• Lotz Carbon Von der Faser zum Fahrrad – Teil XIX

    Geschrieben von: Julian Lotz
    Donnerstag, den 29. Dezember 2011 um 18:16 Uhr

     

    Lange war Pause – jetzt über die Feiertage (wünsche übrigens schöne Tage gehabt zu haben!) ging es endlich weiter. Und es gab gar nicht so unerhebliche Fortschritte.

    Zuerst habe ich mich mal den Kettenstreben angenommen. Noch mal ein bisschen Feintuning an der Gehrung, damit sie auch an den Rahmen passen. Der Rahmen, soviel zur Geometrie, hat ungefähr 10mm mehr Bodenfreiheit als ein normaler Straßenrahmen (jedenfalls wenn ich mich da richtig erinnere, was Straßenrahmen üblicherweise so haben), aber das liegt darin begründet, dass ich ja auch auf die Bahn können möchte damit, und wenn man dort nicht auf 165mm-Kurbeln umsteigen will, sondern bei 172,5mm oder 175mm bleiben mag, dann ist die Bodenfreiheit nicht schlecht angelegt. Auch wenn es bei dem Rad wohl nur um die 1000m oder die 4000m ginge, wo ja an der blauen Linie gefahren wird. Wenn man aber mal langsam weiter oben auf der Bahn rumrollen möchte, wird das je nach Überhöhung mit einem normalen Straßenrahmen schon mal knapp, und man könnte in die Verlegenheit kommen, mit dem kurvenäußeren Pedal aufzusetzen.

    Ausrichten der Kettenstreben.

    Ausrichten der Kettenstreben.

     

    Ausgerichtet habe ich die Kettenstreben – ganz Heimwerker-Pfusch-like mit Brettchen, Aluklötzen, Lineal, Fäden etc., die Konstruktion ist teils auf dem Bild oben zu sehen.

    Weiter ging es dann mit dem Unterrohr – das war ja schon auf Gehrung, musste also auch nur noch ausgerichtet und gefügt werden. Dabei habe ich dann gemerkt, dass sich das Profil leicht verdrillt hat bei der Produktion des Rohres – wahrscheinlich bei der Arbeit mit dem Schrumpfband. Das einfach diagonal gewickelt verdrillt natürlich das Rohr leicht beim Schrumpfen, weil es auch längs etwas schrumpft, quer nachrutscht, aber längs das ganze Profil mit verdreht (es wird ja ans laminat gepresst, und zieht dann daran). Glücklicherweise ist die Drillung noch im Rahmen, mit ein bisschen Extramaterial an den Enden bekommt man das unter den Muffen gut versteckt. Das Profil selbst ist ja auch zum Glück nicht so anfällig gegenüber Fehlanströmungen, wie es ein extremes Tropfenprofil gewesen wäre. Alles in allem kann man aber festhalten, dass Schrumpfband bei einem weichen Kernmaterial wie Styrodur nicht zu empfehlen ist. Das hatte ich damals ja schon festgestellt in Bezug auf die Oberflächengüte (wegen der „Stufen“), jetzt kommt noch ein Grund dazu. Daher der Tipp an die Heimwerker: Wenn euch der Schrumpfschlauch ausgeht, und nur noch Schrumpfband da ist, dann wartet lieber die Lieferung mit dem Nachschub an Schrumpfschlauch ab…

    Nun gut, fixiert habe ich die Rohre übrigens wieder alle mit 5-Minuten-Epoxy. Das lässt sich nachher übrigens – weil es so unglaublich schlecht haftet – wieder von den Rohren runterbrechen, dann hat man mehr Klebefläche für richtigen Kleber.

    Anpassen der Geometrie des Tretlagerbereiches.

    Anpassen der Geometrie des Tretlagerbereiches.

    Später wieder zu entfernende Kehlnaht aus 5-Minuten-Epoxy.

    Später wieder zu entfernende Kehlnaht aus 5-Minuten-Epoxy.

    Das Unterrohr habe ich dann noch mit einem kleinen Gusset aus Airex-Schaum ans Oberrohr angebunden, rein der Sicherheit halber, und um dort schon mal ein bisschen Spachtel anzubringen, um das Steuerrohr anbinden zu können. Das ist auf den beiden folgenden Fotos dargestellt.

    "Gusset" aus Schaum, um Unterrohr und Oberrohr zu verbinden und zu fixieren.

    „Gusset“ aus Schaum, um Unterrohr und Oberrohr zu verbinden und zu fixieren.

     

    Verspachtelt, um mehr Festigkeit und Steifigkeit herinzubringen (damit ich das Steuerrohr besser einpassen kann).

    Verspachtelt, um mehr Festigkeit und Steifigkeit herinzubringen (damit ich das Steuerrohr besser einpassen kann).

    So, dann waren als nächster Schritt wieder ein paar Angstfasern dran. Hier habe ich die Kettenstreben durch UD-Band mit dem Unterrohr verbunden, damit das Tretlager auch dort noch mal gehalten wird, und das Unterrohr nicht einfach nach vorne bzw, die Kettenstreben nach hinten abhauen können. außerdem habe ich Sitzrohr und Unterrohr noch „zusammengebunden“, das hat eigentlich bei näherem Hinsehen nicht so viel Sinn was die Lastpfade angeht, aber Schaden tut’s nix, und ob ich nun Spachtel hinklatsche, oder ein paar Fasern, das ist hier dann auch egal. Beim leichten Rahmen kommt dort nur ein bisschen Leichtspachtel hin, um die Radien zu vergrößern.

    Zusätzliche Rovings, um Kettenstreben und Unterrohr zu verbinden.

    Zusätzliche Rovings, um Kettenstreben und Unterrohr zu verbinden.

    Rovings, die Unterrohr und Sitzrohr verbinden - die sind aber nicht so wirklich notwendig.

    Rovings, die Unterrohr und Sitzrohr verbinden – die sind aber nicht so wirklich notwendig.

    Diese „Konstruktion“ habe ich dann ein bisschen mit Abreißgewebeband fixiert, verpressen kann man das nicht wirklich nennen…

    Fixierte Rovings für den Reservelastpfad.

    Fixierte Rovings für den Reservelastpfad.

     

    Nebenbei, das kleine rosa Styrodurmodell war Positivform für das folgende (noch nicht fertige) Teil. Bisher hat noch niemand den Zweck erraten…

    ???, schlecht laminiert und noch nicht ganz fertig.

    ???, schlecht laminiert und noch nicht ganz fertig.

    Gut, was fehlt noch? Ausfallenden, genau. Man nehme ein hundsgewöhnliches Stahlblech, biege es sich auf den (hoffentlich) richtigen Winkel, klebe eine Passfeder (das ist das ovale Stahlklötzchen auf dem nächsten Bild) mit 5-Minuten-Epoxy auf (wie toll sich das Zeug wieder löst, ohne die Platten einzutrennen, sieht man weiter unten noch), und dann trennt man alles mit Grundierwachs und Polyvinylalkohol ein. Das Trennmittel bildet dann beim trocknen eine Folie, die ein Verkleben von Form und Bauteil verhindert.

    Stahlblech mit Passfeder als Form.

    Stahlblech mit Passfeder als Form.

    Seitenansicht - man sieht die Biegung des Bleches.

    Seitenansicht – man sieht die Biegung des Bleches.

    Dann schneidet man sich allerlei Zuschnitte. Ich habe viel 0°/90° und ein bisschen +-45° gemacht, das kam mir sinnvoll vor für die Ausfallenden. Weil aber das 400g-Leinwandgewebe aus dickem 12k-Roving so gerne auseinanderfällt beim schneiden, habe ich alles ganz leicht mit Sprühkleber (Aerofix 2, erhältlich bei R&G) benebelt. Senkt zwar die Festigkeit, verhindert aber das Ausfransen beim Schneiden, wie man schön auf dem 1:1-Crop sehen kann. Wenn ich die Schere endlich mal zur Aufarbeitung weggeben würde, wäre es noch besser vom Schnittbild… (Oder man arbeitet mit EC-Cuttern, das sind kleine elektronische Scheren, die funktionieren viel besser als normale Scheren.)
    Jedenfalls wird dieser Sprühkleber auch zum fixieren von Zuschnitten beim RTM-Verfahren eingesetzt, und er ist für sowas optimiert. Der Festigkeitsabfall wird also im Rahmen des Möglichen klein gehalten, zu viel sollte man aber eben trotzdem keinesfalls draufsprühen.

    Mit Sprühkleber fixiertes Gewebe, Zuschnitt und Schablone.

    Mit Sprühkleber fixiertes Gewebe, Zuschnitt und Schablone.

    Man sieht den feinen Sprühkleber-Nebel, der sich auf dem Gewebe abgesetzt hat und es fixiert.

    Man sieht den feinen Sprühkleber-Nebel, der sich auf dem Gewebe abgesetzt hat und es fixiert.

    Für die Passfeder muss man auch noch ein bisschen was ausschneiden, das sieht man auf dem nächsten Bild.

    Zuschneiden der Gewebestücke (Langloch).

    Zuschneiden der Gewebestücke (Langloch).

    Dann tränkt man alles Schicht für Schicht (viel Harz unten auf die Platten, dann von unten nach oben durcharbeiten, Schicht für Schicht, und zwischendrin natürlich immer Harz nachlegen, so minimiert man die Luftporen). Als letzte Schicht kommt Abreißgewebe drauf (was das ist, habe ich ja in einer älteren Episode mal erklärt, benutzt einfach die Suche, falls es nicht mehr geläufig ist), darauf dann der übliche Vakuumaufbau mit Lochfolie (durch die kann das Harz nachher raus) und Saugvlies (das nimmt das überschüssige Harz auf und lässt Luft aus dem Laminat in Richtung Vakuumpumpe durch).

    Fertig laminiertes Ausfallende mit Abreißgewebe.

    Fertig laminiertes Ausfallende mit Abreißgewebe.

    Vakuumaufbau mit Form-Laminat-Abreißgewebe-Lochfolie-Saugvlies. Drumherum kommt noch ein Foliensack.

    Vakuumaufbau mit Form-Laminat-Abreißgewebe-Lochfolie-Saugvlies. Drumherum kommt noch ein Foliensack.

    Ich weiß, ich habe gesagt, dass ich nichts benutzen will, was nicht jeder daheim auch hat, oder billig einkaufen kann. Deswegen die Alternative zum Vakuumpressen: Man baut einen zweiten Blechwinkel, packt hinter die Bleche jeweils Bretter, damit es steifer wird, und verpresst dann alles mit Schraubzwingen. Hier muss man darauf achten, dass das Laminat auf den Spalt zwischen den Blechen abgestimmt ist, und dass man außen Abstandshalter einlegt, um eine gleichmäßige Dicke zu erreichen.

    Fertig sehen sie Rohlinge dann also so aus:

    Rohlinge der Ausfallenden, Passfeder und Kleberrest.

    Rohlinge der Ausfallenden, Passfeder und Kleberrest.

    Die habe ich grob ausgeschnitten (Kontur aufgemalt, und dann mit der Metallsäge ausgesägt) und schon mal alles zusammengesteckt. Die Sitzstreben werden noch etwas niedriger angesetzt, und an den Ausfallenden ist natürlich auch noch Feinarbeit angesagt. Aber so langsam kann man erkennen, was aus dem ganzen Carbonzeug werden soll:

    Man kann erahnen, was es werden soll...

    Man kann erahnen, was es werden soll…

     

    o, dann wünsche ich noch einen guten Rutsch in’s Jahr 2012!

     

     

    English summary:

    In this epoisode you can see how the downtube was attached to the bottom bracket, as well as the chainstays got attached to it. As usual I did this with a fast hardening epoxy resin which has very low adhesion. It’s good enough to fixate the parts for laying up the additional load paths made from roving. After hardening them, the epoxy-fixation can be removed to get a larger bondable surface directly on the tubes.

    I also made the dropouts. The mould was made from sheet metal, which I bent to the correct angle. A feather spring was used to create the slots for the hub. I used a vacuum supported process, but of course you can just make another mould from a steel sheet, glue the mouls onto some wood and get the laminte pressed with c-clamps. You just have to adjust the layup to match the offset between the moulds, which should be deteminded by spacers.

    The last picture is the frame as it is now – the seatstays will get attached a bit lower of course, to match the toptube.

    This summary is a bit short – but that’s it. The rest is documented on the photos above – I just don’t have to add something ;-). If you have questions left, feel free to leave a comment or write an email.

    There is also something I saw in the sites statistics – one of the most often appearing referrers is the Google translation into English. So I had a look, and this translation is pretty good for a automatic generated one. Of course some technical vocabulary isn’t translated, or is translated a bit funny, but I think you can use Google to get the more detailled version of the article. Maybe it’s even good enough to replace my summaries? Tell me!
    Have a happy new year 2012!

     

    Categories: Allgemein, Lotz Carbon

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