarze 28 cali nie dadzą rady, że łacuch będzie ocierał, i tak dalej. Jednak jakoś to kupy się trzyma i nawet jeździ.

[pizmak]

Napewno moja budowa nie jest wzorem do nasladowania, a ja nie jestem zadnym autorytetem w dziedzinie laminowania, ale chyba conieco moge w tym temacie powiedziec

tomo, wydaje mi sie, ze twoj temat spotkal sie z malym odzewem z tego powodu, ze o laminowaniu pisze sie cale ksiazki (niestety zadnej nie mialem okazji przeczytac   ) i bardzo ciezko jest napisac wszystko w kilku zdaniach - wiem bo probowalem.

Gdy podchodzilem do tematu projektowania mojej ramy bralem pod uwage dwa rozwiazania:
1. Catia w ruch, rama w 3D, i MESujemy dzieki czemu mozna otrzymac rame doskonala - odpowiedni rozklad tkaniny w miejscach najwiekszych naprezen, odpowiednia ilosc tkaniny na calej ramie - przenoszaca takie a nie inne obciazenie. Z cala rama schodzimy ponizej 2 kg i jezdzimy z nadzieja, ze przylozylismy odpowiednie wartosci obciazen w odpowiednich miejscach
2. Laminujemy "na pałe" przewymiarowac wytrzymalosciowo rame - bedzie ciezsza, ale napewno wytrzyma. Ja trzymalem sie pieknej zasady wyczytanej oczywiscie w internecie "Jesli osiagniesz zadowalajaca Cie sztywnosc, to element bedzie mial odpowiednia wytrzymalosc". I ta zasadza najprawdopodobniej sprawdzi sie w przypadku kompozytu szklanego, poniewaz ma on bardzo niska sztywnosc i jesli juz uda ci sie zrobic element ktory nie bedzie sie wyginal na wszystkie strony, to jeszcze troszke tkaniny i powinien wytrzymac, to co dla niego przewidziales

Po nieudolnych probach okielznania symulacji kompozytow w Catii wybralem 2jeczke miejsca najwiekszych naprezen latwo mozna sobie wyobrazic - haki, glowka, suport, przejscie glownej belki w tylni widelec i te miejsca wypada zdecydowanie wzmocnic. Tak samo wiemy, ze bom bedzie w znakomitej wiekszosc zginany na boki dlatego warto zadbac o jego wytrzymalosc na takie walsnie zginanie.

Tyle slowem wstepu, pozniej jak mi sie troszke bardziej bedzie chcialo, to napisze conieco o zywicy, tkaninach i innych pierdolkach ktore przyjda mi do glowy. Oczywiscie jesli odpowiada Ci moja osoba do przekazania tej wiedzy...poki co moja rama jeszcze nie wyjechala z pokoju

Praca z materialami kompozytowymi na poziomie hm...mocno chalupniczym, to nie jest jakas tajemna wiedza, ani czarodziejskie umiejetnosci. Sprawa sie komplikuje przy robieniu struktur przekladkowych, w worku prozniowym, albo innych podobnych ktore ogladam w internecie z otwarta buzia , ale jestem pewien, ze i przy tym wystarczy odrobina wprawy i kazdy bylby w stanie to ogarnac

[tomo]

Dzięki za odpowiedź. Jedno pytanie, jeżeli tworzę ramę owijając kolejne warstwy na rdzeniu ze styroduru, bądź balsy, jak majłatwiej uzyskam równą powierzchnię ramy? W laminowaniu w formie sprawę załatwia odpowiednie przygotowanie formy+ żelkot a w przypadku ramy poziomki?
I co z owijaniem ramy folią?

[pizmak]

I niestety nie znalazlem dzisiaj czasu na napisanie czegos wiecej, moze w weekend mi sie uda.

Poki co jako lekture obowiazkowa polecam:
http://malricsworld.blogspot.com/2006/11/carbon-high-racer-construction.html - najlepiej przejrzec calego bloga (a znajdzie sie przepis na cało węglowy widelec), w newsach gdzie cos jest laminowane warto tez przejrzec komentarze bo np w tym z linka jest conieco napisane o gramaturach tkaniny i ich ukladzie na ramie,

http://carbonbent.bravehost.com/index.html - w zakladce Carbonwork jest podany sekretny sposob na blyszczaca powierzchnie

http://www.blids.nl/gallery/Carbon-Recumbent-Workshop-2004
http://www.blids.nl/gallery.php/Carbon-Recumbent-Workshop-2005  - ciekawe fotki nt pracy z tkanina, umieszczania elementow metalowych w ramie i lokalnych wzmocnien np na wahacz

http://www.jjscozzi.com/custom_bike.htm  - kilku czesciowe sudium faceta nad budowa ramy...trzeba mu przyznac, ze nie najlatwiejsza metoda, ale niech mnie, fajnie mu to wyszlo!

http://www.instructables.com/id/How-I-built-a-carbon-bike-frame-at-home-and-a-bam/?ALLSTEPS  - jak podejsc do tematu jiga, rdzenia, laminowania i czarodziejskiej tasmy izolacyjnej

I to by bylo chyba tyle jesli chodzi najbardziej pomocne materialy z internetu, ale jestem pewien, ze jesli podchodzisz do tematu powaznie, to juz je wczesniej znalazles

[tomo]

merci. Połowa linków była mi nieznana- przydadzą się.

[pizmak]

No to co wiem o laminowaniu...hm..

Nie napisales z czego planujesz robic swoja rame. Napisze tutaj co wiem nt pracy z tkanina szklana...praca z weglem troszke sie rozni, ale jak bardzo, to ciezko powiedziec, bo jedynej-slusznej tkaniny jeszcze nie mialem w rekach.

1. Jakie zywice?
Napewno epoksydowe, z jakis powodow (do wyczytania w internecie) zywice poliestrowe pomimo nizszej ceny wypadaja gorzej. Wiem napewno, ze poliestry rozpuszczaja wszelkiego rodzaju styropiany/pianki wiec rdzen wykonany ze styroduru rozplynalby sie  przy nakladaniu pierwszej warstwy. Osobiscie goraco polecam zywice L285 z utwardzaczem H285, jest najprawdziwiej bezwonna, nie uczula - zdazylo mi sie polozyc warstwe tkaniny bez rekawiczek, bo zabraklo a do apteki nie chcialo mi sie isc, "odpowiednia" gestosc, czas pracy w okolicy 1h (po 40min trzeba juz raczej zageszczac ruchy   ) i przyzwoita wytrzymalosc bez wygrzewania.
Odradzam Epidiany, ostatnio laminowalem E53 i w zasadzie jest to klej... gesty, kiepsko przesyca i niewiarygodnie smierdzi!

2. Jakie tkaniny?
Polecam tkanine AEROGLASS - gesty splot, jest "miekka" dzieki czemu latwo i wygodnie uklada sie ja na krzywiznach i podczas pracy sie nie rozlazi. Napewno nie nadaje sie tkanina z Castoramy...no chyba, ze chcemy w samochodzie zalatac dziure w blotniku dziadostwo ma bardzo luzny splot (jak firanka) i dodatkowo przez to bedzie z niej wypadala masa włókien przy cieciu, przesycaniu, przenoszeniu, ukladaniu, dodatkowo jest strasznie sztywna przez co jesli nie bedzie docisku, to napewno bedzie gdzies odstawala od rdzenia/poprzedniej warstwy.
W mojej ramie sa tkaniny o gramaturze 250 i 280 g/m²

3. Sposob ukladania tkaniny
Tkanina jest zwykla szmata o kierunkowym ulozeniu wlokien, kazde to wlokno przenosi obciazenie i chodzi o to zeby je polozyc w sposob przy ktorym jak najmniejsza ilosc włókien bedzie sie "wozila za darmo" W mojej ramie znakomita wiekszosc warstw jest polozona z wloknami pod katem 45* do osi ramy, dzieki czemu kazde wlokno przenosi obciazenie. W miejscach ktore chcialem dodatkowo usztywnic w danym kierunku np bom polozylem kilka warst tkaniny jednokierunkowej w osi ramy = ogromna ilosc wlokien przenoszacych obciazenie wlasnie o takim, a nie innym kierunku. W moim odczuciu taki sposob jest najwlasciwszy.
Dodatkowa zaleta ciecia i ukladania tkaniny pod katem 45* jest to, ze daje sie naciagnac w roznych kierunkach, dzieki czemu latwiej sie ja uklada



I jeszcze conieco o laminatach. Gdzies-tam wyczytalem, ze w gotowym elemencie wagowy stosunek zywicy do tkaniny powinien wynosic 50:50. Trzeba wiedziec, ze zywica sama w sobie jest krucha i nie daje wytrzymalosci tylko dodatkowa wage, dlatego przed polozeniem tkaniny warto zebrac nadmiar zywicy i na rdzeniu docisnac np podziurawiona tasma izolacyjna.
Ogolnie trzeba przyznac, ze praca z tkanina wymaga odrobinki doswiadczenia - jak duzy kawalek mozna polozyc na danej krzywiznie, a gdzie juz warto polozyc ja w 2ch lub wiecej kawalkach.

No nic dzisiaj nie mam juz czasu napisac cos wiecej, jesli masz jakies pytania, to pytaj, moze jeszcze ktos sie wypowie

Aha! poogladaj sobie na youtubie filmiki ktore wyskocza po wpisaniu "hot to make carbon fiber parts" pokazuja jak sie pracuje z tkanina (jakakolwiek), jak sie ja przesyca i uklada

[tomo]

Jeszcze jedno pytanie: niektóre istrukcje laminowania polecają nanosić na dany ekement zywicę i dopiero na nią kłaść tkaninę, która "zasysa" żywicę. Lepiej jest robić tak, czy przesycać żywicą kawałki tkaniny na stole roboczym i przenosić na ramę?

[pizmak]

Bardzo dobre pytanie! Ja niestety do odpowiedzi na nie musialem dojsc sam, co kosztowalo mnie troszke zmarnowanego materialu i cala mase nerwow

Teraz cokolwiek laminuje zaraz po rozrobieniu zywicy smaruje nia element ktory bede laminowal - rdzen/miejsce wzmocnienia itp.
Nastepnie na stole przesycam tkanine, papierowym recznikiem zbieram nadmiar zywicy i nakladam tkanine na wczesniej "pomalowane" miejsce.

Nie robie tego zeby miec odpowiednia ilosc zywicy w kompozycie czy z jakichkolwiek innych technologicznie poprawnych powodow. Po prostu przesycona tkanina delikatnie sie 'przykleja' do tej wczesniej naniesionej zywicy co po tysiąckroć ulatwia jej ukladanie.
Ostatecznie nadmiar zywicy i tak zostanie zebrany po owinieciu tasma izolacyjna czy wsiaknie w delaminaz - polecam zebys sie zastanowil nad kupnem tasmy z tkaniny delaminazowej zamiast izolacyjnej.

I zebys nie wpadl na pomysl, ze przesycisz tkanine dopiero na rdzeniu...szczegolnie w trudniejszych miejscach to jest armagedon - mokra tkanina "ma swoja mase", dobrze sie uklada i b. delikatnie klei, a nieprzesycona jest najzwyklejsza na swiecie szmata, ktora ani mysli sie ukladac po twojej mysli

[adriansocho]

Pizmak, te linki co podałeś bardzo by się przydały w FAQ kompozytów, które kiedyś zacząłem pisać....

Co do pytania o sposób umieszczenia tkaniny na ramie - moim zdaniem wygodniej smarować żywicą rdzeń czy też ramę, i na nią kłaść tkaninę. Następnie pędzlem przyklepywać itp., żeby wycisnąć pęcherzyki powietrza. Etap przenoszenia z jednego miejsca na drugie nie daje dużo, a więcej bałaganu. Jedyna zaleta (ale nie wiem, czy na pewno) to możliwość wyciśnięcia pęcherzyków np. wałkiem (ale czy potem nie dostają się przy odrywaniu tkaniny od podłoża?).

Moje 3 grosze odnośnie ilości - tkanina ok 150-200 g/m2, zrobić sobie parę płytek np. 15cmx15cm lub 5cmx30cm z różną liczbą warstw (np. 4, 8, 12), można wszystkie od razu laminować, jak się utwardzi to w rękach powyginać sobie. Laminat o grubości 2 mm jest dość wytrzymały (chociaż może być elastyczny), a taki 4 mm to wydaje mi się, że nie do zgięcia. W ten sposób trochę poczujesz, jak mocne to jest. Na koniec możesz sobie porobić rurki np. 60 cm długości z 4 warstw, i powyginać np. podpierając na końcach i stając na środku długości (stopniowo przykładać ciężar, pewnie pęknie ale będziesz widział, jaką ma sztywność).

[pizmak]

Kolejna fantastyczna stronka http://www.recumbents.com/wisil/stickbike/ no moze nie cala strona, ale ten temat rewelacyjny jest napewno Swietny pomysl z dociskiem gabka w trudnych miejscach - oj szkoda, ze nie wpadlem na to wczesniej, super rozwiazanie na opory dla linek i mocowanie fotelika. Dochodzi jeszcze wklejanie glowki na posiekana tkanine i zbudowanie carbonowo-kevlarowej ramy juz dla nikogo nie jest zagadka

A co do sposobow ukladania tkaniny na rdzeniu, to chyba wychodzi, ze jak komu wygodniej. Ja staram sie jak najmniej ruszac nieprzesycona tkanina przez co unikam masowego strzepienia sie szmaty  i dzieki temu mam do sprzatania mniej luznych nitek, ktore gdzies tam po drodze wypadly.
Napewno to tez kwestia nabrania chociaz minimalnego doswiadczenia w wybranej metodzie, ale ja probowalem polozyc jedna warstwe suchej tkaniny na 'pomalowany' rdzen i skonczylo sie na wpol przesyconej, wystrzepionej szmacie w koszu na smieci :/ Dlatego teraz jak cos robie, to tuz przy rdzeniu roskladam na arkuszu folii tkanine tak jak bede ja ukladal, przesycam, nakladam na rdzen i po robocie