Carbon-GFK-Esche WA

[shantam]

Original geschrieben von killerkarpfen


Glas ist einiges weniger elastisch als Holz. also wird der WA innen gestaucht. Glas lässt sich besser strecken als stauchen. Ergo ergibt sich da ein Ungleichgewicht.

also das wäre mir neu,was nicht heißt das es nicht stimmt,wo hast du das her?

Original geschrieben von killerkarpfen

Ich wüsste da gerne etwas mehr darüber.
Wenn ich mir auch noch einen Spruch erlauben darf: Man sagt "Doppelte WA-dicke = 8-fache Stärke".
Alle modernen WA die ich gesehen habe sind so ca 5mm dick und haben Zuggewichte von 40#.
ein 7mm Kern mit geeignetem Belag wird ergo etwa 8 - 9mm dick und bräuchte dann eine beachtliche Zughand!

seine WA arme sind besonders lang drum die 7mm,
ist halt nur eine schätzung,eine genau formel hat halt keiner.


wie genau sind deine facings den kapput gegangen?
hat das glas versagt,wenn ja welches und wie stark?
oder ist die leimfuge aufgegangen?

gruss shantam

[killerkarpfen]

@Shantam
Die Facings haben sich wie ein Wellblech in miniaturformat abgelöst. -Etwa so vorzustellen wenn der Hund im Trickfilm auf dem Teppich bremst wenns an der Türe klingelt.- Mit Haarsträubendem knirschen beim ersten Auszug.
Dass Glas sich besser strecken lässt... nun ja etwa so dass man an ein Seil viel Gewicht hängen kann, aber nichts drauf stellen. Das heisst ein "Rohr" ein Hohlkörper kann Druck nur mit entsprechender Wandstärke aufnehmen sonst knicht er ein. Genau so hat sich mein Facing im 8mm Abstand aufgeknittert.
Ich bin gerade an einem Versuch bei etwa 5 mm auf 3mm auslaufend. der Bauch steht, wenn das Backing fertig ist berichte ich.
Du schreibst 8mm weil die Wurfarme lang sind ein Versuch war bei einem 190 cm Kerndicke 14 mm, keine Chance.
KK

[shantam]

das nit deinem facing hab ich jetzt kapiert.
schön beschrieben übrigens.
machst du dein facing selber oder war das was gekauftes?

also bei dieser"glas läßt sich besser strecken statt stauchen stimmt so glaube ich nicht.

den letzten satz verstehe ich nicht.
shantam

[killerkarpfen]

Oh da hast Du recht,
ich habe ein 195 cm langes laminat in einer reflex deflex Form zu einem Stück verleimt, 30 x 15 mm im Griff etwas mehr. Das ganze mit einem Backing versehen und getillert. Zum abschluss wollte ich auf dem Bauch ein Glas auflegen. Einfach so. Staunte aber nicht schlecht als das sich beim ersten Auszug mit lautem knirchen verabschiedete. Das ganze ward übrigens dann doch ein ganz stattlicher Bogen mit "abgespecktem" Bauch.

[stefan albers]

@ Killerkarpfen
Was hast du denn für Glas genommen? Und wie war es dimensioniert?

Bei meinem Eschenkern war ich davon ausgegangen, daß eine große Bogenlänge den Stauchstress für das Holz minimiert. Wenn man nun den Bogen kürzer macht damit er nicht zu lahm wird, ändert sich der Radius bei gleichem Auszug. Das Holz dies allein dann nicht mehr leisten kann glaube ich sofort. Das Glas übernimmt die komplette Zug und Drucklast, das Holz ist die neutrale Zone. Wenn also sowieso Zug und Druck komplett vom Glas/Carbon aufgenommen werden, ist jeder Millimeter Holz zuviel nur eine Verlängerung des Hebels, erhöht die Druckkräfte die aufs Facing wirken und macht den WA steifer, richtig?
Daher auch die dünnen Holzkerne :-)
Hab ich das jetzt verstanden?

Tecel

[killerkarpfen]

@Tecel
Jein, oder ich würde es anders ausdrücken.
Das Verhältnis von Bogendicke zu Bogenlänge ist massgebend für den Druck auf das Facing.
Folgende Überlegung: Ist der Bogen ungespannt ist der Rücken und der Bauch gleich lang. gehen wir von einem 2m langen Bogen aus der bei vollem Auszug einen Radius von 1.5 Meter hat entspricht das einem 1/5 Kreis. ( 2 x R x pi = Umfang)
2 x 1.5 = 3
3 x 3.14 = 9.41m
9.41m : 2m = 4.71
ist jetzt der Bogen 10mm dick so entspricht der innere Radius 1.49m = 9.35 m Innerer Umfang.
das sind 6cm weniger. auf einen fünftel des Gesamtumfanges macht das 10mm verschiebung vom Backing zum Facing. der Holzbogen muss also aussen 5mm länger werden und innen 5mm kürzer.
Ist jetzt der Bogenkern dünner dh. 2mm so sind das noch 12.5 mm im gesamt Umfang auf 1/5 U bleiben 2.5mm. Aussen 1.25mm strecken und innen 1.25mm stauchen.
In Promille ausgedrückt sind das beim Bogen mit 10mm Dicke 5 Promille, beim Bogen mit 2mm Dicke noch 1 Promille.
Nun gilt es eben herauszufinden welches Verhältnis in Promille das Facing noch aushalten kann ohne zu knicken
Du hast richtig erkannt das holz ist die neutrale Zone, aber nicht jeder Millimeter ist zuviel, sondern das Verhältnis Länge des Bogens zur Dicke ist massgebend. Dein voletzter Satz ist etwas verwirrend, die Länge des Hebels erhöht zwingend die Kraft die aufs Facing wirkt. Eine Verlängerung des Hebels bringt aber einen zu steifen bzw. zu dicken WA wieder in ein besseres Verhältnis weil der Bogenradius grösser wird
Eine andere Überlegung ist, ein Backing bewirkt, dass der Bogen aussen weniger gstreckt wird, die neutrale Linie wandert nach aussen und das Holz auf der Bauchseite wird stärker komprimiert. Das Facing bewirkt genau das Gegenteil. Es kann aber weniger Druck aushalten als das Backing Zug, gemeint ist der Zug- bzw Kompressionsweg in messbaren Millimetern. Sind beide Lagen gleich dick so weden beide Seiten etwa gleich beansprucht und die Neutrale Linie ist in der Mitte. Wird das Facing verstärkt also dicker aufgelegt wandert die neutrale Linie nach innen. Ich habe den Vergleich oben mit dem Seil genannt an welches man Gewicht anhängen kann, aber nichts darauf stellen. Verstärkt man die Innenseite des Bogens, dass diese sich weniger staucht wird die Aussenseite mehr gestreckt.
Dadurch wird die im Bogen interne Verschiebung nach aussen, auf die für das Material günstigere Seite gebracht. Mit diesem "Weg" wird das Material besser fertig.
Nebenbei ist Holz viel elastischer als Glas oder Karbon und somit als Kern bei meinen Überlegungen nicht relevant.

Ich verwende Unidirectionalband 220 gm2 aus Glas und meist ein Bidirectionaband zum Abschluss. Ergibt beim Freihandlaminieren das bessere Finish. Als Harz bis anhin Epoxi HT (hochtransparent) auch hoch im Preis. jetzt mach ich versuche mit normalem Modellbauepoxi (kost die hälfte )
Epoxi ist elastischer als Polyester und riecht vor allem nicht!

[stefan albers]

Original geschrieben von killerkarpfen

Du hast richtig erkannt das holz ist die neutrale Zone, aber nicht jeder Millimeter ist zuviel, sondern das Verhältnis Länge des Bogens zur Dicke ist massgebend.

Ich meint das jeder Millimeter den das Holz zu dick ist den Druck aufs das Facing erhöht. Mit Hebel meine ich nicht die wa länge, sondern die wa stärke. wir meinen das gleiche :-)

Sind beide Lagen gleich dick so weden beide Seiten etwa gleich beansprucht und die Neutrale Linie ist in der Mitte. Wird das Facing verstärkt also dicker aufgelegt wandert die neutrale Linie nach innen. Ich habe den Vergleich oben mit dem Seil genannt an welches man Gewicht anhängen kann, aber nichts darauf stellen. Verstärkt man die Innenseite des Bogens, dass diese sich weniger staucht wird die Aussenseite mehr gestreckt.

Glas und Carbonfasern kann man glaube ich gar nicht strecken oder stauchen... das Material versagt einfach bei Überlastung. Bei Zug ist das noch etwas einfacher als bei Druck. Um Druck aufzunehmen müssen die Fasern gehalten werden, sonst tritt der Seileffekt ein den du beschreibst. Diese Arbeit übernimmt das Harz und evtl. die Konstruktionsweise. Eine Faser die nicht ausweichen kann, kann sehr hohe Druckbelastungen aufnehmen. Bei deinem Facing hat das Harz die Fasern nicht mehr in der Druckrichtung halten können, sie konnten ausweichen (Teppicheffekt) und sind dann evtl. noch gebrochen (Verformung über der Elastizitätsgrenze)
Generell sind Glas- und Kohlefaser/Kunstharz Laminate Holz an Elastizität weit überlegen, bedeutet sie können bei gleicher Dimensionierung mehr Verformung aushalten ohne Schaden zu nehmen, ungefähr 20 mal soviel. Ich glaube du meinst mit Elastizität etwas anderes?

Das hört sich ja auch alles toll an und es macht auch echt Spaß darüber nachzudenken
ABER
um einen Bogen mit GFK/CFK zu bauen der funktioniert wäre es echt gut wenn Shantam noch mehr aus seinem Erfahrungsschatz ausschüttet :anbet :anbet :anbet
Speziell was Dimensionierung angeht!
Es läuft ja schon alles sehr in Richtung bekannter Bogendesigns alla Fred Bear und Co. (Wär ja auch komisch wenn es anders wäre.)

Was mich aber noch in der Theorie sehr interessieren würde wäre was genau jetzt mit dem Holz passiert wenn so ein "Hightech" WA gezogen wird... Ich frag mich so langsam warum man überhaupt Holz nimmt.( Obwohl diese Frage an diesem Ort echt schon sehr gewagt ist )

Liebe Grüße

Tecel

[stefan albers]

hi, habe momentan leider sehr viel arbeit vor der brust, sonst hätte ich schon einen neuen designvorschlag zur kritik hier reingestellt.

werde die nächsten tage wohl auch nicht dazu kommen, wird nächste woche werden 8-|

grüße

tecel

[killerkarpfen]

@tecel Doch man kann beides strecken, nur viel weniger als Holz aber mit erheblich mehr Sprungkraft. Sonst würden die Bögen alle bei der kleinsten Bewegung splittern.
schau mal ich meld mich wenns sich spannen lässt

('');

Grüsse KK

[stefan albers]

Wow, das sieht ja schon mal echt spannend aus!!!
Da bin ich aber sehr gespannt!
Auch auf die Daten...

Grüße

Tecel

[killerkarpfen]

Jetz ist es soweit das erste mal gespannt:
Griffstück Esche, von einem bestehenden Bogen nachgebaut.
WA, Eibenlaminat von 5 auf 3mm auslaufend, 40mm breit. Beidseitig 4Lagen UD Glasband 250g m2, und eine Lage Bidirectional als Abschluss.WA-länge 77cm wovon 7cm Auflage.
Bogen gespannt 69"
Standhöhe (mangels entsprechender Sehnen) 23 cm
Butterweicher Auszug mit unheimlichen 9# Zuggewicht.
Rohe brachiale Verarbeitung !
Der Bauch hält. Keine Anzeichen von Brüchen,
schiesst aber unerwartet gut!
Ab unter die Säge und kürzen.
jetzt hat er noch 67" und 12#, mit gleicher Sehne und 19cm Standhöhe.
('');

Ich lege jetzt noch beidseitig etwas drauf, erst innen dann aussen. mal sehen was wird.
KK
[navy]Nachtrag:[/navy] 0 Set, keine Vervormung der WA sichtbar.

[killerkarpfen]

Na denn, gesagt getan...
Ich habe erst am Bauch 4 Lagen UD gelegt wovon 1 Lage nur 2/3 des WA`s bis zur Biegung und die 2. bis Mitte Biegung, damit der haupt Arbeitsteil etwas stärker wird.
das brachte den Bogen auf 17.5#
zusätzlich 8#

Der selbe Aufbau auf dem Rücken brachte den Bogen dann auf 28.5# !
zusätzlich 11#
Jetzt scheinen sich Spuren von Überbelastung, bauchseitig in einem WA, in der Biegung zu zeigen! also da wo weniger Material aufgebaut wurde.
Man sieht das indem das Glas getränkt ja völlig durchsichtig ist. Versagen des Glases erkenntman wenn nun einzelne Fasern wieder sichtbar werden.

Die Gelege wurden absichtlich nicht sorgfältig aufgebaut. Sie enthalten Bläschen, helle Stellen wo die Fasern zu knapp getränkt wurden und eine Stelle an der die Lagen durch eine 10mm Blase getrennt sind. All diese Verarbeitungsfehler scheinen keinen Einfluss auf das Biegeverhalten auszuüben.
Ich vermute ,dass die Aussenseite - der Rücken mit 8 Lagen Glas an Spannung ausgeschöpft ist. Der Bauch aber mit zunehmendem Zuggewicht noch erheblich verstärkt werden muss.
KK

[stefan albers]

@Killerkarpfen
Sehr, sehr spannend!
Wenn du 2/3 des WAs bis zur Biegung sagst, meinst du dann den Anfang der Revurves?
Hast du auch das 2. Laminieren mit der Vakuumpumpe gemacht oder naß in naß von Hand? Und wie DICK sind jetzt bei dir die Glasgelege geworden? Kommst du auf mehr als einen mm?
Sorry wenn ich gerade nur Fragen stelle, im Moment komme ich zu nix anderem als Arbeit :-|

Dein Eibenkern ist aud einem Stück nehme ich an? Dann hast du die Recurves erts reingedämpft und dann laminiert? (Ich frag einfach mal weiter ) Hat sich der Tiller dadurch verändert, dass du am Bauch stufenweise verstärkt hast? Und gab es einen besonderen Grund für dich Esche für den Griff zu nehmen, oder war das eher Zufall?

Sieht chic aus, ich will auch in die Werkstatt

grüße

Tecel

[shantam]

wollt ihr das ich meine meinung dazu sage?

[killerkarpfen]

Original geschrieben von shantam

wollt ihr das ich meine meinung dazu sage?

Aber sicher!

Denn schlimmer kann es ja nicht werden