Kantenaubau von GFK/CFK Sandwichplatten

[Frank LIP]

Hallo,
Ich habe ein Frage bezüglich der Kantengestaltung bei den GFK Platten. In den Plänen sollen die Kanten 10 mm tief ausgearbeitet und mit EP Spachtel gefüllt werden. Das ist viel Arbeit und viel Material.

Im Innenbereich kann ich das nachvollziehen (Runde Kanten, stoßfester). Im Schwimmerbereich (dortkommt nie wieder Sonne hin) weiß ich nicht warum. Das Kernmaterial ist geschäumtes PVC, also kann eigentlich auch keine Feuchtigkeit eindringen.
Über Erklärungen / Rat und Tips würde ich mich freuen.
Schöne Grüße
Frank LIP

[Heimfried]

Jens baut damit und wird dir vermutlich Näheres sagen können.
Ich habe nur ein paar theoretische Überlegungen beizusteuern, die mir dazu in den Sinn kommen. Ich denke da an die "Kraftverläufe" im Material. Die Kante einer Sandwichplatte ist ja sozusagen von Hause aus eine Schwachstelle, weil die Kernlage, die die Schubkräfte aus einer Biegebelastung der Platte aufnimmt, nur noch "zur Hälfte" existiert. Ich denke, dieser Zentimeter Epoxifüllung, der ja eine viel größere Scherfestigkeit aufweisen wird, als der eigentliche Plattenkern, soll die Außenlagen kräftemäßig stark verbinden, um diese Schwachstelle auszugleichen.

Vielleicht ein etwas komischer Vergleich, weil die Verhältnisse nur entfernt ähnlich sind: schau dir Bewehrungspläne von Stahlbetondecken an. Eine Decke wird auch hauptsächlich auf Biegung belastet und die Stahlbewehrung dient dazu, stärkere Zug- und Druckkräfte aufzunehmen, als der Beton selbst das kann. Typischerweise Bewehrung in zwei Schichten oben und unten, relativ weit außen liegend, wenn auch natürlich nicht ganz außen. Auch hier sind die Randzonen der Platte besonders ausgeführt, man koppelt die beiden Bewehrungsschichten, indem man die untere schräg zur oberen hochführt.

Ich habe keine Fachkenntnisse in Bezug auf Stahlbeton und keine in Bezug auf Sandwichplatten, wie gesagt, es sind theoretische Überlegungen.

[shakalboot]

Hallo Frank,

Günter hat das schon umfassend erklärt. Bei Biegung kann es zur Verschiebung vom Innen- zum Außenlaminat kommen, die Kernlage könnte da gefährdet sein.
Das wäre eine Erklärung.
Ich hatte damals meine Platten (ausgesondert wegen Fehlern) aus dem Flugzeugbau. Auch da waren die Kanten mit Spachtel gefüllt. Die Spachtelbreite bei 10mm dicken Platten ist 8-10mm.
Allerdings habe ich Platten mit Aramidwaben und da werden die Ränder vor dem Laminieren der Deckschicht gefüllt.
Ich habe die Kanten der geschnittenen Sandwichplatten eigentlich nur wegen der Optik gefüllt. Ca 8mm ausgefräst und mit Spachtel aus Epoxi-Baumwollflocken und Mikroballons gefüllt. Dadurch hielt sich der Epoxianteil in Grenzen.

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[Frank LIP]

Vielen Dank an euch beide,
die Erklärung kann ich nachvollziehen. Könnte man in einem solchen Fall auch die Kanten überlaminieren. Erst rundfräsen (R 5-10 mm) und dann das gleiche oder etwas stärkeres Material als das der Platte verwenden?
SG
Frank LIP

[Arzgebirger]

Hallo Frank,

eine Sandwichplatte mit geschäumtem PVC...haste einen Link dazu... ?!

Glück Auf !
Gunar

[Götz]

moin.

Ich habe bei meinen Platten oft vorgefertigte CFK-Winkelprofile angesetzt.
Ähnlich wie diese hier:

https://shop1.r-g.de/art/68101005

Gibt der Kante noch eine zusätzliche Versteifung.

mfG Götz

[shakalboot]

Zitat von Frank LIP

Vielen Dank an euch beide,
die Erklärung kann ich nachvollziehen. Könnte man in einem solchen Fall auch die Kanten überlaminieren. Erst rundfräsen (R 5-10 mm) und dann das gleiche oder etwas stärkeres Material als das der Platte verwenden?
SG
Frank LIP

Hallo Frank,
die Platten mit PVC Schaum kenne ich nicht direkt, davon gehört habe ich aber.
Wenn Du über die Kanten laminierst, hast Du ja dann auf beiden Seiten die Laminatstärke auf den Platten?!?

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[WMF-Stefan]

Zitat von Frank LIP

Vielen Dank an euch beide,
die Erklärung kann ich nachvollziehen. Könnte man in einem solchen Fall auch die Kanten überlaminieren. Erst rundfräsen (R 5-10 mm) und dann das gleiche oder etwas stärkeres Material als das der Platte verwenden?
SG
Frank LIP

Hallo Frank,

unsere GfK-Platten für den Womobau sahen so aus.
Auf die Ecken wurden dann GfK-Winkel aufgeklebt.
Das Material haben wir bei Paneeltec bestellt
Vielleicht bringen die die angehängten Bilder etwas.

Grüße aus Südfrankreich

Stefan

[Frank LIP]

Hallo und danke für die Antworten.
@ Götz u. Stefan
Da die Platten noch etwas gebogen werden, kann ich mit einem Winkelprofil leider nicht arbeiten.
@ Jens
Mit dem zusätzlichem Laminat auf der Platte kann ich leben. Verschwindet alles im Schwimmer und Platz ist dafür auch vorhanden.
@ Gunar
Leider habe ich keinen Link für dich. Die Platten stelle ich selber her. Das Kernmaterial ist PVC Schaum 80 kg/m3 von Gurit. Die Deckschichten laminiert ich nach Plan/Bedarf (UD/biax/triax... Und dem entsprechendem Gewicht) im Vakuumpressverfahren. Die max. Plattengröße ist bei mir 7700 x 1200 mm.
SG
Frank LIP

[Heimfried]

Knappe 8 Meter Plankenlänge ist natürlich schon mal 'ne gute Voraussetzung für einen Bootsbau.

[Heimfried]

Zitat von Frank LIP

[...] Könnte man in einem solchen Fall auch die Kanten überlaminieren. Erst rundfräsen (R 5-10 mm) und dann das gleiche oder etwas stärkeres Material als das der Platte verwenden?
[...]

Eine Antwort auf diese Frage habe ich nicht. Aber da du die Platten selbst aufbaust, bestehen ja sicherlich auch gute Voraussetzungen für eine eigene Materialprüfung. Im Thread von Freddy und Michaela kannst du ja an einigen Stellen sehen, was und wie die beiden entsprechende Untersuchungen gemacht haben; auch Jens hat mal die Frestigkeit einer Klebeverbindung durch Anhängen diverser Zementsäcke getestet.

Insofern könntest du ja Probeplatten herstellen: einmal mit dem "üblichen" Zentimeter Epoxispachtel als Randverbund und einmal mit deinem Modell überlaminierter gerundeter Kanten. Rechts und links auflagern und in der Mitte zunehmend belasten. Der Vergleich der getragenen Lasten dürfte ja einige Aussagekraft über die Tauglichkeit deiner Alternative haben.

[Frank LIP]

Hi Günter,
Da werde ich wohl nicht drumrumkommen.
Ich berichte was draus geworden ist.
SG
Frank

[mihu]

Also um Schubspannungen zwischen den Decklagen zu übertragen brauchst du keine gefüllte Kante, das macht schon der Kern. Feuchtigkeit, Kantenfestigkeit, eventuell noch (lokale) Krafteinleitungen und verhindern von Abschälen der Decklagen wären meiner Meinung nach Gründe die Kanten zu füllen.

LG Michael

[Frank LIP]

Hallo in die Runde,
ich habe einige Versuche mit den Platten angestellt (leider keine Fotos gemacht)
Folgende Erkenntnisse habe ich dabei gewonnen:
-> Verbesserung der Abschälfestigkeit der auflaminierten Schichten durch die Füllung mit EP Spachtel.
-> Verbesserte Stoßfestigkeit der Kanten.
-> Keine Glasfasern an dehnen man sich schneiden kann.
-> Auswirkungen auf die Schubfestigkeiten konnte ich nicht feststellen.

Fazit für mich:
Im sichtbaren Bereich ist es sinnvoll, da die Kanten optisch besser aussehen und nicht so empfindlich gegen Beschädigungen sind.
Im konstruktiven Bereich sollte man immer eine Prüfung der Gegebenheiten vornehmen. Ein Füllung kann sinnvoll sein um ein Abschälen der Lagen zu vermeiden. Auch ist es wichtig wenn das Kernmaterial gegen Wasser und Feuchtigkeit abgeschirmt werden muss. Sind die Schubspannungen im Aufbau so hoch, dass man die Kanten füllen will, sollte man sich die Konstruktion noch einmal ansehen.
Schöne Grüße
Frank

[Kuhnerrer]

Zitat von shakalboot

Hallo Frank,

Günter hat das schon umfassend erklärt. Bei Biegung kann es zur Verschiebung vom Innen- zum Außenlaminat kommen, die Kernlage könnte da gefährdet sein. https://seriale.best/
Das wäre eine Erklärung.
Ich hatte damals meine Platten (ausgesondert wegen Fehlern) aus dem Flugzeugbau. Auch da waren die Kanten mit Spachtel gefüllt. Die Spachtelbreite bei 10mm dicken Platten ist 8-10mm.
Allerdings habe ich Platten mit Aramidwaben und da werden die Ränder vor dem Laminieren der Deckschicht gefüllt.
Ich habe die Kanten der geschnittenen Sandwichplatten eigentlich nur wegen der Optik gefüllt. Ca 8mm ausgefräst und mit Spachtel aus Epoxi-Baumwollflocken und Mikroballons gefüllt. Dadurch hielt sich der Epoxianteil in Grenzen.

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Danke. Ich werde es für die Zukunft wissen. Bisher befinde ich mich in der Reflexionsphase.

[haru]

Hallo,

das nachträgliche Ausfräsen und Füllen stelle ich mir aufwändig vor. Ich würde daher entlang der Kontur Schlitze ins Kernmaterial schneiden und nur kleine Stege stehen lassen, damit sich nichts verschiebt. Die Schlitze vor dem Laminieren füllen (mit Verklebeharz oder mit Laminierharz + Füllstoff ), mit Abreißgewebe abdecken. Dieses erst vor dem Plattenlaminieren abziehen, so ensteht eine gute Oberfläche für die Klebeverbindung.

Dann müssen nach dem Laminieren und sägen auf Kontur nur die Stege ausgefräst werden. Geht natürlich nur, wenn die Kontur vorher hinreichend genau bekannt ist.

[Frank LIP]

Hallo,

das nachträgliche Ausfräsen und Füllen stelle ich mir aufwändig vor. Ich würde daher entlang der Kontur Schlitze ins Kernmaterial schneiden und nur kleine Stege stehen lassen, damit sich nichts verschiebt. Die Schlitze vor dem Laminieren füllen (mit Verklebeharz oder mit Laminierharz + Füllstoff ), mit Abreißgewebe abdecken. Dieses erst vor dem Plattenlaminieren abziehen, so ensteht eine gute Oberfläche für die Klebeverbindung.

Dann müssen nach dem Laminieren und sägen auf Kontur nur die Stege ausgefräst werden. Geht natürlich nur, wenn die Kontur vorher hinreichend genau bekannt ist.

Hallo Haru,
genau da ist das Problem, dass die Kontur noch nicht bekannt ist. Bei meinem Boot werden die Platten gefertigt (ca 7000 x 1200 mm) und dann wird der Zuschnitt gemacht, anzeichnen und ausfräsen. Das Ausschneiden der Füllung geht aber mit einem Cuttermesser ganz gut. Zwei mal unter 45° einschneiden und an dem Laminat herunterschneiden. Man bekommt jedoch keinen geraden Grund sondern eine kleine Spitze. Diese ist aber leicht mit einem Harkenmesser, am besten für einen Multimaster herauszuschneiden. Zum Glück werden diese Füllungen nur an wenigen Plattenkanten benötigt.
Schöne Grüße
Frank LIP