Honeycomb mönster. Varför är dom så strukturellt bra när man ser till styvhet.
När man använder kolfiberkompositer vad ska sandwich materialet vara av för material?, om det är strukturellt uppbyggt som honeycomb.

Såg nåt F1-program där de hade honeycomb i aluminium och kolfiber limmat på utsidan, i noskonen tror jag.

apex skrev:

Såg nåt F1-program där de hade honeycomb i aluminium och kolfiber limmat på utsidan, i noskonen tror jag.

Såg det med, var på Discovery i förra veckan tror jag det var.
Tydligen blev det ruggigt effektivt med sån Honeycomb i kombination med kolfiber.

Principen är den att man ökar yttröghetsmomentet, genom att flytta ut ytorna,på samma sätt som i en I-balk. Honeycomben kan då vara folietunn, men ytorna måste vara starka, som med alu/kolfiber-exemplet

Den viktiga funktionen är att distansmaterialet håller isär skinnen. Styvheten ökar dramatiskt utan att man får så mycket extra vikt.

Det kan man göra med honeycomb (av aluminium, papper eller plast), plastskum, balsaträ eller nåt annat material. Bara det är lätt, så du inte hänger i en massa ballast.

Jag skulle undvika honeycomb i bil, eftersom naturen har en "finess" man kallar osmos...

Det blir ALLTID vatten i honeycomben, även om det är lufttätt.

Vi bygger med aluminium-honeycomb och kolfiber på jobbet, men vi skickar upp prylarna i rymden, där det inte är så fuktigt... Så vi har inga problem.

om man använder kolfiber mot aluminium kan man få galvanisk korrosion, se bild :



Biten på bilden har doppats i vanligt kranvatten en gång och har sedan fått stå och torka i bokhyllan. Det vita pulvret är aluminiumoxid...

Det GÅR att designa bort, visserligen. Men då kostar det alltid lite vikt.

Jag skulle inte rekommendera aluminium-honeycomb/kolfiber för gatbilar. För F1 är det OK däremot, eftersom man byter delar och bilar så ofta.

Glas, polyester och cellplast är mer lättjobbat, blir nästan lika bra i våra hobbybilsapplikationer (det handlar om hekto eller enstaka kg hit eller dit), och har en mer hobbybilsanpassad prisnivå.

Kol i hobbybilar är, ursäkta uttrycket, IMHo mest styling. Speciellt med tanke på att det så populära "kolfiberutseendet" inte är optimalt m h t styvhet. Ska det vara optimalt så blir det en "tråkigare" slät svart yta

Pär skrev:

Glas, polyester och cellplast är mer lättjobbat, blir nästan lika bra i våra hobbybilsapplikationer (det handlar om hekto eller enstaka kg hit eller dit), och har en mer hobbybilsanpassad prisnivå. Kol i hobbybilar är, ursäkta uttrycket, IMHo mest styling. Speciellt med tanke på att det så populära "kolfiberutseendet" inte är optimalt m h t styvhet. Ska det vara optimalt så blir det en "tråkigare" slät svart yta

Håller helt med. Honeycomb är heller inte så lätt att forma heller, måste fräsas efter att ha limmats på papper som hålls med vacuum... Jobbigt i garaget! Skumkärna kan man frisera med en rasp eller slipmaskin.


(Exempel på den tråkiga mattsvarta ytan kan också ses i tidigare bild.)

F1 bilar kör vanligen med samma chassi under ett eller tom flera år, det senare främst för de fattigare stallen eller för tester då de få nya chassina är upptagna. Finns ett antal som också bygger aluminium/aluminium-honeycomb chassin med bra resultat (privat alltså), då kommer man ju också ifrån problemet med korrosion pga aluminium/kolfiber. Det finns naturligtvis också fler chassin som går många år utan problem, finns väl också ett fåtal supersportbilar som använder samma konstruktionssätt.

Aluminium honeycomb har ju dessutom mycket bra egenskaper som energiabsorbant, ett tidigt användningsområde var i USAs månlandare, där benen var ihåliga och fyllda med honeycomb för att ta upp stöten vid landning.

Ett annat material som är vanligt som fyllnad är nomex-honeycomb, vilket dessutom är flamsäkert (används också i tex skyddshandskar, dock ej i honeycomb utförande).

Johan Edlund skrev:

F1 bilar kör vanligen med samma chassi under ett eller tom flera år, det senare främst för de fattigare stallen eller för tester då de få nya chassina är upptagna. Finns ett antal som också bygger aluminium/aluminium-honeycomb chassin med bra resultat (privat alltså), då kommer man ju också ifrån problemet med korrosion pga aluminium/kolfiber. Det finns naturligtvis också fler chassin som går många år utan problem, finns väl också ett fåtal supersportbilar som använder samma konstruktionssätt. Aluminium honeycomb har ju dessutom mycket bra egenskaper som energiabsorbant, ett tidigt användningsområde var i USAs månlandare, där benen var ihåliga och fyllda med honeycomb för att ta upp stöten vid landning. Ett annat material som är vanligt som fyllnad är nomex-honeycomb, vilket dessutom är flamsäkert (används också i tex skyddshandskar, dock ej i honeycomb utförande).

I detta fallet avses nog bara rätt extrema racingapplikationer väl? För även om kompositkonstruktioner är litet i förhållande till vanliga metallkonstruktioner överallt i världen så är ju ändå racingapplikationer försvinnande lite i förhållande till andra applikationer för kompositer. Allra vanligast är nog ändå glas och polyester och balsa som kärna, avser nu alltså kompositer med strukturella dynamiska uppgifter, typ ett båtskrov eller så. En husvagnsöverbyggnad eller väggar och tak på täckt lastbil är ju oxo en komposit men det räknas inte riktigt tycker jag. Efter balsa kommer nog diverse cellplaster som Herex, Rohacell, Airex, Divinycell etc, dessa är inte alls lika vanliga som balsa. Endast i väldigt extrema applikationer används honeycomb menar jag. Liknande är det inom fiber, glas är absolut vanligast, endast en liten del är kol eller aramid(kevlar). Dock kan man ju tro att kol är mkt vanligt eftersom det är så omskrivet, men det är sällan kostnadseffektivt ur ett funktionellt perspektiv, ofta är det mer nytta av den extra pengen för mellanskillnad mellan glas och kol ngn annanstans. Men sen används det ju kol av stylingskäl inte sällan verkar det som.

Johan Edlund skrev:

Finns ett antal som också bygger aluminium/aluminium-honeycomb chassin med bra resultat (privat alltså), då kommer man ju också ifrån problemet med korrosion pga aluminium/kolfiber.

Ja, det funkar ju precis lika bra som kolfiber/honeycomb för släta/enkelkrökta produkter eftersom egenskaperna för laminat av kolfiberväv av vanlig "skitfiber" blir ganska lika aluminium om man gör kolfiberlaminatet på rätt sätt. (E = 70000 MPa ungefär)

Enligt samma princip kan man göra BRA, BILLIG sandwich hemma i garaget, limma en tunn aluminium- eller stålplåt på var sida av ett lätt distansmaterial. (t.o.m. frigolit kan funka bra ibland)
Det blir både lätt och styvt.

Vill man inte ha metalliska material utan fiberkompositer kan man välja plywood istället för plåten...

Turbo² skrev:

Honeycomb mönster. Varför är dom så strukturellt bra när man ser till styvhet. När man använder kolfiberkompositer vad ska sandwich materialet vara av för material?, om det är strukturellt uppbyggt som honeycomb.

Själva bikakemönstret är ju bara nåt som blir av tillverkningsprocessen, men man kan även få honeycomben levererad med t.ex. fyrkantiga celler (OX-core).

Man limmar buntar av aluminiumfoilie med limsträngar, sedan kapar man upp kakan i så tjocka slice:ar (svengelsa!) man vill ha och drar ut dem som dragspel, då blir det helt enkelt bikakemönster eller fyrkantiga celler beroende på hur hårt man drar.

DJ skrev:

Johan Edlund skrev: Finns ett antal som också bygger aluminium/aluminium-honeycomb chassin med bra resultat (privat alltså), då kommer man ju också ifrån problemet med korrosion pga aluminium/kolfiber. Ja, det funkar ju precis lika bra som kolfiber/honeycomb för släta/enkelkrökta produkter eftersom egenskaperna för laminat av kolfiberväv av vanlig "skitfiber" blir ganska lika aluminium om man gör kolfiberlaminatet på rätt sätt. (E = 70000 MPa ungefär) Enligt samma princip kan man göra BRA, BILLIG sandwich hemma i garaget, limma en tunn aluminium- eller stålplåt på var sida av ett lätt distansmaterial. (t.o.m. frigolit kan funka bra ibland) Det blir både lätt och styvt. Vill man inte ha metalliska material utan fiberkompositer kan man välja plywood istället för plåten...

Hej,
jag är på gång med några vinterprojekt som är riktigt hemma betonade. En "diffuser" som jag tänkte bygga i tunn alu med ett lätt tunt distansmaterial så att tjockleken inte överstiger ca 5 mm och dels en splitter i plywood på samma sätt med ett tunt distansmaterial inte totalt kraftigare än ca 10 mm. Har du något enkelt förslag på konstruktion av "sandwich"?

CAIC skrev:

Hej, jag är på gång med några vinterprojekt som är riktigt hemma betonade. En "diffuser" som jag tänkte bygga i tunn alu med ett lätt tunt distansmaterial så att tjockleken inte överstiger ca 5 mm och dels en splitter i plywood på samma sätt med ett tunt distansmaterial inte totalt kraftigare än ca 10 mm. Har du något enkelt förslag på konstruktion av "sandwich"?

Ska ta en funderare och återkommer till dig sedan. Lite svårt med så tunna distansmaterial om man inte vill beställa dyra och "riktiga" grejer. Tänk också på att distansmaterialen fungerar för att de har en viss tjocklek, blir de för tunna blir de inte så värdefulla.

Ett par spontana tankar:
Jag skulle nog byggt diffusern av ett enkelskal och förstärkt med lokala förstärkningar. Stringers eller sandwich.
(Stringers = förstärkningar/förstyvningar av L-profiler, u-profiler etc. som limmas/nitas fast. Vanligt på/i flygplan)
Bocka en enkel plåt som du vill ha den, där du behöver förstyva limmar du på en remsa skum, sen en plåt till ovanpå. Alternativt ett par stycken stringers. Alla förstyvningar lägger du ovanpå diffusern så att de inte sitter i luftströmmen.

Toppen!

Jag har i och för sig lagt en förfrågan på att göra hela bottenplattan och diffusern iett med carbonfiber. Pris skulle vara någonstans runt 200 GBP. Väntar svar om någon vecka.

Splittern på racing Elisen är gjord av 3 mm aluminium och jag tycker det är för tungt för sprint Elisen. Jag har jobbat mycket för att få ned vikten på den bilen och vill helst inte lägga till någon vikt. Men det finns ju tyvärr något som kallas ekonomi oxå... Och carbon är lite OTT.
Därför tänkte jag att om man kunde använda tunn alu, kanske bara 0,5 mm och förstärka med sandwich konstruktion som helst skall vara lätt som balsaträ för diffusern.

Till splittern tänkte jag använda plywood eller crossply eftersom jag fortfarande kör bilen på vägen och med största sannolikhet kommer att demolera splittern vid något tillfälle... så en lätt, lätttillverkad splitter vill jag ha. Dessutom kan jag göra flera med olika bredd för att prova mig fram (och lätt att kapa ned).

Edit: Ps hittade massor med användbart bland favorittrådarna, men hör gärna vad du kan komma upp med. Ds

DJ skrev:

Enligt samma princip kan man göra BRA, BILLIG sandwich hemma i garaget, limma en tunn aluminium- eller stålplåt på var sida av ett lätt distansmaterial. (t.o.m. frigolit kan funka bra ibland) Det blir både lätt och styvt.

Kärnan, distansmaterialet, ska ta upp skjuvspänningar. Man kan få intrycket av ditt inlägg att det inte är några laster alls på kärnan. Som du skriver så kan det nog funka med "frigolit" i vissa fall, men inte så bra kanske om man har rejäla laster.

Det bör också poängteras att just bikaksstrukturen är naturligt mycket stark/styv, detta har nog dock ingen större betydelse.

Sedan kan man ju också fråga sig om vem som skulle vilja sitta i ett chassi gjort av plywood och frigolit om det smäller?

Aluminium/aluminiumbikaka används tex av flera som bygger egna chassin, det kan vara allt från grupp c kopior till SAE studentracers. Ofta går ju formerna att göra väldigt enkla, vilket ju är ett krav om man ska kunna tillverka det i aluminium utan att kräva en hel industri.
För dessa konstruktioner så räcker 14 mm bikaka med två lager .5mm aluminiumplåt till det mesta.

När det gäller kolfiber så använder man i alla fall inom motorsporten ofta många olika sorters riktningar på fibern, och vanligen ligger det ett lager vävt kolfiber på ytan som ger det välkända rutiga kolfibermönstret.

Ska man bygga karossdelar så ser jag dock ingen större anledning till att välja aluminium honeycomb framför enklare material vid privata byggen.

Det finns ett material som jag bara måste nämna i denna tråd. DIBOND. Vi har det på jobbet och är en sandwich (stavning ) konstruktion.

Det är 0.3mm alu och poluretan i mitten och 0.3mm alu igen. snuskigt styvt och lätt. Jag ser detta först som en konkurent till alu plattor. Största nackdelen som jag ser det inom bil bygg, är att den tål max 80grader,C


Mer info finns på http://www.dibond.com/english/produkte/index-dibond.htm

Som sakt, jobbar lite med det. Det vi iregel gör då är att vi fräser ett v format spår i plattor och sen bockar för hand. Blir ganska balla prylar ibland.

Det går en heldel dibond med ytskicktet "buttlerfinish" som är borstad alu på toppen, Skitsnyggt!

Går även att valsa! Kanske något för en difusor

Vill inte direkt göra riklam för mitt jobb (slutar efter jul hehe..) men det ska säkert gå att ruska fram en spillbit eller så om det skulle behövas.

Stället heter ivf Essåplast. Och finns även i Stockholm och malmö, jag jobbar i Göteborg.

Johan Edlund skrev:

När det gäller kolfiber så använder man i alla fall inom motorsporten ofta många olika sorters riktningar på fibern, och vanligen ligger det ett lager vävt kolfiber på ytan som ger det välkända rutiga kolfibermönstret.

Jo, så görs i övrig industri oxo. Det är ju en av dom stora finesserna med fiberkompositer, att man kan ge det olika egenskaper i olika riktningar, t.ex styvt som tusan i ngn riktning och rätt vekt i en annan.

Är man riktigt seriöst funktionalistisk så har man t.ex en bi-ax ytterst istället väven, eftersom väven inte är lika styv. Utseendet går dock från fräck kolfiber till svart plast istället Dock är skillnaden marginell.... Daniels bild är ett bra exempel på icke väv.

swahngbg skrev:

Det finns ett material som jag bara måste nämna i denna tråd. DIBOND. Vi har det på jobbet och är en sandwich (stavning ) konstruktion. Det är 0.3mm alu och poluretan i mitten och 0.3mm alu igen. snuskigt styvt och lätt. Jag ser detta först som en konkurent till alu plattor. Största nackdelen som jag ser det inom bil bygg, är att den tål max 80grader,C Mer info finns på http://www.dibond.com/english/produkte/index-dibond.htm Som sakt, jobbar lite med det. Det vi iregel gör då är att vi fräser ett v format spår i plattor och sen bockar för hand. Blir ganska balla prylar ibland. Det går en heldel dibond med ytskicktet "buttlerfinish" som är borstad alu på toppen, Skitsnyggt! Går även att valsa! Kanske något för en difusor Vill inte direkt göra riklam för mitt jobb (slutar efter jul hehe..) men det ska säkert gå att ruska fram en spillbit eller så om det skulle behövas. Stället heter ivf Essåplast. Och finns även i Stockholm och malmö, jag jobbar i Göteborg.

Kul.
Jag har mailat Bay plastics i England så får jag se om detta går att få tag på i Belgien. Verkar toppen. Vikten för 2 mm är bara 2,9 kg/kvm, jämfört med 4,6 kg/kvm för 1,7 mm alu.
Man tackar för tipset.
Blir kanske första bilen med DIBOND splitter och diffusor

Pär skrev:

DJ skrev: Enligt samma princip kan man göra BRA, BILLIG sandwich hemma i garaget, limma en tunn aluminium- eller stålplåt på var sida av ett lätt distansmaterial. (t.o.m. frigolit kan funka bra ibland) Det blir både lätt och styvt. Kärnan, distansmaterialet, ska ta upp skjuvspänningar. Man kan få intrycket av ditt inlägg att det inte är några laster alls på kärnan. Som du skriver så kan det nog funka med "frigolit" i vissa fall, men inte så bra kanske om man har rejäla laster.

Skjuvspänningarna är ju inte så stora i normalfallet. Som jämförelse, en aluminiumhoneycomb på 25-50 kg/m^3 klarar bara runt 1-2 MPa i skjuvspänning. Men det räcker ganska långt ändå.

Räkneexempel:
En insert med 40mm flänsdiameter monteras i sandwich med 10 mm distansmaterial som tål 1 MPa.
Antag att all last tas av distansmaterialet (konservativt, då skinnen egentligen bär en del av lasten direkt).
Max last ut ur planet blir då 40x3,14x10x1=1256N = 128 kg

Inte så pjåkigt för ett material som nästan inte tål någonting.

om man har högre spänningar p.g.a. höga laster ut ur planet vid t.ex. en infästningspunkt så lägger man ett tåligare distansmaterial just där eller så fixar man så lasten förs in på fler punkter istället.

Frigolit kan man hitta som distansmaterial i vissa husvagnar och tågvagnar. Vad det kan ha för max skjuvspänning har jag inte en aning om.

CAIC skrev:

swahngbg skrev: Det finns ett material som jag bara måste nämna i denna tråd. DIBOND. Vi har det på jobbet och är en sandwich (stavning ) konstruktion. Det är 0.3mm alu och poluretan i mitten och 0.3mm alu igen. snuskigt styvt och lätt. Jag ser detta först som en konkurent till alu plattor. Största nackdelen som jag ser det inom bil bygg, är att den tål max 80grader,C Mer info finns på http://www.dibond.com/english/produkte/index-dibond.htm Som sakt, jobbar lite med det. Det vi iregel gör då är att vi fräser ett v format spår i plattor och sen bockar för hand. Blir ganska balla prylar ibland. Det går en heldel dibond med ytskicktet "buttlerfinish" som är borstad alu på toppen, Skitsnyggt! Går även att valsa! Kanske något för en difusor Vill inte direkt göra riklam för mitt jobb (slutar efter jul hehe..) men det ska säkert gå att ruska fram en spillbit eller så om det skulle behövas. Stället heter ivf Essåplast. Och finns även i Stockholm och malmö, jag jobbar i Göteborg. Kul. Jag har mailat Bay plastics i England så får jag se om detta går att få tag på i Belgien. Verkar toppen. Vikten för 2 mm är bara 2,9 kg/kvm, jämfört med 4,6 kg/kvm för 1,7 mm alu. Man tackar för tipset. Blir kanske första bilen med DIBOND splitter och diffusor

om inte jag hinner före då! (fast med tanke på hur snabbt mitt bygge går, så lär jag inte hinna före någon på något sätt.. )

Jo, sitter på jobbet nu, och har tagit framm lite siffror, ang styvhet å grejjer.

Alla nedan har samma styvhet.

material. tjocklek. vikt, kg/m3

Dimond.....3mm....... 3,8
Aluminium.2,4mm.....6,5
Styv exp.PVC 10,2mm 7,2
Stål..........1,7mm......12,5
Akryl........6,8mm......8.0

Minns någon tråd, där det var av vikt att splittern vid en eventuell olycka inte trckte in och skar sönder däck och pajjade grejjer.

om man då fräser/sågar ettpar spår på strategiskt ställe (inte igenom, spara ca o.5mm) så kan man forma deformations soner som man vill..


Edit. Alcan som gör plattorna, ligger väl i tyskland