Hi Ihr,
ich habe mal ein 'Eigenbau'-Thema aufgemacht und möchte hier in erster Linie den Bau eines Karbon-Gitterrohrteleskopes verfolgen. Bis das fertig ist kann es aber noch laaange dauern. Natürlich soll es hier auch um den Bau von allen nur erdenklichen anderen 'Astroitems' gehen, darum habe ich es ja auch ganz allgemein 'Eigenbau' genannt.
Zu meinem Karbon-Projekt: Ich hatte vor einiger Zeit schon recht erfolgreich einen Alu-Gitterrohrtubus für mein 8"-GSO-Newton gebaut, diese Konstuktion möchte ich vergrößern, weniger Schrauben benutzen und natürlich Karbon. Ich will damit vorwiegend Astrofotografie betreiben, Karbon ist Steif und sehr Leicht (größeres Teleskop passt auf kleinere Montierung), zudem besitzt es praktisch einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von null - also kein sich bei veränderder Temperatur verändernder Fokus!
Momentan bin ich in die 'Vorfeld'-Phase getreten, d.h. ich habe mir Karbongewebe und Harz bestellt und führe Versuche zur Herstellung von Karbon-Vierkantrohren durch. Die gibt es nämlich nirgends zu kaufen. Außerdem ist die Eigenherstellung etwa um den Faktor 2 billiger. Bei der Herstellung gehe ich volgendermaßen vor:
Ein 300 mm breites unidirektionales Fasergelege wird mittels Epoxidharz um ein mit Trennmittel behandeltes Aluminiumrohr (Kantenlänge 20 mm) gewickelt. Darüber kommt ein Flechtschlauch aus Karbonfaser (wie diese Fingerfallen). Drumherum werden nun zwei Alu-L-Profile Anepresst (mit Klammern) um eine tolle und glatte Vierkantform zu erhalten. Nach 24 h Aushärtung wird das Karbonrohr vom Alurohr abgezogen - das geht aber nur, wenn das Alurohr absolut frei von Macken ist.
So habe ich bis jetzt ein Rohr hergestellt, abziehen konnte ich es nur mittels Tischkante, Feile (als Hebel) und 2x 2mm Eisendraht. Diese Konstruktion hat meine Kraft etwa um den Faktor 50 bis 200 verstärkt (ja nach Ansatz der Feile), das hat gereicht um dem halben Meter Rohr abzuziehen. Das Alurohr war nicht so toll, das war vieleicht der Grund, warum es so schwer ging. Ein Eisendreht ist mir dabei übrigens gerissen (2mm!), hat mich aber nicht verletzt, puh. Da die Rohre später 1,5 - 2 m lang werden sollen und das mit der Feile auch nur eine Notlösung war habe ich eine einfache Maschine gebaut, mit der Durch eine 10 mm Gewindestange und mehreren Metallstücken un Muttern an den Richtgen Stellen, das Abziehen einfacher und weniger gefährlich gehen sollte. Hab' sie noch nicht ausprobiert.
Um die Qualität meiner Rohre dingfest zu machen habe ich sie mit Alurohren verglichen: Waagerecht in den Schraubstock, definierter Hebelarm und ein Gewichtam Ende des Rohres. Die Biegung habe ich dann gemessen und auf alles Mögliche bezogen. Hier ein Vergleich:
25mm Alu:
Biegung: 0,3 mm
längenzpezifische Masse: 364 g/m
massenenzpezifische Festigkeit: 8,43 (mm*g)/(N*m)
20mm Alu:
Biegung: 1 mm
längenzpezifische Masse: 271 g/m
massenenzpezifische Festigkeit: 20,71 (mm*g)/(N*m)
23mm Karbon:
Biegung: 0,8 mm
längenzpezifische Masse: 173 g/m
massenenzpezifische Festigkeit: 10,58 (mm*g)/(N*m)
Dazu ist zu sagen, dass sich alles auf einen Hebelarm von 394 mm bezieht, ich habe den Hebelarm zwar in die Einheit eingebaut, aber nicht auf die richtige Art - die Zusammenhänge sind recht kompliziert und erfordern ausschweifende Versuchsreihen. Ein hoher Wert für die Festigkeit ist schlecht. Man sieht hie, das das Karbonrohr sehr leicht ist, aber nicht so steif wie ich gedacht hatte - auch nach dem Tempern hat sich nichts geändert. Trägt man die Festigkeit gegen die Kantenläge der Rohre auf, so zeigt sich, dass das Karbonrohr nicht so steif ist, wie ein entsprechendes Alurohr. Das kann mehrere Gründe haben:
1) es war meine erste Bekanntmachung mit der CfK-Herstellung, die Fasern sind nicht perfekt in Längsrichtung gestreckt (das macht ja die Biegefestigkeit) und sind etwas 'deplatziert', darum auch eine schwankende Wandstärke
2) es ist zuviel Harz verblieben, das bringt nicht viel Festigkeit, aber dafür mehr Masse (mein Rohr ist für ein CfK-Rohr noch recht schwer
3)Karbon ist bloß bezogen auf das Gewicht (also bei ungleichen Abmessungen) steifer als Alu
Ich denke 3) ist es nicht, ich werde noch ein Rohr bauen, bei dem die unidirektionale Schicht außen liegt, der Flechtschlauch wirkt gegen Torsion und herausbrechende Schrauben, erstere ist nicht so wichtig und zweiteres tut er auch weiter innen. Wenn die unidirektionale Schicht außen ist hat sie ja eine etwas längere Kantenlänge - 1,5 mm oder so, aber das könnte sich schon bemerkbar machen. Meiner Meinug nach reichen die Rohre aus um etwas wie einen 16-Zöller zu bauen...hoffentlich. Selbst mit meinen schwehren Rohren sollte soein Tubus nur 4 kg wiegen, das ist weniger als mein 8-Zöller-Alutubus!!! Ich muss das nochmal durchrechnen, ein 16"-Spiegel ist ja schon super schwer...lieber nicht zu labberig bauen. Soein Tubus würde aber auch sehr viel Kosten, dazu kann ich noch keine Genaue Angabe machen, muss erst den Materialverbrauch genauer unter die Lupe nehmen.
Meine Temperkammer besteht übrigens aus einem Föhn und einem großen PE-Rohr, funktoiniert eigentlich ganz gut, ist nur nicht gerade Energiesparend.
@ Udo:
sorry für die Verspätung, war heute morgen um 3 nach dem Kampf mit den Rohren etch fertig .
Bis denn und immer schön alles selberbauen ,
Hector42
ich habe mal ein 'Eigenbau'-Thema aufgemacht und möchte hier in erster Linie den Bau eines Karbon-Gitterrohrteleskopes verfolgen. Bis das fertig ist kann es aber noch laaange dauern. Natürlich soll es hier auch um den Bau von allen nur erdenklichen anderen 'Astroitems' gehen, darum habe ich es ja auch ganz allgemein 'Eigenbau' genannt.
Zu meinem Karbon-Projekt: Ich hatte vor einiger Zeit schon recht erfolgreich einen Alu-Gitterrohrtubus für mein 8"-GSO-Newton gebaut, diese Konstuktion möchte ich vergrößern, weniger Schrauben benutzen und natürlich Karbon. Ich will damit vorwiegend Astrofotografie betreiben, Karbon ist Steif und sehr Leicht (größeres Teleskop passt auf kleinere Montierung), zudem besitzt es praktisch einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von null - also kein sich bei veränderder Temperatur verändernder Fokus!
Momentan bin ich in die 'Vorfeld'-Phase getreten, d.h. ich habe mir Karbongewebe und Harz bestellt und führe Versuche zur Herstellung von Karbon-Vierkantrohren durch. Die gibt es nämlich nirgends zu kaufen. Außerdem ist die Eigenherstellung etwa um den Faktor 2 billiger. Bei der Herstellung gehe ich volgendermaßen vor:
Ein 300 mm breites unidirektionales Fasergelege wird mittels Epoxidharz um ein mit Trennmittel behandeltes Aluminiumrohr (Kantenlänge 20 mm) gewickelt. Darüber kommt ein Flechtschlauch aus Karbonfaser (wie diese Fingerfallen). Drumherum werden nun zwei Alu-L-Profile Anepresst (mit Klammern) um eine tolle und glatte Vierkantform zu erhalten. Nach 24 h Aushärtung wird das Karbonrohr vom Alurohr abgezogen - das geht aber nur, wenn das Alurohr absolut frei von Macken ist.
So habe ich bis jetzt ein Rohr hergestellt, abziehen konnte ich es nur mittels Tischkante, Feile (als Hebel) und 2x 2mm Eisendraht. Diese Konstruktion hat meine Kraft etwa um den Faktor 50 bis 200 verstärkt (ja nach Ansatz der Feile), das hat gereicht um dem halben Meter Rohr abzuziehen. Das Alurohr war nicht so toll, das war vieleicht der Grund, warum es so schwer ging. Ein Eisendreht ist mir dabei übrigens gerissen (2mm!), hat mich aber nicht verletzt, puh. Da die Rohre später 1,5 - 2 m lang werden sollen und das mit der Feile auch nur eine Notlösung war habe ich eine einfache Maschine gebaut, mit der Durch eine 10 mm Gewindestange und mehreren Metallstücken un Muttern an den Richtgen Stellen, das Abziehen einfacher und weniger gefährlich gehen sollte. Hab' sie noch nicht ausprobiert.
Um die Qualität meiner Rohre dingfest zu machen habe ich sie mit Alurohren verglichen: Waagerecht in den Schraubstock, definierter Hebelarm und ein Gewichtam Ende des Rohres. Die Biegung habe ich dann gemessen und auf alles Mögliche bezogen. Hier ein Vergleich:
25mm Alu:
Biegung: 0,3 mm
längenzpezifische Masse: 364 g/m
massenenzpezifische Festigkeit: 8,43 (mm*g)/(N*m)
20mm Alu:
Biegung: 1 mm
längenzpezifische Masse: 271 g/m
massenenzpezifische Festigkeit: 20,71 (mm*g)/(N*m)
23mm Karbon:
Biegung: 0,8 mm
längenzpezifische Masse: 173 g/m
massenenzpezifische Festigkeit: 10,58 (mm*g)/(N*m)
Dazu ist zu sagen, dass sich alles auf einen Hebelarm von 394 mm bezieht, ich habe den Hebelarm zwar in die Einheit eingebaut, aber nicht auf die richtige Art - die Zusammenhänge sind recht kompliziert und erfordern ausschweifende Versuchsreihen. Ein hoher Wert für die Festigkeit ist schlecht. Man sieht hie, das das Karbonrohr sehr leicht ist, aber nicht so steif wie ich gedacht hatte - auch nach dem Tempern hat sich nichts geändert. Trägt man die Festigkeit gegen die Kantenläge der Rohre auf, so zeigt sich, dass das Karbonrohr nicht so steif ist, wie ein entsprechendes Alurohr. Das kann mehrere Gründe haben:
1) es war meine erste Bekanntmachung mit der CfK-Herstellung, die Fasern sind nicht perfekt in Längsrichtung gestreckt (das macht ja die Biegefestigkeit) und sind etwas 'deplatziert', darum auch eine schwankende Wandstärke
2) es ist zuviel Harz verblieben, das bringt nicht viel Festigkeit, aber dafür mehr Masse (mein Rohr ist für ein CfK-Rohr noch recht schwer
3)Karbon ist bloß bezogen auf das Gewicht (also bei ungleichen Abmessungen) steifer als Alu
Ich denke 3) ist es nicht, ich werde noch ein Rohr bauen, bei dem die unidirektionale Schicht außen liegt, der Flechtschlauch wirkt gegen Torsion und herausbrechende Schrauben, erstere ist nicht so wichtig und zweiteres tut er auch weiter innen. Wenn die unidirektionale Schicht außen ist hat sie ja eine etwas längere Kantenlänge - 1,5 mm oder so, aber das könnte sich schon bemerkbar machen. Meiner Meinug nach reichen die Rohre aus um etwas wie einen 16-Zöller zu bauen...hoffentlich. Selbst mit meinen schwehren Rohren sollte soein Tubus nur 4 kg wiegen, das ist weniger als mein 8-Zöller-Alutubus!!! Ich muss das nochmal durchrechnen, ein 16"-Spiegel ist ja schon super schwer...lieber nicht zu labberig bauen. Soein Tubus würde aber auch sehr viel Kosten, dazu kann ich noch keine Genaue Angabe machen, muss erst den Materialverbrauch genauer unter die Lupe nehmen.
Meine Temperkammer besteht übrigens aus einem Föhn und einem großen PE-Rohr, funktoiniert eigentlich ganz gut, ist nur nicht gerade Energiesparend.
@ Udo:
sorry für die Verspätung, war heute morgen um 3 nach dem Kampf mit den Rohren etch fertig .
Bis denn und immer schön alles selberbauen ,
Hector42