Lavorazione carbonio

Sezione dedicata a lavorazioni su materiali diversi. Problematiche, accorgimenti, consigli, trucchi ed astuzie.
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Skid
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Messaggio da Skid » mercoledì 24 gennaio 2007, 10:14

Se il pezzo è a sezione circolare ti consigli di mettere gli strati a 0° ovvero lungo la generetrice del cilindro e a 45° per resistere meglio ala torsione. Ad esempio potresti utilizzare: 0/90/0/45/-45/0/90/0. Ricorda di fare sempre laminazioni simmetriche.
I vantaggi del prepreg non sono poi così evidenti se il laminato è fatto bene, ovvero con un contenuto di resina intorno al 40% e ben compattato.

La cosa che ti sconsiglio vivamente sono le giunzioni avvitate, in genere i compositi quando possibile vengono collegati con degli incollaggi oppure si usano degli inserti affogati nel laminato sui quali si avvitano le viti.
Spero di essere stato d'aiuto.
Ciao

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Messaggio da Dag50 » mercoledì 24 gennaio 2007, 19:01

Vorrei dare un consiglio spassionato a chi lavora il carbonio, essendo un buon conduttore di elettricità , direi di tenere l'elettronica ben protetta dalla polvere generata durante le lavorazioni; durante il mio lavoro, in una nota azienda di tali lavorazioni, bastava un forellino od una cassetta non perfettamente a tenuta, che col tempo i circuiti in essa contenuti esplodevano :!:
Meglio prevenire che curare :idea:
ciao Dario

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Messaggio da Bit79 » mercoledì 24 gennaio 2007, 19:36

Ringrazio Dag del consiglio! Ho comunque già  da tempo provveduto a spostare il mio laboratorietto elettronico da quello meccanico, via via che quest'ultimo cresceva.

Le giunzioni avvitate sono costretto a farlo per accoppiare due parti che devono poter essere separate. I pezzi hanno forma di lastra sagomata (lo spessore è da decidere) e dovranno essere accoppiati tra loro e ad altre parti metalliche con viti passanti e dadi. Il mio dubbio è la resistenza del carbonio in prossimità  dei fori.

Ciao e grazie a tutti!

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Messaggio da tandu » mercoledì 24 gennaio 2007, 22:14

Anch'io sto raccoglendo informazioni per quel che riguarda la costruzione in composito, ho un pò di amici ingegneri che si occupano di progettazione, ma nessuno di loro mi ha saputo dare informazioni esaustive alle tue domande (che sono pure le mie). Alla fine, quello che resta da fare e provare, fare dei test e migliorare con l'esperienza.

.. per il problema della tenuta del laminato nei pressi dei fori per i bulloni, potresti inserire delle rondelline in acciaio, che saranno laminate tra gli strati di fibra.
Giuseppe

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Messaggio da Bit79 » mercoledì 24 gennaio 2007, 22:49

Potrebbe essere un sistema, sempre che le rondelline non indeboliscano la struttura, magari solo per una scarsa adesione della resina sull'acciaio.

Comunque posso fare delle prove su dei piccoli pezzi e vedere se è meglio con le rondelle o senza.

Grazie del consiglio!
Ciao!

puma77
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Messaggio da puma77 » martedì 30 gennaio 2007, 21:34

Ciao a tutti!! :wink:
Questo è il mio primo post, infatti mi sono appena registrato in cerca di informazioni sulla costruzione delle CNC...
Intervengo su questo argomento perchè io lavoro la fibra di carbonio nel tempo libero e a livelli abbastanza buoni. Realizzo particolari per auto da corsa, dato che sono la mia passione, e quindi mi sono fatto una buona cultura sul tema dei materiali compositi e loro costituenti.
Per questo spero di dare un aiutino ( nel limite del possibile dato che non mi ritengo un professionista, ma solo un "triafficone" volenteroso ) a chi si cimenta col carbonio.
In tre anni di prove come autodidatta, ho perso notti di sonno e buttato tanti euri in esperimenti inutili... Quindi spero di evitare a chi si avvicina a questo mondo, un abuona parte delle delusioni che ho patito io.
Detto questo mi offro come consulente sulle resine e sui materiali ausiliari per il vuoto...

Detto questo volevo intervenire sugli incollaggi...
Come già  detto da qualcuno, se è possibile, meglio evitarli.
Se sono necessari, e spesso lo sono, è meglio perdere del tempo in più e fare stampi un pò più complessi ma predisposti ad accogliere due pezzi distinti da rendere poi strutturali con l'aggiunta di "pelli" di carbonio aggiuntive.
Personalmente per gli inserti ( filetti chiusure spine di riferimento ) realizzo stampi in gomma siliconica sul modello dell'inserto da usare, e poi lo realizzo in resina caricata con additivi specifici come le microsfere che tutti conoscono, riporto le filettature con gli helicoils, e incollo tutto con adesivi bicomponenti strutturali specifici.
Il mondo del composito è infinito!! Se volete farmi domande cercherò di dire tutto ciò che so e che ho imparato... ( ripeto che sono un hobbysta, quindi mi scuso con chi questo lavoro lo fa 8 ore al giorno, e magari riterrà  i miei interventi non molto corretti, o arretrati )...
Ultima cosa: i preimpregnati lasciateli perdere perchè oltre a necessitare di un'autoclave degna di nome, necessitano anche di una bella cella frigorifera a -20 minimo...

Per la cronaca, io lavoro in una ditta metalmeccanica, in cui mi occupo della manutenzione di centri di lavoro "seri" nonostante questo sono ignorante di cad 3d cam e azionamenti per motori passo passo ( ho ache fare solo con brushless, e controlli numerici dedicati siemens, fanuc ecc... ). Me la cavo meglio con la meccanica però :roll:
Il mio intento è di riuscire a realizzarmi una CNC per fare gli stampi di particolari complessi da realizzare in carbonio ( ad esempio specchietti auto, selle da bici, e tutti gliegli oggetto non troppo grandi che richiedono ore di lavoro per fare dei modelli a manolibera che alla fine non si pagano più... :wink: )

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Messaggio da tandu » martedì 30 gennaio 2007, 23:32

Benvenuto!
Adesso so che cè una persona in più che può rispondere alle mie domande sui compositi :)

I bocca al lupo per la tua cnc!

PS: Presentati nella sezione apposita :wink:
Giuseppe

puma77
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Messaggio da puma77 » mercoledì 31 gennaio 2007, 20:03

grazie mille per il consiglio!! :)

Ho visto la sezione apposita per le presentazioni... Non l'avevo vista.
Tornando al carbonio... Oggi ho iniziato gli stampi per due calotte che dovranno sostituire i fari di una Honda Civic da corsa... Per fortuna ho gli originali, così evito di fare il modello da cui ricavare gli stampi veri e propri... Cioè, diciamo che ho almeno la base di partenza col profilo, dato che poi per essere montati vanno modificati... Mi attende un'altro mese di lavoro in stile mastro geppetto :D Non vedo l'ora di iniziare la mia CNC, costi quel che costi 8)

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Messaggio da puma77 » mercoledì 31 gennaio 2007, 20:14

grazie mille per il consiglio!! :)

Ho visto la sezione apposita per le presentazioni... Non l'avevo vista.
Tornando al carbonio... Oggi ho iniziato gli stampi per due calotte che dovranno sostituire i fari di una Honda Civic da corsa... Per fortuna ho gli originali, così evito di fare il modello da cui ricavare gli stampi veri e propri... Cioè, diciamo che ho almeno la base di partenza col profilo, dato che poi per essere montati vanno modificati... Mi attende un'altro mese di lavoro in stile mastro geppetto :D Non vedo l'ora di iniziare la mia CNC, costi quel che costi 8)

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Messaggio da Bit79 » venerdì 23 marzo 2007, 13:49

Ritorno su questa discussione dopo una pausa. Purtroppo il lavoro lascia poco tempo e solo negli ultimi giorni ho trovato modo di fare alcune prove con la dovuta calma.

Intanto posto uno schizzo di quello che devo costruire. Il disegno risale ad un precedente progetto, che intendevo realizzare in alluminio, ma da un'idea di come deve venire. Ovviamente il progetto è modificabile e migliorabile, e si accettano consigli.

Devo realizzare dei cerchioni per un bob-car per gare di speed down (che nome complicato, si tratta di gare in discesa con carretti).

Le dimensioni del cerchione sono di 10 pollici, per intenderci il cerchione della vespa (che è proprio quello che sto utilizzando adesso). La leggerezza delle masse in rotazione è fondamentale, la resistenza è ovviamente necessaria, pena il non finire la gara!

Il disegno si riferisce alla sezione esplosa del cerchione, composto di due metà  unite con bulloncini per permettere un agevole smontaggio dello pneumatico. Si può anche valutare la costruzione del cerchione in un unico pezzo, ma ho alcuni dubbo sulla praticità  dello smontaggio della gomma...

Premesso questo, passo alle prove che ho fatto con i materiali che avevo.
I materiali in mio possesso sono i seguenti:
Fibra di carbonio bidirezionale 0-90° 200 g/mq RC200P marca SP codice R113-007/1
Resina epossidica SP106

Ho provato a realizzare alcuni pezzi piani, composti di 2-3 strati, in aria, in sacco sottovuoto, in sacco sottovuoto e in autoclave a 3 bar e 60°.
A vista le uniche differenze che si notano è la maggiore compattezza dei pezzi realizzati sottovuoto, che hanno anche richiesto minore quantità  di resina (circa 50 e 50 rispetto alla fibra).
Altre differenze non si notano.

Considerando che l'unica specifica veramente importante per me è il rapporto peso-resistenza ho deciso di effettuare delel misure di carico di rottura dei provini che avevo realizzato. E qui le sorprese.
Cercando un po' in giro su schede tecniche relative a questi materiali ho trovato che la fibra di carbonio pura dovrebbe avere un carico di rottura variabile tra 2000 e 4000 N/mmq, carichi che si dimezzano quando il carbonio è in combinazione con la resina (ovviamente, visto che metà  volume lo occupa la resina che non resiste a trazione).

Verificato che l'accrocchio che ho messo insieme per misurare il carico di rottura funziona correttamente (ho strappato un provino di lamiera di acciaio rilevando un carico di rottura di 640 N/mmq) ho testato i provini in carbonio.
Risultato: circa 1000 N/mmq rapportato alla sezione effettiva della fibra presente nei provini. Abbastanza deludente. Inoltre la rottura non è pulita, ma il provino si strappa come un foglio di carta.
Prove ripetute con il solo tessuto hanno dato più o meno lo stesso risultato (non essendoci un punto di rottura preciso è difficile stabilire il carico di rottura).
Non vi sono sostanziali differenze tra i provini lavorati in diverse maniere.

Sembra che il problema sia nei materiali inadatti, e a questo punto vorrei capire che materiali scegliere e dove acquistarli, avendo magari in mano le caratteristiche meccaniche dei prodotti.

Io per ora mi fermo qua, aspetto consigli.

PS: ho trovato questo interessantissino sito di una persona che ha costruito artigianalmente diversi telai in carbonio per biciclette, sembra con risultati notevoli. Ho provato a contattarlo, spero che mi risponda e mi possa dare buoni consigli.
http://www.doctorvictor.it/index.php?id=46

Ciao!
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Messaggio da tandu » venerdì 23 marzo 2007, 14:47

Vorrei tanto aiutarti, ma non ho le conoscenze pratiche per farlo :(

L'unica cosa che mi viene in mente è la disposizione delle fibre, 0-90 significa che solo metà  delle fibre (più o meno) risponde adeguatamente alla prova di trazione. Quindi i dati che dici di avere (tra 2000 e 4000 N/mmq) sarebbero in questo caso del tutto compatibili con i risultati che hai ottenuto.

Purtroppo, anche se l'argomento mi interessa personalmente non ho ancora avuto modo di costruire i primi pezzi e rendermi conto personalmente delle caratteristiche meccaniche dei compositi in carbonio :(
Giuseppe

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Messaggio da keleM » venerdì 23 marzo 2007, 18:52

OT :Bit 79 seguendo il tuo link ho cercato su google l'azienda CarbonRace al quale si appoggiava doctor victor:min**ia è fallita!

http://www.ti.ch/CAN/TEMI/FU/STRUMENTO/ ... 2.07/4.pdf

peccato sembrava una bella idea mini elicotteri in fibra di carbonio.

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Messaggio da Bit79 » venerdì 23 marzo 2007, 20:11

Io sto ancora sperando che doctor victor mi risponda e si renda disponibile a qualche consiglio. Sembra che abbia ottenuto ottimi risultati.

Per tandu:
hai ragione circa la resistenza dimezzata del tessuto 0-90, purtroppo io avevo già  considerato metà  sezione resistente nel calcolo del modulo di resistenza. In pratica ho considerato solo la sezione dell'ordito (o della trama, tanto sono uguali). Resta dubbia la scarsa resistenza, specialmente del tessuto puro. :cry:

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Messaggio da keleM » sabato 24 marzo 2007, 1:57

Matu sei riuscito a capire come ha fatto una volta riempiti i due stampi ad incollarli insieme perfettamente???

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Leviathan
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Messaggio da Leviathan » sabato 24 marzo 2007, 10:57

Ciao a tutti!
Anch'io mi diletto nell'utilizzo di carbonio con applicazione sottovuoto per la costruzione di tavole da Kite; ho trovato ottimi materiali con ampissima possibilità  di scelta da Angeloni: per ciò che riguarda tessuti e grammature c'è solo che da scegliere; per le resine mi sono trovato molto bene con le MGS, appositamente studiate per applicazioni del genere (infusione, sottovuoto etc). Ti posto due Pdf dal sito delle resine in questione, se non sei registrato non ti permette il download; la registrazione comunque è aperta a tutti.
Per la laminazione secondo me non troverai particolari differenze di resistenza fra un procedimento oppure un altro (i tessuti che lavorano alla fin fine sono gli stessi), ma sarà  la differenza di peso a consentirti di aggiungere tessuto e ottenere a parità  di peso una resistenza maggiore. Ultima nota sulla costruzione: otterrai maggiore rigidità  a parità  di peso del manufatto distanziando le pelli: i tessuti lavorano in compressione e trazione, se riesci a far sì che i tessuti centrali che in definitiva sono quelli che lavorano di meno siano sostituiti da materiali leggeri come pvc espanso oppure nomex o qualunque cosa ti venga in mente sia rigida e molto leggera (anche polistirene), vedrai che otterrai ottimi risultati in termini di resistenza (misurala sul prodotto finito e non sulla singola stratificazione).
Spero di essere stato utile a chiarire qualche dubbio e per ulteriori info, per ciò che è nelle mie possibilità , sono sempre a disposizione!
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