Bird´s Baubericht - Expeditionskabine Ford Ranger

ui. hammer. sau gut gemacht. danke für diesen tollen bericht

Hallo Bird

Respekt, schaut gut aus.
Bin auf Teil 3 gespannt.

Hab trotzdem eine Frage:
Was ist der Grund eine mit sehr glatten Außenwänden fertig verklebte Kabine
anschließend mit CFK / Kohlefaser zu laminieren.

Man bringt doch nie mehr so eine glatte Oberfläche hin wie die Paneeltec Wand bereits hat.

mit den CFK Teilen

65m² CFK/Aramid Hybridgewebe 205g/m2 Körper
- 25m² Kohlefasergewebe 420g/m2 Körper
- 20m² Kohlefasergewebe 245g/m² Körper
- 75m x 4cm Carbonband UniDirektional ca. 340g/m²

zus. Harz und Härter kommt ja auch noch einiges an Gewicht dazu.

Wäre nicht eine dickere Wandstärke außen von 2 - 2,5 mm plus
Kantenleisten die weniger arbeitsintensivere,
optisch schönere und genau so stabile Variante.

Gruß Rudi

Hallo Rudi,

Wäre nicht eine dickere Wandstärke außen von 2 - 2,5 mm plus
Kantenleisten die weniger arbeitsintensivere,
optisch schönere und genau so stabile Variante.

Die Frage ist durchaus berechtigt.

Bei weniger arbeitsintensiv, optisch schönere von der Oberfläche, stimme ich dir vollkommen zu, bei genauso stabil auch, jedoch unter Einschränkungen...
Sicherlich lässt sich grundsätzlich auch nur aus den Paneeltec Platten eine ähnliche Kabine bauen. Zwei Gründe sprachen jedoch für mich dagegen...

1.
Bei der Konstruktion wie ich sie gewählt habe, mit quasi offenem oberen Querschnitt und einer Liegefläche die halbseitig auf einer Länge von 2,2 Metern und einer Seite immerhin noch 1,5m vollkommen ununterstützt frei hängt, müssen alle Zugspannungen die sich aus den Biegekräften ergeben durch den oberen Steg von nicht mal 30cm übertragen werden. (Zusätzlich ziehe ich an der Vorderkannte der Kabine sogar noch in Richtung Rahmen...aber dazu später) Normalerweise überträgt das Dach einer Kabine die Zugkräfte wie ein geschlossenes Profil.

Nun kann man über die Werkstoffdaten von Verbundwerkstoffen lange Streiten , denn die sind eine Wissenschaft für sich... Aber für nicht UD Handlaminate mit ca. max. 50% Faseranteil kann man (nach meinen Erfahrungen zu Zeiten als ich noch in Zusammenhang mit der Entwicklung und Bau von Komponenten für U-Booten beruflich damit zu tun hatte) etwa annehmen:

GFK Zugfestigkeit ca 90–140N/mm² ; E-Modul ca. 20 000N/mm² . spez Gewicht der Faser ca. 2,6g/cm³

CFK Zugfestigkeit ca. 200-350N/mm² ; E-Modul ca. 56 000N/mm² spez Gewicht der Faser ca. 1,75 g/cm³

CFK Unidirektional Zugfestigkeit ca. 300-450N/mm² ; E-Modul ca. 140 000N/mm² spez Gewicht der Faser ca. 1,75 g/cm³

Aramid Zugfestigkeit ca. 140-200N/mm² E-Modul ca. 25 000N/mm² spez Gewicht der Faser ca. 1,45g/cm³


Ich habe ein „Außenfläche“ von 30m². Damit ergeben sind mit Harz:

ca 45m² Hybridgewebe 205g/m² ~ 9,5kg
ca. 10m² CFK mit 420g/m² macht etwa 8,5kg
ca. 10 m² Kohlefasergewebe 245g/m² Körper ca. 5kg
ca. - 50m x 4cm Carbonband UniDirektional ca. 340g/m² ~ 1,4kg

In Summe also lediglich ca 25,5kg für das Laminat außen.

Wenn ich jetzt die Werte für CFK /Armaid mit GFK vergleiche und die Eigenschaften auch von UD Gewebe ausnutze komme ich in eeetwaaaa auf 2,5 fache Festigkeit für ein CFK UD + CFK/Armaid Hybridgewebe gegenüber GFK bei gleichzeitig einem 1,6 fachem Gewicht für GFK.

In Summe also 4 faches Gewicht für reines GFK!

Macht also bei reiner GFK Bauweise ca. mindestens 75kg mehr. Das sollte schon grob vom Gewichtsvergleich auch alleine daher passen, da ich ja noch bei reiner Sandwich Bauweise auch noch zusätzlich die Eckprofile benötige, die auch noch ein paar kg auf die Waage bringen...

Dabei darf man auch die (geringe) Festigkeit des Klebers nicht vergessen. Um eine vergleichbare Festigkeit in den Ecken herzustellen würde ich ca. 90mm Überlappungsfläche der Profile benötigen, denn selbst das hochfeste Sikaflex 260 hat nur ca. 4 N/mm² Zugscherfestigkeit.

Dazu kommt noch das innen verbaute Laminat. Würde also eher auf alles in allem min +100kg Mehrgewicht hinauslaufen. Genau die wollte ich sparen.


Wie gesagt, über die genauen Daten kann man streiten, aber der Harzverbrauch kam in etwa mit dem oben errechnetem hin ca. 2,5 kg Harz mehr) und wenn ich sehe wie schwer die GFK Schale von unserem Maggiolina ist im Vergleich zu unserem kompletten Dach...

Durch den wesentlich höheren E-Modul des CFK wird auch die Formstabilität des offenen Querschnitts von Kabine und Dach positiv beeinflusst, und durch das Aramid ist die Oberfläche absolut unempfindlich. Selbst mit einem Messer schaut man da alt aus, und das Aramid sorgt für eine sehr hohe Unempfindlichkeit gegenüber Stößen zusammen mit einem durch die Bauweise nahtlosen Kraftfluss um die Ecken.

Wir hatten das neulich im Wald, dar einzige Gedanke auch bei gröberem „Astkontakt“ war: „Hmm Dachfenster und oh ich muß mehr Gas geben … )

Mit einer GFK Kabine und Eckprofilen würde ich das nicht machen... Als Test habe ich mit einer großen Axt nicht gerade sanft die Kabine bearbeitet. Durch das Aramid war die ziemlich unbeeindruckt. (Lässt sich aber dafür beim Bau auch genauso besch.. nachträglich bearbeiten muss ich zugeben)

Der zweite Grund war wie schon oben erwähnt die frei Formgebung und das Klappdach. Die Dichtung des Dach´s läuft auf dem Unterteil, da würden die Eckprofile an jeder Kannte stören, da die Eckprofile ja doch einige mm aufbauen.

Ich bin mir auch nicht sicher in welchen Winkeln die Eckprofile verfügbar sind, denke aber das sind "Normwinkel von 90°, 45° usw... Die vielen Abschrägungen am Dach und der Dachfront und dem vorderen Teil über der Fahrerkabine wären damit auf jeden Fall nur mit Sonderprofilen möglich und ebenfalls sehr aufwändig.

Durch das durchgehende Laminat wird das ganze so auch auf „ewig“ Wasserdicht sein, den Winkelprofilen trau ich noch nicht ganz... vielleicht zu unrecht...??

Das die Überfläche nicht so schön glatt aussieht, ist ein Fakt stört mich „selber“ aber überhaupt nicht, ich gehöre eher zu denjenigen die etwas robustes bevorzugen. Wichtig ist, ich kann auch mal zugewachsene Wege fahren, die schmaler sind als der Wagen... ich finde das Quiiuiiikkkkk eher witzig

Auch wenn ich das hier nicht schlecht machen will, aber ich würde mir auch nie Gedanken über Folierung des Wagens machen um den Lack zu schützen... bei mir ist dagegen immer genügen „Lack-Schutzdreck“ drauf, damit ich auch mit Bergschuhen über die Motorhaube auf das Dach steigen kann^^ Hauptsache die Technik ist gewartet. Aber das ist eine persönliche Meinung. Will man eine glatte Oberfläche haben, so könnte man das Ganze auch in einer Form bauen. Dann würde das sogar noch bessere Eigenschaften haben und eine top Oberfläche. Lohnte sich nur nicht bei mir für nur eine Kabine. In Serie eine ganz andere Sache!


Ein weitere Punkt war sicherlich auch noch - Ich wollt einfach mal wieder etwas machen, was nicht jeder macht!

Irgendwie brauch ich ab und zu in einer vollkommen „geregelten“ Umwelt in dem man ständig hört, dass gibt es nicht, das kann man nicht machen, das ist nicht möglich, das ist nicht erlaubt... ein Projekt das dem widerspricht...

Frei nach dem Motto: "Derjenige, der sagt: "Es geht nicht", soll den nicht stören, der's gerade tut."

Und dazu gehört bei mir auch solch eine Kabine selbst zu entwerfen und zu bauen, ohne die dafür eigentlich nötige Infrastruktur zu haben...

Wer jedoch überwiegend auf halbwegs befestigten Wegen unterwegs ist, für den wird aber sicherlich auch eine Kabine mit Eckprofilen viele Jahre Freude bringen! Ohne eine Verstärkung dann aber im Liegebreich und Dach wird es dennoch nicht gehen, aber auch das wäre sicherlich möglich (Vielleicht was für die Zukunft bei Paneeltec … )

Mit besten Grüßen,
Thorsten

Danke Thorsten

100 kg Gewichts-Ersparnis ist ein Argument

Danke für den sehr ausführlichen Bericht