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28.08.2010, 14:30 | #1 |
kitejunkie @ammer
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carbon vs glas ?
mir wurde irgenwann mal gesagt, dass carbon ca 1/3 des gewits von glas hat bei gleicher festigkeit.
d.h. anstatt des 750er glasgeleges kann man auch 270er carbon gelege (+-45°)verwenden oder? nur da dann noch zusätzliche verstärkungen unter den füßen in längsrichtung machen. oder wie würdet ihr ein brett leichtes brett sonst bauen. und wie bekommt carved es hin, dass ihre bretter nicht brechen aber dennoch flexen? |
29.08.2010, 16:56 | #2 |
FFC
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also meine nachforschungen haben ergeben, dass die zugfestigkeit von kohle
bei gleicher laminatdicke 20-30% grösser ist. du brauchst also eine laminat- dicke wie etwa 600er glas. die laminatdicke berechnet sich ungefähr so [flächengewicht] / ([dichte] * [faservolumenanteil]) also bei 750er glas: 0.75 / (2.55*0.4) = 0.74mm damit flächengewicht kohle = ([gewicht glas] * [Dichte Kohle]) / [Dichte Glas] = 423g meiner meinung macht es aber wenig sinn bei kiteboards kohle zu verbauen. kohle ist deutlich steifer, bei sonst identischem aufbau wird ein kohleboard also weniger flex haben. um wieder flex ins board zu bekommmen musst du dann dünner bauen, das bedeutet dann aber auch wieder mehr cfk und dein gewichtsvorteil ist gar nicht mehr gross. ich finde willst du flex, bau mit glas, willst du ein leichtes board mach den kern lieber ein paar mm dicker, dafür weniger laminat drauf. |
29.08.2010, 18:25 | #3 | |
Gast
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Was geht mich mein Geschwätz von gestern an :-)
Zitat:
Das Letzte welches ich gebaut habe wog nackt 1940 Gramm, bei 132x39 in Glas. Natürlich macht es keinen Sinn den Aufbau wie in Glas zu machen. tks Kosta |
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29.08.2010, 19:32 | #4 |
kitejunkie @ammer
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wasfür einen aufbau willst du denn dann verwenden?
achja wenn ich hier schon die profis da hab, habt ihr ne idee wo ich 2x1cm abs profile herbekomm? (50cm lang reicht) lg |
30.08.2010, 10:27 | #5 |
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Ich kann eure Rechnungen nicht nachvollziehen.
Zugmodul von Kohle ist ca. 235. Zugmodul von Glas ist 73. Daten sind aus dem R-G Wiki Dichte von Kohle ist 1,8 Dichte von E-Glas ist 2,6 Das Verhältnis von Zugmodul zu Dichte ist bei Kohle somit ca. 130 Das von Glas ist 28 Hier haben wir also einen Faktor von über 4,5 den Kohlefasern leichter sein können bei gleicher Dehnung. R-G hat auch Testlaminate verglichen. Ich gehe davon aus, dass die gleich dick sind. Ergebnis: Das Zugmodul vom Kohlelaminat ist um den Faktor 2-3 höher als ein gleich dickes Glaslaminat! Dabei dürfte das Kohlelaminat noch ca. 15% leichter sein. Das passt auch mit dem obigen Faktor 4,5 zusammen, da sich dieser halbiert wenn man das Harz mit reinrechnet. Demnach müssten sich mind. 50% des Laminatgewichts sparen lassen. Bei einem Brett mit 750er Glas oben und unten und einem Verhältnis 50:50 Harz:Gewebe sind demnach 750g einzusparen! Aber ich muss auch zu bedenken geben, dass weder die Druckfestigkeit berücksichtigt wurde, noch die Tatsache, dass ein Kohlelaminat tendenziell Näher an der Zugfestigkeit belastet wird (bedeutet Bruchgefahr). Und Vorsicht! Alles nur Theorie! Ich baue (noch) lieber mit Glasfasern. |
30.08.2010, 11:44 | #6 |
du Tarzan, ich JN
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30.08.2010, 11:50 | #7 |
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1,30m x 0,40m = 0,5m^2
das ganze mal zwei für oben und unten... es geht ja auch nicht um ein paar gramm, sondern darum, dass meine vorredner 20% (steht so nicht explizit da) oder 180g einsparen wollen und ich komme auf 750g bzw 50%. das wundert mich ein wenig. |
30.08.2010, 16:53 | #8 |
FFC
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du betrachtest nur das E-modul.
es stimmt ja auch dass das gleiche kiteboard aus cfk deutlich leichter ist als aus gfk bei gleichem Flex eben weil cfk sehr steif ist. aber dann wird dir dein cfk board brechen oder dein glas-board ist überdimensioniert, weil die zugfestigkeit von kohle nur wenig besser ist als die von glas. das hier habe ich eben im R&G-Handbuch gefunden: kohle ist jeweils die 2. säule von links, glas die 4. aber ist ja nur meine meinung, wem die 180g pro board wichtig sind, oder das im allgemeinen anders sieht darf seine boards ja ruhig mit kohle bauen. edit: im allgemeinen ist das wohl sowieso alles gefährlich vereinfacht und es gibt noch viele andere dinge die zu berücksichtigen sind, beulsteifigkeit, druckfestigkeit und sowas... Geändert von GuerillaGärtner (30.08.2010 um 17:14 Uhr) |
30.08.2010, 17:59 | #9 | |
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Zitat:
Wenn du mal die Chance hast ein wirklich leichtes Brett zu fahren, mach mal. Und an Gewicht und Brettdicke, da geht noch eine Menge ab. Aber wie du schon gesagt hast, jeder wie er mag und kann. |
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30.08.2010, 18:46 | #10 |
:/ ...my ankle... :/
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Look how is Talking oder zu deutsch: so so. Dein Geschwafel von gestern. Ich schmeiss mich weg Alle verpöhnen und als Unwissende da zu stellen und nun auf eimal alle noch so sinnlosen eigenen argumentslosen Behauptungen über Board werfen. Danke dir Kosta, daß ich diesen Tag noch erleben durfte. Und wie kam der Seitenwechsel zu den wissenden nun zustande ? Ich denke, daß bist du nach deinem Geschwafel gegen Kohle in Kiteboards um deine Glaubwürdkeit zu erhalten schuldig. Ich bin gespannt...
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30.08.2010, 20:32 | #11 | |
FFC
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Zitat:
aber du sprichst selber von 180g, das sind gerade mal 10% und verdoppeln schnell mal die kosten für ein board. Aber wie du schon gesagt hast, jeder wie er mag und kann ist ja das tolle am selber bauen, je weniger leute meiner meinung sind desto einzigartiger bleiben meine boards |
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31.08.2010, 11:31 | #12 |
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lernt halt jeder dazu
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31.08.2010, 13:05 | #13 |
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Ich würde da Joern zustimmen. Der spezifische E-Modul von Kohle ist ca 4 mal so goch wie der von Glas. Also unter Leichtbaugesichtspunkten macht es absolut Sinn mit Kohle zu bauen.
Aber wie schon gesagt ist die Scherfestigkeit von Kohlefaser nur sehr gering, also sollte man wohl unter den Fersen besonders gut verstärken und dann am besten nicht mit Kohle sondern mit Glas. Was ich allerdings anders sehe, dass Kohle näher an der Zugfestigkeit belastet wird, warum sollte das denn so sein? Gruß Manuel |
31.08.2010, 19:58 | #14 | |
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Zitat:
ich fand nur deine argumentation etwas dünn. denn wer weiss schon wie dicht man sich an der grenze zur festigkeit bewegt? aber sicher ist das ein grund warum ich da auch eher vorsichtig bin. ein flexendes kohleboard geht halt nicht sooo einfach zu bauen. |
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31.08.2010, 22:49 | #15 |
FFC
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ich hatte einfach schon mehr boards die gebrochen sind, als welche mit
zu viel flex. flex braucht/hat man zu 90% im tipbereich. wenn der zu stark ist, kann man ihn mit 1-2 mm mehr tipdicke (50g? +) korrigieren. bei kohle hat man aber sogar bei 0mm kerndicke am tip nach ein paar cm richtung boardmitte eine kerndicke erreicht, bei der der flex schnell zu hart ist. wie gesagt, kann man korrigieren mit sehr dünnen boards, dann ist aber der gewichtsvorteil weg, was bleibt sind mehrkosten. jeder wie er will. ich bin auch grad was mit kohle am bauen (!). aber ausschliesslich aus optischen gründen. gewicht werde ich damit keines sparen. der flex wird schlechter sein. so, wer jetzt mit kohle bauen will darf das tun denn ich hab jetzt ein ruhiges gewissen |
02.09.2010, 14:24 | #16 |
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doppel post..
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02.09.2010, 14:25 | #17 |
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..das E-Modul ist 3-4mal höher als von Glas(welches..Eglas,Sglas???!!!). Nehmen wir es einfach so ersteinmal an.
Da das E-Modul nun also 3-4mal höher ist , bedeutet dies, dass Kohle bei einer vergleichbaren Spannung sehr viel weniger Dehnung aufweist--->das board ist gefühlt "steifer". Guckt man sich die Steifigkeit an, dann ist sie das Produkt aus E*A für die Dehnung und E*I für die Biegung. So betrachtet ist das Board tatsächlich steifer!! Über die Festigkeit, sagt dass aber noch nicht viel aus. Um den selben Flex, wie mit einem Glasboard zu fahren müsste man den Kern verdünnen um die selbe Steifigkeit zu bekommen, sprich es muss leichter werden!! Ist einfache Mechanik. Die Konstruktion ist was anderes, da müsste man iterieren bis man bei den entsprechenden mm Verjüngung bei entsprechenden laminataufbau ist. Da I mit der 4. Potenz wächst dürfte der Kern ziemlich dünn werden)) Die Frage sollte also sein...:lohnt das ganze?? Die Tools von z.B. R+G für die Laminatberechnungen sind nicht komplex genug um einen Aufbau realitätsnah abzubilden.Das E-Modul von mehreren Laminatschichten ist nähmlich nicht konstant!! Und selber rechen...wer macht das schon bzw kann das....so richtig kann das nähmlich niemand im generellen. Gruß Ben P.S. Kohlefaser hat eine fast doppelt so hohe Zugfestigkeit im Vergleich zu Glasfaser....jetzt kann man noch mal überlegen |
02.09.2010, 14:47 | #18 |
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Dünnere Bretter sind sowieso besser (u.a. direkter), alleine darum lohnt sich schon Kohle. Dazu die besseren Rückstellwerte.
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02.09.2010, 15:04 | #19 | |||
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Zitat:
Zitat:
Zitat:
die standard kohlefaser hat in etwa die gleiche zugfestigkeit wie glas. Geändert von joern (02.09.2010 um 16:50 Uhr) |
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02.09.2010, 15:07 | #20 |
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lustige Theorien...
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02.09.2010, 16:59 | #21 |
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03.09.2010, 08:39 | #22 |
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Hallö,
die Werte sind aus dem "Tabellenbuch Metall". Es ist ja auch lediglich ein Auszug. Natürlich gibt es zig verschiedene Kohlefasersorten und auch Qualitäten, jede mit unterschiedlichen Zugfestigkeiten. Selbst Wiki legt sich nicht fest und gibt nur Auszüge des Spektrums wieder. @Röhrich: wieso Theorien?..wenn etwas falsch ist, kannst du die "Theorien" einfach korrigieren oder eben eine neues Postulat hier hineinsetzen Ansonsten hätte ich gerne gewusst, was daran falsch sein sollte ohne ins kleinklein zu verfallen.. gruß Ben |
03.09.2010, 09:09 | #23 |
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Kurzform
Na gut...
Kohle Laminat ist etwa 15% leichter als ein Glaslaminat (bei gleicher Dicke). Dabei ist die Steifigkeit etwa 2,5mal so hoch wie bei Glas. Die Zugfestigkeit ist etwa doppelt so hoch wie bei Glas. Deshalb ist Kohle ein prima Werkstoff wenn es auf Steifigkeit oder Zugfestigkeit ankommt. Aber: Die Druckfestigkeit von Kohle ist etwa gleich hoch wie die von Glas (zumindest bei Handlaminat). Da die Steifigkeit aber 2,5mal so hoch ist wie die von Glas ist die Bruchdehnung um den Faktor 2,5 geringer als die von Glas. Das heißt wenn ich ein Bauteil habe für das die Druckfestigkeit und Bruchdehnung kritisch ist, dann macht es keinen Sinn es aus Kohle zu bauen. Beispiel: Wenn ich die gleiche maximale ertragbare Durchbiegung des Boards erreichen möchte muß ich also das Kohleboard um den Faktor 2,5 dünner bauen. Dabei nimmt die Steifigkeit um den Fakor 2,5^2=6.25 ab. Um die gleiche Steifigkeit des Boards zu erreichen muß ich also das Laminat um den Faktor 2,5^2/2,5=2,5 aufdicken. Was dabei herauskommt ist ein Board das bei gleicher ertragbarer maximale Durchbiegung die gleich Steifigkeit wie das Glasboard aufweist aber etwa doppelt so schwer ist (unter Venachlässigung des Kerngewichts) und eine Festigkeit aufweist die um den Faktor 2,5 gegenüber dem Glasboard reduziert ist. Man kann sich nun natürlich überlegen ob man die ertragbare maximale Durchbiegung reduziert um mehr Festikeit zu erreichen und Gewicht zu sparen - also das Board dicker baut mit weniger Kohlelagen aber da die Druckfestigkeiten von Glas und Kohle gleich sind wird sobald auch die Bruchdehnung ein Rolle spielt bzw. eine gewisse Flexibilität gewünscht ist Kohle immer den Kürzeren ziehen. Sinn mach Kohle in einem flexiblen Board nur auf der Unterseite (der zugbelasteten Seite). Denn dort erreiche ich die gleichen Bruchdehnungen und Festigkeiten wie die von Glas bei weniger als der Hälfte des eingesetzen Gewichtes. |
03.09.2010, 10:50 | #24 |
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was hälts du denn von der "carved-methode"
die verbauen nur diagonale fasern/biaxale gewebe? Damit geht man mit der bruchdehnung rauf, aber auch mit der steifigkeit runter. Meiner meinung nach kann man dann auch gleich glas nehmen und z.b. triax verwenden. Geändert von joern (03.09.2010 um 12:01 Uhr) |
03.09.2010, 13:15 | #25 |
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...mmmhh...ich glaube ´wir verstehen hier alle was anderes unter Steifigkeit.
Steifigkeit hat nichts mit Festigkeit zu tun!!!!......man kann lediglich schlüße zu lassen von festigkeit zu Setifigkeit. Festigkeit: sigma=Kraft/Fläche oder Nm/Fläche bei Biegung Steifigkeit: Emodul*Fläche oder Emodul*Flächenträgheitsmoment Das Emodul spielt beim Hook'schen Gesetz wieder eine Rolle... @Röhrich: "Wenn ich die gleiche maximale ertragbare Durchbiegung des Boards erreichen möchte muß ich also das Kohleboard um den Faktor 2,5 dünner bauen"...genau diese, habe ich gesagt und stimmt auch so im groben und ganzen. Da sich der Faktor auf auf das Emodul bezieht und nicht auch umsonst Proportionalitätsfaktor heisst. "Um die gleiche Steifigkeit des Boards zu erreichen muß ich also das Laminat um den Faktor 2,5^2/2,5=2,5 aufdicken"....dieses stimmt nicht. Das Emodul eines Laminats ist nicht const. über seine Dicke!!!!!!Es ist von Schicht zu Schicht anders..Das ist ja genau das Dilemma der Hersteller. Sonst wäre das das eine sehr vereinfachte Anahme(reicht aber für unsere kiteboards ) Dehnsteifigkeit vorausgessetzt, steigt sie linear. Die Biegesteifigkeit steigt allerdings mit der 3.Potenz! "Dabei nimmt die Steifigkeit um den Fakor 2,5^2=6.25 " ....über welche Steifigkeit redest du hier?? Denn deine "maximale ertragbare Durchbiegung" bezieht sich auf Biegung und die steigt eben mit der 3.Potenz(Fläche*Hebelarm zum Flächenschwerpunkt)..... Dehnsteifigkeit bezieht sich auf die Dehnung, also die Eigenschaft einer möglichst geringe Verformung aufzuweisen gegenüber Einschnürung bzgl. der Längsrichtung!! die siehst...Missverständnisse enstehen eben sehr leicht.... Gruß Ben P.S: da deine Argumentation mit "Die Druckfestikeit" beginnst, sage ich gleich mal, wer Kohle im Bereichen mit Druck aufbaut, hat von der Materie keine Ahnung....dafür aber vielleicht vom Design Geändert von mamasliebling (03.09.2010 um 13:32 Uhr) |
03.09.2010, 13:39 | #26 |
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verwirrung
Was ich nicht verstehe:
Bei CC - mountainbike rahmen werben die hersteller bei karbonrahmen mit diesen vorteilen gegenüber alu: Sehr steifer rahmen, wo er steif sein soll (tretlager) und flexibler, wo er dämpfen soll (hintere streben), und etwas leichter. Wie bekommt man denn das hin? Steifer UND flexibler! Ich hab zum skiken stöcke aus karbon, die super flexibel sind (wie aus federstahl). Ich hab gehört, dass es verschiedene kohlefasertypen gibt. Es soll auch große preisunterschiede bei den kohlefaseraten geben (günstige und super-hochleister-superteure). Ich hab auch gehört, das die korekte faserrichtung sehr wichtig ist. Könnt ihr mich aufklären? |
03.09.2010, 13:50 | #27 |
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Hallo Axxi,
Absolut-->Steif und Flexibel gibt es nicht. Aus mechanischer Sicht widerspricht sich das. Relativ-->das Bautei ist genauso steif, dass es den Ansprüchen an eine bestimmte Flexibilität genügt. Es Spricht ja auch nix dagegen bestimmte Stellen(Tretlager zu versteifen), dort hast du ja auch keine Flexibilität, sollst du ja auch nicht, es würde es ja nur zerstören. Zudem "Verwecheln"..räusper.. die Hersteller gerne Steifigkeit mit Haltbarkeit... Und natürlich gibbet hundert verschiedene Kohlegewebe.-Kohleglegeformen.-arten.-möglichkeiten Vielleicht hat es jemand geschafft die Gesetze der Mechanik zu überlissten... gruß Ben |
03.09.2010, 14:02 | #28 |
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Richtigstellung
Beim fahrradrahmen ist die verwindungssteifigkeit gemessen in [mm/N] eine wichtige eigenschaft. Je kleiner dieser wert ist (also je steifer der rahmen beim reintreten ist), desto mehr kraft des fahrers wird auf die straße übertragen. Ein hoher wert bedeutet, das ein teil der kraft in verformung verschwendet wird.
Die sattelstütze und der hinterbau soll in der vertikalen jedoch flexibel sein, damit sich unebenheiten nicht so sehr auf den fahrer übertragen. |
06.09.2010, 15:35 | #29 |
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Genau - Außer man will viel Dämfung (weil die Fasern nicht in Lastrichtung liegen) oder eine hohe Torsionssteifigkeit
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07.09.2010, 09:55 | #30 | |||||
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Wie soll das denn gehn?
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Entschuldigung für den zerpflückten Text - aber das kann eh keiner mehr nachvollziehen...einschließlich mir selbst Für Interessierte: http://www.diabgroup.com/europe/lite...and_m_pdf.html |
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08.09.2010, 09:23 | #31 |
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...Mmmmhhhh.
Also: Für einen Balken mit rechteckigem Querschnitt (in y- respektive z-Richtung) ist... I=(h³*b)/12 Und Biegesetifigkeit ist nun mal E*I...... Ich glaube wir reden aneinander vorbei... Und jup..Dehnsteifigkeit und Einschnürung ist interessant Interessant ist für mich, wo du die Info her hast, das das Emodul von Kohle const. sein sein soll, selbst wenn du nur Kohle verbauts. Dann müsstest du zwei Bücher neu schreiben, die wir in der Bibilo haben. Zwei lagen über einander gleiche Gewebeart, Verglegerichtung..das kommt hin. Das war's dann aber auch schon... Das Carved Kohle im Druckbereich verbaut, kann nur etwas mit Marketing zu tun haben...aus mechanischer sicht ist das Quatsch.. Es ergeben sich keinerlei Vorteile..^ Aber irgendwo muss der preis ja herkommen gruß Ben ..Ich habe Biegung geschrieben..und im Sinne von Festigkeit hast du Recht steigt sie mit der 2.Potenz..w=h²*b/6..hehehehehe |
08.09.2010, 09:33 | #32 | |
Fischkopp in Züri
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Danke, danke, danke
Zitat:
Ich war schon kurz davor mal einen eigenen fred aufzumachen, da ich aufgrund meines gelesenen zum selben Schluss gekommen bin, mir aber nicht ganz sicher war. Tolle Erklärung.... Wie stark helfen auf der Oberseite sphärische Verformungen, wie z.B. wie bei Carved die Vertiefung zum Rail hin. Kann man sowas grob in Zahlen fassen. Die ist ja wohl primär dazu da um das Laminat oben druckfester zu machen. Grüsse |
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08.09.2010, 20:22 | #33 |
Benutzer
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Kann mir jemand sagen warum Kohle in der Druckschicht nicht gut ist? In meinem Buch steht, das Kohle Druckspannungen so gut abkann wie Glas...
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09.09.2010, 07:01 | #34 | |
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Zitat:
der weiß anscheindend, dass ein sandwich nicht einem balken gleichzusetzen ist, da hier die zugkräfte nur in den außenlagen aufgenommen werden. daher geht die durchbiegung/ biegesteifigkeit nur mit der 2ten potenz der dicke. nachzulesen hier: http://www.newport.com/Warum-Wabenst...1/catalog.aspx richtig röhrig? |
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09.09.2010, 09:26 | #35 | |
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Zitat:
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09.09.2010, 09:26 | #36 |
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09.09.2010, 09:29 | #37 | |
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Zitat:
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09.09.2010, 12:19 | #38 | |
Fischkopp in Züri
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nur noch mal in den Worten eines Laiens..
Zitat:
Bruchdehnung = Verlängerung des Materials bei Bruch, sprich Druck Bruchdehnung - "Kompression" des Materials bei Bruch. Da die bei Kohle geringer ist, muss das Board steifer gebaut werden, damit die kritische Menge an Verlängerung oder Kompression der Fasern z.B. bei einer Flachenlandung, nicht erreichet wird. richtig? |
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09.09.2010, 13:11 | #39 | |
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Zitat:
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09.09.2010, 13:48 | #40 |
kitejunkie @ammer
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alles sehr spannend... aber was ich mich jetzt frage, ist wie carved den flex in die bretter bekommt.
lg |
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