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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Rahmenwerkstoffe



Rennbernie
04.05.2005, 09:27
Hallo Leute,
da ich hier im forum schon öfters diskussionen über das pro und contra von rahmenwerkstoffen verfolgt habe möchte ich mal eine kleine aufklärung der verschiedenen werkstoffe tätigen.
- Stahl:
Stahl ist leider aus der mode gekommen. dabei sind die eigenschaften von stahl durchaus gut. dieser hat ein E-Modul von ca.210000 MPa. der E-Modul ist ein wert mit dem die mechanischen festigkeitwerte berrechnet werden können.(zugfestigkeit, streckgrenze usw.) je höher dieser wert ist desto "stabiler" ist der rahmen. außerdem ist stahl sehr gut schweißbar so das die schweißfehler gering sind. nachteil von stahl ist die hohe dichte von 7,85 kg/dm³. dieser nachteil kann aber durch die geringeren wandstärken sowie die niedrigen rohrdurchmesser fast wieder gut gemacht werden. es gibt auch stahlrahmen unter 1000gr. weiterhin sind stahlrahmen gut zu reparieren.

-Aluminium:
alu hat einen E-Modul von 70000 MPa d.h. 1/3 von Stahl aber auch eine dichte von 2,7 kg/dm³ was ebenfalls ca. 1/3 von Stahl entspricht. logische folge mit alu sind fast keine vorteile zu erzielen gegenüber Stahl. Alu ist nicht so gut schweißbar wie stahl. es werden meißtens alu-kupfer,alu-zink oder alu-magnesium- legierungen verwendet.Schaut mal auf euren rahmen ist oft als kennzahl ausgegeben welche legierung der rahmen hat.(Al-Cu 2xxx;Al-Zn 7xxx;Al-Mg 6xxx)

-Titan:
Titan hat einen E-Modul von 110000 MPa und eine dichte 4,5 kg/dm³. auserdem ist titan sau schwer zu *******n d.h. große gefahr von fehlern in der ******naht. ich persönlich sehe in titan als werkstoff im rahmenbau keinen vorteil.(sauteuer und schlecht zu reparieren bei keinem vorteil in dem bezug gewicht und steifigkeit)

-Carbon:
Carbon oder kurz cfk (Carbonfaser verstärkte Kunststoffe). dichte 1,7 kg/dm³ und einen E-Modul von ca. 200000 MPa. bei diesem material scheiden sich die geister. es hat den großen vorteil man kann gut freie geometrien erzeugen und wenn man es richtig bearbeiten kann übertrifft es alle oben genannten werkstoffe im verhältniss gewicht zu mech. eigenschaft.
aber nur wenige rahmenhersteller können wirklich damit umgehen weil es noch noch keine großen erfahrungswerte gibt und die geometrien zu gewagt sind. dies ist auch der grund warum cfk-rahmen dann doch oftmals keine guten steifigkeiten aufweisen. auserdem sind solche rahmen teuer und nicht mehr zu reparieren. dies beinhaltet auch die gefahr dass cfk-rahmen schon bei kleinen schäden schnell zu bruch gehen können da die faser sehr stark auf spannungsspitzen reagiert die duch kleine macken entstehen können.

also ich hoffe es war nicht zu trocken und es wurden einige grundlagen geklärt.
ich hoffe das ich keinen großen fehler drin habe wenn doch "asche auf mein haupt" :D

Grüße an alle

MegaPro
04.05.2005, 09:33
Stahl kommt wieder !

Rennbernie
04.05.2005, 09:39
Stahl kommt wieder !

Um ehrlich zu sein, wäre auch mein favorit :5bike: ;) ;)

Brunolp12
04.05.2005, 10:18
Tach,

ja, schön... das kann man immer mal lesen. Da könnte glatt die Frage nach ner Quellenangabe aufkommen.

Nach Deinen Ausführungen macht Alu eigentlich am wenigsten Sinn.

Was mich zu dem Schluss führt, dass die Welt nicht ganz so leicht zu erklären ist, denn die Praxis sieht ja anders aus.

Grüsse
Bruno

Minifutzi
04.05.2005, 10:26
Was ist mit Magnesium?

Vor einigen Jahren hat Merida mit Magnesium experimentiert, wenn ich mich recht erinnere.

M.E. kommt Stahl nie wieder, und wenn, dann nur als Nischenprodukt. Zum einen beherrscht man mittlerweile das Schweissen bei Alu und zum anderen scheinen Preise bei Rahmen keine Rolle zu spielen. 1.000+ EUR für 1.200g geschweißtes Alurohr. :eek: Zum Vergleich: 1.000g Goldbarren liegen momentan bei 10.500EUR.

Ach ja, Holz ist auch weitgehend abgelöst. :D

Interessant wird nur die Frage sein, ob Alu und Carbon langfristig koexistieren oder letztendlich nur Carbon übrig bleibt, so wie Alu Stahl vollkommen verdrängt hat.

Rennbernie
04.05.2005, 10:33
Tach,

ja, schön... das kann man immer mal lesen. Da könnte glatt die Frage nach ner Quellenangabe aufkommen.

Nach Deinen Ausführungen macht Alu eigentlich am wenigsten Sinn.

Was mich zu dem Schluss führt, dass die Welt nicht ganz so leicht zu erklären ist, denn die Praxis sieht ja anders aus.

Grüsse
Bruno

Quellen sind aus meinen Unterlagen aus dem Studium
Ich kann auch nicht sagen warum alu so gut verkauft wird. wuerde sagen ist ne modeerscheinung wie carbon. auserdem sind inzwischen alurahmen oft guenstiger im preis als stahlrahmen.liegt wohl daran das es nur noch wenige gibt die stahlrahmen bauen. :(

lord helmchen
04.05.2005, 10:34
so wie Alu Stahl vollkommen verdrängt hat.

schwachsinn :confused:

DerBergschreck
04.05.2005, 10:40
-Aluminium:
alu hat einen E-Modul von 70000 MPa d.h. 1/3 von Stahl aber auch eine dichte von 2,7 kg/dm³ was ebenfalls ca. 1/3 von Stahl entspricht. logische folge mit alu sind fast keine vorteile zu erzielen gegenüber Stahl.

Es gibt sehr steife Alurahmen mit ca. 1.400 g unter EUR 1.000. Wo sind Stahlrahmen, die da mithalten können?

Minifutzi
04.05.2005, 10:40
schwachsinn :confused:

Huh? Gibt es eine Profimannschaft, die ja durch ihre Werbewirksamkeit die Entwicklungsichtung vorgeben, mit Stahlrahmen?

Ich bin bei der Suche nach meinem Rennrad nur auf Rahmen aus Alu, Carbon und Alu-Carbon Mix gestoßen.

Highp
04.05.2005, 10:45
-Aluminium:
...
logische folge mit alu sind fast keine vorteile zu erzielen gegenüber Stahl.

Gilt nur wenn ich versuche aus Alu die gleichen Rohrformen zu benutzen wie aus Stahl.
Aus diesen Fakten diese "logische" Folgerung zu ziehen halte ich für Unfug.
Stahl wird nie aussterben, genausowenig wie Titan, Alu oder Carbon. Alle Materialien haben halt ihre Vorteile, man muss sie nur richtig einsetzen.

Marco Gios
04.05.2005, 10:47
es gibt auch stahlrahmen unter 1000gr.

Uuups, das ist mir aber entgangen - wo gibt es den denn? Und auch wenn ich nicht der Steifigkeitsfanatiker bin: Wie sind denn die Werte solch eines Rahmens?

Rennbernie
04.05.2005, 10:47
Was ist mit Magnesium?

Vor einigen Jahren hat Merida mit Magnesium experimentiert, wenn ich mich recht erinnere.

M.E. kommt Stahl nie wieder, und wenn, dann nur als Nischenprodukt. Zum einen beherrscht man mittlerweile das Schweissen bei Alu und zum anderen scheinen Preise bei Rahmen keine Rolle zu spielen. 1.000+ EUR für 1.200g geschweißtes Alurohr. :eek: Zum Vergleich: 1.000g Goldbarren liegen momentan bei 10.500EUR.

Ach ja, Holz ist auch weitgehend abgelöst. :D

Interessant wird nur die Frage sein, ob Alu und Carbon langfristig koexistieren oder letztendlich nur Carbon übrig bleibt, so wie Alu Stahl vollkommen verdrängt hat.

Zu Magnesium kann ich nur folgendes sagen. dichte 1,7 kg/dm³ und ein E-Modul von 45000 MPa ist ja so nicht schlecht aber mg reagiert stark mit sauerstoff das geht soweit bis zur selbstentzündung und es ist sauteuer. es könnte aber durch gute legierungen die noch in den kinderschuhen stecken dazu kommen das mg wieder öfters verwendet wird

lord helmchen
04.05.2005, 10:48
Huh? Gibt es eine Profimannschaft, die ja durch ihre Werbewirksamkeit die Entwicklungsichtung vorgeben, mit Stahlrahmen?

Ich bin bei der Suche nach meinem Rennrad nur auf Rahmen aus Alu, Carbon und Alu-Carbon Mix gestoßen.

achso daher deine aussage alu hat stahl verdrängt. :D

nur weil profis das fahren was sie unter den hintern geschoben bekommen, muß es für dich ja nicht zwangsläufig auch gut sein.

wenn ulle eins aus holz fährt, kaufst du dann auch eines????

Brunolp12
04.05.2005, 10:55
Hi nochmal,

ich finde, dass es in allen Materialien goile Rahmen gibt. Bei mir koexistieren ein älteres Stahl-MTB (CroMo war damals immer das Schlagwort) und ein neuer Carbon-Renner nebeneinander. Das wollte ich auch deshalb so, um mit den 2 Rädern bewusst ein maximales Spektrum abzudecken (2 Extreme sozusagen).

Bei Coladosen-dünnen Alu-Rahmen hätte ich persönlich auch Angst vor Beulen, drum hab ich den möglicherweise unkomplizierteren Alltags-Gebrauch nicht so ganz als Argument akzeptiert (was vielleicht ein Irrtum ist, habs nicht ausprobiert).

In grossen Grössen (hab 94er Innenbein-Länge) sehen Stahlrahmen für meinen Geschmack mit ihren schlanken Rohren nicht so toll aus, besonders das Steuer-Rohr ist so elend lang. Beim MTB hat man kompaktere Rahmen, da tritt das nicht so zutage. - (M)Ein subjektiver Gesichtspunkt.

Das Argument, es gäbe zu wenig know how mit Carbon-Verarbeitung kann ich nur bedingt akzeptieren. Das Material wird AFAIK bereits seit den 70ern benutzt (wenn auch nicht im Fahrrad-Bereich, klaro) und ist z.B. im Flugzeugbau und in der Formel 1 bereits ein alter Hut. Übrigens hat es da durchaus zur Sicherheit und verbesserten Haltbarkeit beigetragen.

Das Problem mag eher sein, dass zur Zeit jeder auf den Carbon-Zug aufspringen will und somit auch Fahrrad-Hersteller mit zu wenig Carbon-know how in den Sektor einsteigen (oder einfach durchschnitts-Qualität in Fernost zukaufen).

Weiterhin sollte man nicht das Problem "übertriebener Leichtbau" und das Thema "Carbon" in einen Topf werfen.

Probleme mit Erkennbarkeit von Struktur-Schwächungen und Preis durch (beispielsweise) hohe Formkosten erkenn ich durchaus auch.

Grüsse
Bruno

Rennbernie
04.05.2005, 10:58
Gilt nur wenn ich versuche aus Alu die gleichen Rohrformen zu benutzen wie aus Stahl.
Aus diesen Fakten diese "logische" Folgerung zu ziehen halte ich für Unfug.
Stahl wird nie aussterben, genausowenig wie Titan, Alu oder Carbon. Alle Materialien haben halt ihre Vorteile, man muss sie nur richtig einsetzen.

meist sind die rohrdurchmesser von alurahmen größer als bei stahl und die wandstärken sind größer ebenso sind die rohre oft oval. daher meine aussage. in dem satz habe ich auch das wort "fast" benutzt unterschiede gibt es immer.(bei jedem werkstoff genauso wie bei jedem hersteller sowie bei den unterschiedlichen rahmenformen...... ich will hier auch nicht vom hundertstel ind tausendstel gehen sollte nur mal eine kleine werkstoffkunde sein.)

Rennbernie
04.05.2005, 11:01
Hi nochmal,

ich finde, dass es in allen Materialien goile Rahmen gibt. Bei mir koexistieren ein älteres Stahl-MTB (CroMo war damals immer das Schlagwort) und ein neuer Carbon-Renner nebeneinander. Das wollte ich auch deshalb so, um mit den 2 Rädern bewusst ein maximales Spektrum abzudecken (2 Extreme sozusagen).

Bei Coladosen-dünnen Alu-Rahmen hätte ich persönlich auch Angst vor Beulen, drum hab ich den möglicherweise unkomplizierteren Alltags-Gebrauch nicht so ganz als Argument akzeptiert (was vielleicht ein Irrtum ist, habs nicht ausprobiert).

In grossen Grössen (hab 94er Innenbein-Länge) sehen Stahlrahmen für meinen Geschmack mit ihren schlanken Rohren nicht so toll aus, besonders das Steuer-Rohr ist so elend lang. Beim MTB hat man kompaktere Rahmen, da tritt das nicht so zutage. - (M)Ein subjektiver Gesichtspunkt.

Das Argument, es gäbe zu wenig know how mit Carbon-Verarbeitung kann ich nur bedingt akzeptieren. Das Material wird AFAIK bereits seit den 70ern benutzt (wenn auch nicht im Fahrrad-Bereich, klaro) und ist z.B. im Flugzeugbau und in der Formel 1 bereits ein alter Hut. Übrigens hat es da durchaus zur Sicherheit und verbesserten Haltbarkeit beigetragen.

Das Problem mag eher sein, dass zur Zeit jeder auf den Carbon-Zug aufspringen will und somit auch Fahrrad-Hersteller mit zu wenig Carbon-know how in den Sektor einsteigen (oder einfach durchschnitts-Qualität in Fernost zukaufen).

Weiterhin sollte man nicht das Problem "übertriebener Leichtbau" und das Thema "Carbon" in einen Topf werfen.

Probleme mit Erkennbarkeit von Struktur-Schwächungen und Preis durch (beispielsweise) hohe Formkosten erkenn ich durchaus auch.

Grüsse
Bruno

das problem mit carbon habe ich falsch ausgedrückt. meinte es so, wie du es erläutert hast :D

Highp
04.05.2005, 11:03
meist sind die rohrdurchmesser von alurahmen größer als bei stahl und die wandstärken sind größer ebenso sind die rohre oft oval. daher meine aussage. in dem satz habe ich auch das wort "fast" benutzt unterschiede gibt es immer.(bei jedem werkstoff genauso wie bei jedem hersteller sowie bei den unterschiedlichen rahmenformen...... ich will hier auch nicht vom hundertstel ind tausendstel gehen sollte nur mal eine kleine werkstoffkunde sein.)
Wenn Du aber aus E-Modul und Dichte Folgerungen für die Tauglichkeit zum Rahmenbau ziehst, ist das keine Werkstoffkunde mehr.
Einen Rahmen bei 30% mehr Steifigkeit 50% leichter zu machen verstehe ich auch nicht mehr als "fast" keinen Vorteil.
So unterschiedlich wie die Materialien sind halt auch die Meinungen dazu ;-)

Rennbernie
04.05.2005, 11:03
achso daher deine aussage alu hat stahl verdrängt. :D

nur weil profis das fahren was sie unter den hintern geschoben bekommen, muß es für dich ja nicht zwangsläufig auch gut sein.

wenn ulle eins aus holz fährt, kaufst du dann auch eines????

meines wissens nach hat zabel am anfang von giant einen alurahmen gefahren wegen mangelnder steifigkeit und auch ulles rad mußte verstärkt werden

sausewind74
04.05.2005, 11:04
Das mit der kleinen Baustoffkunde ist ja auch ganz nett, aber der E-Modul beschreibt halt nicht das vollständige Tragverhalten eines Werkstoffes und schon gar nicht das von CFK. Dieses hat nämlich schon zumindest mal einen richtungsabhängigen E-Modul.

Rennbernie
04.05.2005, 11:10
Das mit der kleinen Baustoffkunde ist ja auch ganz nett, aber der E-Modul beschreibt halt nicht das vollständige Tragverhalten eines Werkstoffes und schon gar nicht das von CFK. Dieses hat nämlich schon zumindest mal einen richtungsabhängigen E-Modul.

ich weiß, ich weiß

lelebebbel
04.05.2005, 11:14
alu hat einen E-Modul von 70000 MPa d.h. 1/3 von Stahl aber auch eine dichte von 2,7 kg/dm³ was ebenfalls ca. 1/3 von Stahl entspricht. logische folge mit alu sind fast keine vorteile zu erzielen gegenüber Stahl
das WÄRE vielleicht so, wenn unsere Rahmen aus massiven Metallteilen bestehen würden. Tun sie aber nicht. Bei einem Rohr kann man den Zusammenhang zwischen Stabilität (Biege-, Zug-, Druckfestigkeit etc) und Gewicht ganz bestimmt nicht einfach an E-Modul und spezifischem Gewicht festmachen.
Die Steifigkeit eines Rohres nimmt mit zunehmendem Durchmesser mit r^3 (oder so ähnlich) zu - wenn es nur um steife, leichte Rahmen geht, braucht man also grosse Rohre mit geringen Wandstärken aus leichtem Material. Das geht mit Alu einfach besser, Beweise liefert der Markt zur Genüge.
Dass diese Coladosen-Rahmen wegen der Wandstärken und Rohrdiameter beulenanfällig sind wie die Sau (leichte Stahlrahmen genauso!) und total unbequem, ist die andere Seite. Aber danach fragt ja kaum einer...



es gibt auch stahlrahmen unter 1000gr. weiterhin sind stahlrahmen gut zu reparieren.
Du meinst unter 2000g, oder?
Das mit dem "gut zu reparieren" hat sich in der ultraleichten Gewichtsklasse auch erledigt...


ich persönlich sehe in titan als werkstoff im rahmenbau keinen vorteil.(sauteuer und schlecht zu reparieren bei keinem vorteil in dem bezug gewicht und steifigkeit)

Korrodiert und altert nicht, bekommt keine Beulen, muss nicht lackiert werden. Was Gewicht und Steifigkeit angeht, auch nicht schlechter als Stahlrahmen.


Das ist alles nicht so einfach. Wenn es so wäre, dass man kurz in 2 Absätzen das ultimative Material festlegen kann, dann gäbe es seit 10 Jahren nur noch Rahmen aus diesem Material.

p.s.: ich fahre nur Stahl- einfach weil es mir gefällt.

Rennbernie
04.05.2005, 11:24
das WÄRE vielleicht so, wenn unsere Rahmen aus massiven Metallteilen bestehen würden. Tun sie aber nicht. Bei einem Rohr kann man den Zusammenhang zwischen Stabilität (Biege-, Zug-, Druckfestigkeit etc) und Gewicht ganz bestimmt nicht einfach an E-Modul und spezifischem Gewicht festmachen.
Die Steifigkeit eines Rohres nimmt mit zunehmendem Durchmesser mit r^3 (oder so ähnlich) zu - wenn es nur um steife, leichte Rahmen geht, braucht man also grosse Rohre mit geringen Wandstärken aus leichtem Material. Das geht mit Alu einfach besser, Beweise liefert der Markt zur Genüge.
Dass diese Coladosen-Rahmen wegen der Wandstärken und Rohrdiameter beulenanfällig sind wie die Sau (leichte Stahlrahmen genauso!) und total unbequem, ist die andere Seite. Aber danach fragt ja kaum einer...



Du meinst unter 2000g, oder?
Das mit dem "gut zu reparieren" hat sich in der ultraleichten Gewichtsklasse auch erledigt...


Korrodiert und altert nicht, bekommt keine Beulen, muss nicht lackiert werden. Was Gewicht und Steifigkeit angeht, auch nicht schlechter als Stahlrahmen.


Das ist alles nicht so einfach. Wenn es so wäre, dass man kurz in 2 Absätzen das ultimative Material festlegen kann, dann gäbe es seit 10 Jahren nur noch Rahmen aus diesem Material.

p.s.: ich fahre nur Stahl- einfach weil es mir gefällt.

das es nicht ganz so einfach geht ist mir auch klar, wollte aber jetzt nicht eine diplomarbeit darüber schreiben ;) :D Wollte auch kein material festlegen. die meinungen die ich getätigt habe sind auch nur meine persönlichen, will keinen zu irgend etwas überreden.

Windfänger
04.05.2005, 11:25
Ach ja, Holz ist auch weitgehend abgelöst. :D
Gar nicht war. Holz kommt wieder. Zumindestens Bambus:
http://www.bme.szm.sk/images/bamboobike.jpg
http://www.americanbamboo.org/images/BambooBicycle.jpg
http://www.bambus.de/bambus/0fun/1000/imx/0300.jpg

Brunolp12
04.05.2005, 11:31
ich fahre nur Stahl- einfach weil es mir gefällt.

Ich finde, dass man sich ruhig zu dieser subjektiven Komponente bekennen kann und soll ! Ich will, dass mein Rad mich einfach anmacht, schon wenn es nur da steht ! Denn die Folge ist:

Die Motivation ist höher, man fährt mehr und das ist es worum es geht :) !
Danach hab ich meinen Renner ausgesucht und nach den ersten Monaten kann ich sagen: hat funktioniert !

Die pseudo-wissenschaftliche Diskussion ist hier mehr oder weniger zum Scheitern verurteilt, denn sicher fehlen ultra-viele Aspekte (Bsp.: bei Carbon ist häufig nicht der Werkstoff der "Knackpunkt", sondern die Verbindung zweier Teile - also zB eine Klebung, das hat so garnix mit dem "E-Modul" -oder wie hiess das ?- zu tun).
Ausserdem frag ich mich, ab wann man eine Haltbarkeit / Belastbarkeit als "ausreichend" bezeichnen muss, so dass darüber ganz andere Dinge ne Rolle spielen (Preis, Komfort, Optik usw. ...)

Minifutzi
04.05.2005, 11:39
Gar nicht war. Holz kommt wieder. Zumindestens Bambus:


Genau an die habe ich gedach, als ich "weitgehend abgelöst" schrieb. :)

Einige Naturprodukte (Spinnenfaden) sollen ja höhere Zugfestigkeit haben als so manche Faser aus dem Chemielabor... Vielleicht hat ja auch Bambus bessere Eigenschafen als so manche Legierungen. :D

Welche Festigkeitswerte wären maximal theoretisch erreichbar und wie nah sind wir mit CFK an diesen theoretischen Wert?

Marco Gios
04.05.2005, 11:45
Einige Naturprodukte (Spinnenfaden) sollen ja höhere Zugfestigkeit haben als so manche Faser aus dem Chemielabor...

Geile Kiste aus Spinnenfäden ... und dann der Fahrer im Spiderman-Kostüm!

Striesen
04.05.2005, 11:47
Kann nur sagen: Habe bei meinem Wechsel von Stahl (Tange) zu Aluminium (CAAD 4) keinen Vorteil von Alu feststellen können. Das um 1,5 kg verringerte Systemgewicht haben sich auch nicht wirklich bemerkbar gemacht.

Rennbernie
04.05.2005, 11:48
Geile Kiste aus Spinnenfäden ... und dann der Fahrer im Spiderman-Kostüm!

und wenn der fahrer dann im rennen müde wird mal lässig einen faden zum vordermann oder besser gleich ans motorrad gespannt und ziehen lassen ;) :Applaus:

Minifutzi
04.05.2005, 11:55
Ich finde, dass man sich ruhig zu dieser subjektiven Komponente bekennen kann und soll ! Ich will, dass mein Rad mich einfach anmacht, schon wenn es nur da steht ! Denn die Folge ist:

Die Motivation ist höher, man fährt mehr und das ist es worum es geht :) !
Danach hab ich meinen Renner ausgesucht und nach den ersten Monaten kann ich sagen: hat funktioniert !


Bei mir auch. In meiner Größe hat kein Händler etwas zum Probefahren gehabt, so wurde die Auswahl anhand der Optik und Vorlieben im Material gefällt und als ich da zum ersten mal draufsaß, war es genau das Rad, das ich haben wollte.

Trotzdem, bei vielen wird das Schönheitsideal durch Gewöhnung bestimmt. Ich erinnere mich, wie ich in meiner Kindheit die damaligen Stahlräder mit den in die Lüfte ragenden Bremszügen und verchromten schlanken Gabel sehr schön fand, aber jetzt finde ich die wuchtigen Alu-Rohre ansprechender. Auch an die Sloping habe ich mich gewöhnt und finde es nett, wenn es nicht zu sehr übertrieben wird.

Wenn (wenn!) in 10 Jahren nur noch CFK Rahmen in Monocoque Bauweise geben sollte, dann wird sich das ästhetische Empfinden wohl auch in diese entwickeln.

105
04.05.2005, 11:57
Es wurde ja schon angemerkt, dass der E-Modul die Eigenschaften eines Werkstoffes nur unvollständig beschreibt. Ein weiterer Parameter, der für den Konstrukteur von Interesse ist, ist die Festigkeit. Und da liegt Titan z.B. sehr nahe am Stahl, bei nahezu halbem Raumgewicht.

Die Diskussion über Carbon ist generell schwierig, weil die schwindelerregenden Werte nur in Richtung der Fasern gelten; rechtwinklig dazu sind die Fasern eher spröde. Weil man aber aus einem Aramid-Einkristall nix bauen kann, werden kurze Fasern verwoben und die Matten dann (hoffentlich) so gelegt, dass die Fasern in Richtung der Kräfte liegen. Man kann also mit Sicherheit sagen, dass das Material ein großes Potential hat, ob dieses allerdings auch voll ausgenutzt wurde, weiß i.d.R. nur der Konstrukteur...

Windfänger
04.05.2005, 12:10
Kann 105 nur zustimmen:



-Aluminium:
alu hat einen E-Modul von 70000 MPa d.h. 1/3 von Stahl aber auch eine dichte von 2,7 kg/dm³ was ebenfalls ca. 1/3 von Stahl entspricht. logische folge mit alu sind fast keine vorteile zu erzielen gegenüber Stahl.
-Glas:
Glas hat einen E-Modul von 70000 MPa d.h. 1/3 von Stahl, aber auch eine Dichte von 2,5-2,6 kg/dm³ was weniger als 1/3 der von Stahl entspricht.

Und was sagt uns das?

Glas ist besser als Stahl und Alu!
:banaan: :banaan: :banaan: :banaan: :banaan: :banaan: :banaan: :banaan: :banaan: :banaan: :banaan:

automatic sheep
04.05.2005, 12:38
Kann 105 nur zustimmen:


-Glas:
Glas hat einen E-Modul von 70000 MPa d.h. 1/3 von Stahl, aber auch eine Dichte von 2,5-2,6 kg/dm³ was weniger als 1/3 der von Stahl entspricht.

Und was sagt uns das?

Glas ist besser als Stahl und Alu!

eck lach mi scheef :Applaus:

greyscale
04.05.2005, 12:46
Und was sagt uns das?

Glas ist besser als Stahl und Alu!


Aber irgendwie hat man von GfK-Rahmen nie etwas gehört:confused:.

g.

james wood
04.05.2005, 12:47
Die Werkstoffe auf zwei Parameter zu reduzieren ist ein bischen verkürzend. Es gibt da durchaus noch ein paar andere konstruktionsrelevante Größen, z.B. - hatten wir auch schon diverse Male - die Betriebsfestigkeit oder die Zugfestigkeit. All diese Parameter ändern sich in Abhängigkeit von der Legierung, gerade bei Alu sind die Legierungen weit vom eigentlichen Aluminium entfernt. Ähnlich beeinflußt die Legierung die Verarbeitung und Reparatur. Hochfeste Stähle sind sicherlich nicht viel einfacher zu schweißen als manche Al oder Ti Legierungen.

Der Begriff "Stabilität" hat in diesem Zusammenhang nichts zu suchen, Stabilität in der Technik beschreibt einen Gleichgewichtszustand.

Bei CFK spielt meines Wissens nach die Matrix eine entscheidende Rolle bei den technischen Eigenschaften. Für CFK ein E-Modul anzugeben ohne die Matrix zu spezifizieren halte ich für fragwürdig.

Windfänger
04.05.2005, 12:57
Aber irgendwie hat man von GfK-Rahmen nie etwas gehört:confused:.
Die Radbauer sind ja auch nicht so schlau wie wir hier. Hier ballen sich halt die Kompetenzen, mindestens drei hier haben ein Werkstoffkundebuch...

NB:


Die Diskussion über Carbon ist generell schwierig, weil die schwindelerregenden Werte nur in Richtung der Fasern gelten; rechtwinklig dazu sind die Fasern eher spröde. Weil man aber aus einem Aramid-Einkristall nix bauen kann[...]
Aramid != Carbon

craze
04.05.2005, 13:00
Aramid != Carbon
Nö! Aramid = Kevlar

Windfänger
04.05.2005, 13:03
Nö! Aramid = Kevlar
Ja und? Kevlar® (der Markenname) ist auch kein Carbon.

Aramid besteht aus aromatischen Polyamiden. Carbonfasern lediglich aus Kohlenstoffketten.

Marco Gios
04.05.2005, 13:07
aromatischen PolyamidenAhh, da erschließen sich uns ja völlig neue Diskussionsfelder: "Also mein französisches, Aramid-verstärkte Pedal glänzt durch sein weiches, fruchtbetontes Aroma, spürbare Tannine und hat einen furiosen Abgang!" :D

greyscale
04.05.2005, 13:09
Ja und? Kevlar® (der Markenname) ist auch kein Carbon.

Aramid besteht aus aromatischen Polyamiden.

Hmmm, legger;).

g.

Windfänger
04.05.2005, 13:15
Mit bischen Oregano und ordentlich Natriumglutamat bestimmt.

sausewind74
04.05.2005, 13:16
@greyscale ich frage mich jetzt schon zum wiederholten male, ob dein Bild oben in der Ecke einen lächelnden Borni zeigt?????????

craze
04.05.2005, 13:17
Ja und? Kevlar® (der Markenname) ist auch kein Carbon.


Habe ich doch auch nicht behauptet, das hast Du gemacht:

Aramid != Carbon

james wood
04.05.2005, 13:17
Die Radbauer sind ja auch nicht so schlau wie wir hier. Hier ballen sich halt die Kompetenzen, mindestens drei hier haben ein Werkstoffkundebuch...



haben ist gut, lesen ist besser :Angel:

greyscale
04.05.2005, 13:19
@greyscale ich frage mich jetzt schon zum wiederholten male, ob dein Bild oben in der Ecke einen lächelnden Borni zeigt?????????

Nein! Aber wer ist Borni?

g.

greyscale
04.05.2005, 13:19
Habe ich doch auch nicht behauptet, das hast Du gemacht:

Kann da einer nicht programmieren:confused:?

g.

Windfänger
04.05.2005, 13:21
Habe ich doch auch nicht behauptet, das hast Du gemacht:
Hab ich nicht:


Aramid ! = Carbon


Ich hab' die entscheidende Stelle sicherheitshalber noch mal gekennzeichnet.

Windfänger
04.05.2005, 13:22
haben ist gut, lesen ist besser :Angel:
Am besten ist natürlich verstehen.

craze
04.05.2005, 13:23
Korrigiere mich, aber meines Wissens ist das mathematische Zeichen für "ungleich" ein durchgestrichenes "="

sausewind74
04.05.2005, 13:25
Nein! Aber wer ist Borni?

g.


der alte Herr des Hauses Bornmann (Cilci B)

ich finde der sieht ein bisschen so aus, nur dass der lächelt hätte ich noch nicht gesehen

Windfänger
04.05.2005, 13:26
Da wir nun schon offtopic sind und eigentlich von Anfang an klar war, das der Thread keine neuen Erkenntnisse bringt...



Nein! Aber wer ist Borni?

g.
Von Radsport Borneman?

Ich dachte immer, es ist Robert Lichtenberg, aber der ist es wohl auch nicht.

Wer ist es denn?

Windfänger
04.05.2005, 13:27
Korrigiere mich, aber meines Wissens ist das mathematische Zeichen für "ungleich" ein durchgestrichenes "="Dann schreib's doch mal.

Mr.Hyde
04.05.2005, 13:28
es gibt auch stahlrahmen unter 1000gr.


loool - das hab ich mal in einem fred als scherz gesagt, weil die stahlverfechter meinten es gäbe dort viel technischen fortschritt, worauf ich fragte wann es denn den ersten sub-1000 stahlrahmen gibt...

Marco Gios
04.05.2005, 13:36
der alte Herr des Hauses Bornmann (Cilci B)

ich finde der sieht ein bisschen so aus, nur dass der lächelt hätte ich noch nicht gesehen

Der lacht sich bestimmt jedesmal scheckig wenn er einen Bittsteller/Kunden aus dem Laden herausgeekelt hat! :fart: So freut sich halt jeder über etwas anderes.

greyscale
04.05.2005, 13:49
Ich dachte immer, es ist Robert Lichtenberg, aber der ist es wohl auch nicht.


Wer ist Robert Lichtenberg?



Wer ist es denn?

Da er nun bald 4 Jahre tot ist, bald Handtuch-Tag ist und sein bedeutendstes Werk erneut verfilmt wurde, zitiere ich:"...Auf ihm stand in großen, beruhigenden und vorallem knallroten Buchstaben:"


http://bilder.filmstarts.de/verzeichnis/film/filme/p/per.anhalter/PerAnhalterDurchDieGalaxis-Poster2.jpg

g.

craze
04.05.2005, 13:49
Dann schreib's doch mal.
Ah, können das die Herren Programmierer wohl nicht? :D :Angel:

Windfänger
04.05.2005, 13:50
Ah, können das die Herren Programmierer wohl nicht? :D :Angel:
Doch: != ;)

craze
04.05.2005, 13:52
Wer ist Robert Lichtenberg?



Da er nun bald 4 Jahre tot ist, bald Handtuch-Tag ist und sein bedeutendstes Werk erneut verfilmt wurde, zitiere ich:"...Auf ihm stand in großen, beruhigenden und vorallem knallroten Buchstaben:"


http://bilder.filmstarts.de/verzeichnis/film/filme/p/per.anhalter/PerAnhalterDurchDieGalaxis-Poster2.jpg

g.
Das wird neu verfilmt??? Super!!!

Ohne diese vierbändige Trilogie in fünf Teilen kann man das heutige Leben nicht unbeschadet überstehen! Jedenfalls habe ich mein Handtuch immer dabei.

craze
04.05.2005, 13:53
Doch: != ;)
Sorry, war mir wirklich nicht bekannt. Ich kann dafür aber noch mit Bleistift, Papier und Rechenschieber umgehen! :ä

Windfänger
04.05.2005, 13:55
Wer ist Robert Lichtenberg?
Er heißt jetzt "Prinz von Anhalt". Der Mann von Zsa Zsa Gabor. (Bei meinem höchstauflösenden Monitor sind die Avatare nicht so groß ;))


Da er nun bald 4 Jahre tot ist, bald Handtuch-Tag ist und sein bedeutendstes Werk erneut verfilmt wurde, zitiere ich:"...Auf ihm stand in großen, beruhigenden und vorallem knallroten Buchstaben:".
Achso.

Marco Gios
04.05.2005, 13:56
"...Auf ihm stand in großen, beruhigenden und vorallem knallroten Buchstaben:"


http://bilder.filmstarts.de/verzeichnis/film/filme/p/per.anhalter/PerAnhalterDurchDieGalaxis-Poster2.jpg

g.


Ist ja mein Reden: Siehe unten! Woran ist unser lieber Douglas damals eigentlich gestorben?

Windfänger
04.05.2005, 14:02
Sorry, war mir wirklich nicht bekannt. Ich kann dafür aber noch mit Bleistift, Papier und Rechenschieber umgehen! :ä
Gut, dann haben wir auch heute wieder mal ein Mißverständnis ohne Atomkrieg lösen können.

Apropos Rechenschieber: Was hatten der Vater der amerikanicchen Raumfahrt (Wernher von Braun) und der der sowjetischen Raumfahrt (Sergei Pawlowitsch Koroljow) gemeinsam?

Sie benutzten beide das gleiche Modell aus Deutschland ;)

Marco Gios
04.05.2005, 14:12
Apropos Rechenschieber: Was hatten der Vater der amerikanicchen Raumfahrt (Wernher von Braun) und der der sowjetischen Raumfahrt (Sergei Pawlowitsch Koroljow) gemeinsam?
Sie benutzten beide das gleiche Modell aus Deutschland ;)

Dann sind wir nicht nur Papst sondern waren auch schon auf dem Mond?

Kicres
04.05.2005, 14:31
(...)
Der E-Modul ist ein wert mit dem die mechanischen festigkeitwerte berrechnet werden können.(zugfestigkeit, streckgrenze usw.)
(...)

also ich hoffe es war nicht zu trocken und es wurden einige grundlagen geklärt.
ich hoffe das ich keinen großen fehler drin habe wenn doch "asche auf mein haupt" :D

Grüße an alle

Auch wenn der Thread jetzt schon ins Off-Topic abgegleitet ist, möchte ich etwas richtig stellen:

Der E-Modul nichts mit Festigkeiten zu tun. Es handelt sich um einen Proportionalitätsfaktor, der Dehnungen und Spannungen miteinander verknüpft, also
Spannung = E-Modul x Dehnung
Stahl hat immer einen E-Modul von 210000 N/mm², unterschiedliche Sorten haben aber sehr unterschiedliche Festigkeiten.

Kicres :rolleyes:

sausewind74
04.05.2005, 14:54
er hat auch nicht immer 210.000 N/mm^2
auch diese Werte schwanken etwas, aber nicht so wie die Werte der Festigkeiten

aber selbst wenn jetzt jemand anfängt Spannung-Dehnungs-Diagramme der einzelnen Werkstoffe einzustellen, bringt uns das vermutlich nicht sonderlich weiter


oder,.....?????

Rennbernie
04.05.2005, 15:03
Auch wenn der Thread jetzt schon ins Off-Topic abgegleitet ist, möchte ich etwas richtig stellen:

Der E-Modul nichts mit Festigkeiten zu tun. Es handelt sich um einen Proportionalitätsfaktor, der Dehnungen und Spannungen miteinander verknüpft, also
Spannung = E-Modul x Dehnung
Stahl hat immer einen E-Modul von 210000 N/mm², unterschiedliche Sorten haben aber sehr unterschiedliche Festigkeiten.
Kicres :rolleyes:

aber durch die errechnete Spannung kann man doch auch die festigkeitwerte berrechnen oder bin ich da auf dem falschen dampfer?
spannung = kraft geteilt durch querschnittsfläche. daraus folgen doch auch zugfest.usw........
und das sich die e-module durch versch. legierungen ändern können ist wohl klar.

sausewind74
04.05.2005, 15:13
aber durch die errechnete Spannung kann man doch auch die festigkeitwerte berrechnen oder bin ich da auf dem falschen dampfer?
spannung = kraft geteilt durch querschnittsfläche. daraus folgen doch auch zugfest.usw........
und das sich die e-module durch versch. legierungen ändern können ist wohl klar.

wenn der E-Modul gegeben ist, kannst du zu einer Spannung die entsprechende Dehnung oder umgekehrt errechnen.
der E-Modul ist aber nur ein Anfangs-E-Modul und dieser ändert sich, wenn das Material den linearen bereich verfässt
will heißen, der Stahl wird beim erreichen der Zugfestigkeit weicher

oder so.....

AndreasIllesch
04.05.2005, 15:16
aber durch die errechnete Spannung kann man doch auch die festigkeitwerte berrechnen oder bin ich da auf dem falschen dampfer?
spannung = kraft geteilt durch querschnittsfläche. daraus folgen doch auch zugfest.usw........
und das sich die e-module durch versch. legierungen ändern können ist wohl klar.Die Zugfestigkeit eines Werkstoffes ist in Tabellen gegeben und wurde durch Versuche rausgefunden.
Die Spannungen, die man ausrechnet, werden mit diesen Tabellenwerten verglichen.

Kicres
04.05.2005, 15:19
aber durch die errechnete Spannung kann man doch auch die festigkeitwerte berrechnen oder bin ich da auf dem falschen dampfer?
spannung = kraft geteilt durch querschnittsfläche. daraus folgen doch auch zugfest.usw........
und das sich die e-module durch versch. legierungen ändern können ist wohl klar.

In dem, was du schreibst, ist zwar ein wahrer Kern, aber... :rolleyes:

Das Problem ist, wir können hier keine "Technische Mechanik nebst Werkstoffkunde in fünf Minuten" machen. Z.B. gibt es auch noch andere Möglichkeiten die Festigkeiten zu beeinflussen als die Legierung zu ändern.

Kicres

Rennbernie
04.05.2005, 15:28
In dem, was du schreibst, ist zwar ein wahrer Kern, aber... :rolleyes:

Das Problem ist, wir können hier keine "Technische Mechanik nebst Werkstoffkunde in fünf Minuten" machen. Z.B. gibt es auch noch andere Möglichkeiten die Festigkeiten zu beeinflussen als die Legierung zu ändern.

Kicres

da haste recht. sind alles fächer aus dem grundstudium (lang lang ists her) ;) und habe keine lust mehr mich über diese fächer zu ärgern denn ich fand die zum :ybel: :ybel: :ybel: :ybel: :ybel: :ybel:

gruß und schöner feiertag egal ob ihr saufen(vatertag) oder rr fahren geht hoffen wir auf gutes wetter :D

hanky
04.05.2005, 15:36
Meinen diversen Vorrednern möchte ich mich Anschließen, die E-Modul hat keinen allzu relevanten Einfluss.
Vor einigen Wochen habe ich für eine Facharbeit verschiedene Gewebe untersucht. Teilweise hatte Baumwolle eine höhere E-Modul als Polyamid 6.6 oder ein Aramid.
Mein nächster Rahmen ist aus Baumwolle/Zellulose :D
hanky

Madone5.9
04.05.2005, 16:03
Wenn einer noch Fragen hat, dann guckt hier. :D

E-Modul (http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/mw1_ge/kap_7/backbone/r7_1_4.html)

toed
04.05.2005, 16:35
Bei der Fahrradherstellung ist ja nicht das grosse Geld zu machen und darum gibt es auch wenig Forschung. Aber zum Beispiel im Flugzeugbau wird intensiv nach Materialien gesucht, die zu Teil genau die Kriterien erfüllen müssen, die auch ein guter Rahmenwerkstoff erfüllen muss:
fest, leicht und elastisch
So kommt es, dass seit fast 70 Jahren Flugzeuge aus Aluminium und nicht aus Stahl gebaut werden.

übrigens:
Cola- und Bierdosen sind aus Weißblech also Stahl, nur der Deckel ist aus Alu!

Gruss,
Toed

Madone5.9
04.05.2005, 16:50
Bei der Fahrradherstellung ist ja nicht das grosse Geld zu machen und darum gibt es auch wenig Forschung. Aber zum Beispiel im Flugzeugbau wird intensiv nach Materialien gesucht, die zu Teil genau die Kriterien erfüllen müssen, die auch ein guter Rahmenwerkstoff erfüllen muss:
fest, leicht und elastisch
So kommt es, dass seit fast 70 Jahren Flugzeuge aus Aluminium und nicht aus Stahl gebaut werden.

übrigens:
Cola- und Bierdosen sind aus Weißblech also Stahl, nur der Deckel ist aus Alu!

Gruss,
Toed

Naja, im Bereich Luftfahrt ist auch nicht überall das grosse Geld zu machen. Es werden zwar grosse Mengen abgenommen, aber der DB ist nicht mehr so hoch, da Airbus an allen Enden den Preis drückt.

Das neue Material für den Flugzeugbau ist Glare, das sind Glasfaserschichten mit einer Aluminiumschicht dazwischen. Das Problem ist nur, wie man die Verklebung kontrollieren kann.

Windfänger
04.05.2005, 16:57
Der Eurofighter ist zu >70% aus Plastik ;)

cartman
05.08.2005, 01:17
Ich hab keine ahnung ob das schon mal jemand geposted hat, aber wie meine prof's (leichtbau, fem und Faserverbundstoffe) immer sagen: "Festigkeit und Steifigkeit sind wie Äpfel und Birne".
Darum verwindet sich alu weniger als stahl bei gleicher festigkeit des bauteils!

mfg

Mr.Hyde
05.08.2005, 01:19
Ich hab keine ahnung ob das schon mal jemand geposted hat, aber wie meine prof's (leichtbau, fem und Faserverbundstoffe) immer sagen: "Festigkeit und Steifigkeit sind wie Äpfel und Birne".
Darum verwindet sich alu weniger als stahl bei gleicher festigkeit des bauteils!

mfg

sind ja auch verschiedene sachen, zweifelsfrei.die festigkeit hat ja unmittelbar nix mit dem fahren des rahmens zu tun, sonder so wie ich das verstehe mehr mit der haltbarkeit und sowas.