Dyneema - Fragen über Fragen

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  • Ich hab' gerade Dyneema als Außenhaut für ein Sandwich im Auge, vielleicht weiss ja jemand noch mehr darüber:


    - Wo bekomme ich das Zeug? Aktuell fnde ich nur etwas bei Swiss Composite/Suter Kunststoffe: 130 Leinwand und 180 Köper. Gibt's noch andere Quellen?

    - Mit welcher Harzaufnahme ist im Vakuum zu rechnen? Carbon ca. 1:1, Kevlar ca. 1:1,2, aber Dyneema? Weils so leicht ist, müsste die benötigte Harzmenge/Einheit Gewebe ja über Kevlar liegen so bei ca. 1:1,4 (Gewicht)?

    - Laminiert mit klarem Epoxy - welche Farbe hat das Laminat? Klar wie Glas, milchig oder opak weiss? Mir schwebt da ein schöner optischer Effekt mit der Wabenstruktur des 3D-Core vor, da wäre transparent natürlich ideal.

    - Es werden spezielle Harze für Dyneema empfohlen, aber keiner schreibt genau, welche?

    - Weitere Tricks, um einen guten Verbund zum Kernmaterial herzustellen?


    Laminiert werden soll im Prinzip auf abgespachteltem XPS 45kg/m³. (Genaugenommen 3D-Core XPS 45 kg/m³)

    - Wieviel Teile Microballoons auf Harz zum Abspachteln? 1:1 geht immer, aber geht's auch sinnvoll leichter ohne den Materialverbund zu beeinträchtigen?

    - Ich plane grob Vakuum mit -0,5 Bar, vorgetränktes Gewebe auf angelierte Abspachtelung des Kerns. Reicht das für einen ordentlichen Verbund mit dem XPS oder muss da noch sinnvoll etwas dazu/dazwischen?

    - Reicht Dyneema Köper (+ Topcoat) als Oberfläche oder sollte es wie Carbon noch nit einer dünnen Lage Glas abgedeckt werden?


    Bin dankbar für jeden Tip :smiliefluester:

  • OK - ich fange mal an, die Fragen zu beantworten, soweit ich noch Infos auftreiben konnte:


    Harzanteil im Laminat:

    Nach diesem Artikel (S. 50) (scheint ein Werk von R&G zu sein, das ich noch nicht kannte) sind im Handlaminat mit einem Gewebeanteil von 35% für ein 160 Gramm Dyneema-Gewebe 337 Gramm Harz erforderlich - das ist 'ne Menge und muss berücksichtigt werden. Laminatstärke sind dann 0,47 mm. Ich gehe mal im Vakuum von einem Faseranteil von 50% aus, sind dann immer noch 181 Gramm Harz, Gesamt 342 Gramm/m², Dicke 0,33 mm.


    Für das 180er Köpergewebe von Swiss Composites muss ich also mit mindestens 203 Gramm Harz/m² (also 383 Gramm/m²) rechnen und komme auf eine Wandstärke von ca. 0,37 mm. Für die gleiche Laminatdicke müsste ich schon 245 Gramm UD-Carbon mit 238 Gramm Harz verarbeiten, 483 Gramm gesamt. Einiges zugfester/biegesteifer im Sandwich, aber auch zerbrechlicher.

    Die Frage ist, ob man mit dem vielen Carbon nicht ohnehin einen Overkill an Biegesteifigkeit hat und daher den Schwerpunkt besser auf Robustheit legt.

    Ich glaube, ich verstehe Bouke zumindest in den Grundgedanken immer besser :)

    Sympatisch wird Dyneema auch durch die höhere UV-Beständigkeit im Vergleich zu einigen anderen Fasern. Ein eingefärbtes Topcoat wird unter südlicher Sonne wohl kaum alle UV-Strahlung ausfiltern, da kann der Punkt für die Langzeitstabilität schon wichtig werden.

  • @ Harzanteil / Fasergehalt - steig gedanklich von Gweichts% auf volumens% um, dann wirds gleich viel einfacher


    stell dir einfach runde fasern im querschnitt vor - der raum dazwischen muss mit harz gefüllt werden - der theoretische maximale fasergehalt liegt bei irgendwo 72% - studium ist schon lange her...

    das ginge nur bei perfekten UD laminaten. mMn ist alles was in den Bereich von 60-62%vol kommt schon ziemlich gut.


    ein interessanetr artikel dazu ist z.b. springer verlag


    zur transparenz - ich habe bislang nur dyneema gewebe verarbeitet - die laminate waren transluzent bis opak - das zeug hat schon eine relativ hohe deckkraft - wenn du die wabenstruktur herausbringen willst kannst evtl das harz/microballonsgemisch mit dem du 3D core füllen willst einfärben - z.b. blau oder rot - das wird dann etwas mehr durchscheinen


    bezug - schwierig - leider immer schwieriger


    harz/faserhaftung - hatte ich noch nie probleme - weder beim warmverarbeiten im skibau (weis nicht mehr wer harzlieferant war) noch beim handlaminieren mit bto harzen - ggf einfach bei bto anrufen und fragen


    zur sicherheit hatte ich letztens sehr altes dyneema vor der verarbeitung plasma behandelt - ich hab halt so ein teil rumstehen ;) vermutlich wärs auch ohne gegangen

    Manche Menschen haben einen Stock im Arsch, und andere einen ganzen Grenzpfosten! c miss_paran0ia

  • - wenn du die wabenstruktur herausbringen willst kannst evtl das harz/microballonsgemisch mit dem du 3D core füllen willst einfärben - z.b. blau oder rot - das wird dann etwas mehr durchscheinen

    blau? rot?? Wo denkst Du hin? :huh:

    Die Waben will ich natürlich mit einem orange eingefärbten Harz-Microballoons-Gemisch einfärben :D, ist halt meine Farbe, und das Board soll ja auch noch zu den Segeln passen 8o

    Um die Zwischenräume nicht zu versauen würde ich danach die Oberfläche schleifen und nochmals mit ungefärbtem Spachtel abspachteln. Ob ich das 3D-Core allerdings in weiss bekomme, ist fraglich. zartlila oder gelblich wäre optisch da nicht so der Bringer.

    mMn ist alles was in den Bereich von 60-62%vol kommt schon ziemlich gut.







    Ich bin ja von 50% ausgegangen, wird im Zweifel also noch leichter als kalkuliert. Am Ende gehts mit ja um das 4kg - 114-Liter Hohlboard ;)


    Deine Erfahrungen mit der Laminathaftung machen Mut, da hatte ich echt Bedenken nach allem, was ich gelesen habe. Mit ein Grund, auf Honeycomb zu verzichten um nicht 2 in dieser Hinsicht schwierige Materialien miteinander kombinieren zu müssen.

  • Frag doch mal bei Bouke von Witchcraft oder André Schulze von Surfproducts in Bottrop nach, die haben reichlich Erfahrung damit.

    Zumindest Bouke ist hier ja aktiv und liest sicher mit. Ob er zu dem Thema allzu viel aus dem Nähkästchen plaudern möchte weiss ich nicht - jedenfalls scheint ja seine Dyneema-Erfahrung elementar für's Geschäft zu sein - da würde ich auch nicht alles rausposaunen.

  • hab' ich auch noch im Kopf, weiss aber nicht mehr, wo ich's gelesen habe.

    Auch gelesen habe ich, dass Swiss Composite Dyneema coronabehandelt ausliefert, was die Haftung verbessern soll. Die Behandlung hält aber wiohl nur einige Wochen vor, so dass das Material frisch sein und zeitnah verarbeitet werden sollte. Mit 'ner Plasmabehandlung wie c-bra kann ich nicht aufwarten - vielleicht in der nächsten kalten Jahreszeit , so was muss sich doch auch selbst bauen lassen :/:D

  • Frag doch mal bei Bouke von Witchcraft oder André Schulze von Surfproducts in Bottrop nach, die haben reichlich Erfahrung damit.

    Zumindest Bouke ist hier ja aktiv und liest sicher mit. Ob er zu dem Thema allzu viel aus dem Nähkästchen plaudern möchte weiss ich nicht - jedenfalls scheint ja seine Dyneema-Erfahrung elementar für's Geschäft zu sein - da würde ich auch nicht alles rausposaunen.

    Genau so ists. Hab schon viel an Lehrgeld bezahlt. Auch Dyneemaoberflächenbehandlungen usw auch alles durch probiert. Es ist schon ein tückisches Material aber es hat auch solche gute Eigenschaften das es sich am Ende sicher gelohnt hat. Und da der Konkurrenz anscheinend noch lange nicht soweit ist und deren Bretter mit Dyneema gar schlechter sind als ohne, möchte ich das meiste auch für mich behalten. Hab ja auch schon hier und da Andeutungen gemacht. Aber wenn man keine Erfahrung damit hat würde ich eigentlich komplett davon abraten wenn es nur für ein(ige) Brett(er) ist. Ich habe ja auch nach 500 Bretter immer noch dazu gelernt. Nur die Geweben ersetzen reicht nicht. Ich passe auch der Innenaufbau an. Nicht umsonst musste Naish vor +15 Jahren deren Bretter zurückrufen als die mit Dyneema gebaut haben und die hatten Ingenieure von Dyneema dazu. Und mit Glas und Carbon bekommt man auch ein gutes Brett hin wenn man es richtig macht. Unsere CBC Konstruktion ist neben den HDD unschlagbar was den Haltbarkeit/Gewichts Verhältniss angeht und hat nur wenig Dyneema was zur Not auch ohne ginge.

  • Frag doch mal bei Bouke von Witchcraft oder André Schulze von Surfproducts in Bottrop nach, die haben reichlich Erfahrung damit.

    War Andre nicht in Bocholt ansässig? Ist der überhaupt noch tätig?

    Ja, sorry, meinte auch Bocholt. Seine Webseite gibt's wohl nicht mehr. Was er noch alles macht, weiß ich nicht, aber eines meiner Witchcraft Boards ist gerade bei ihm zur Reparatur.

  • Kinder - ist das alles kompliziert. 8|

    Nicht nur, dass es zu den verschiedenen Materialien, Bauweisen...1000 verschiedene Meinungen gibt, selbst technische Basis-Daten zu einzelnen Materialien weisen in verschiedenen Quellen recht große Bandbreiten auf. Gar nicht so einfach, aufgrund dieser "Informationen" (oder ist es zum Teil bloß Werbung?) sinnvolle Entscheidungen zu treffen.


    Zu den gängigen Fasern habe ich mal eine Tabelle zusammengestellt mit einigen Kenngrößen, die am häufigsten so angegeben werden und wohl auch im Boardbau am Wichtigsten sind:

    Fasern.jpg


    Es wird ja immer nur z.B. die Zugfestigkeit pro mm² genannt (in N/mm = MPA) . Allerdings sind die Volumengewichte der Fasern ja höchst unterschiedlich, wir verbauen ja in erster Linie nicht 0,3 mm Carbon sondern eher 260 gr/m² Carbon.

    Um das nun besser vergleichen zu können, habe ich mal die Zugfestigkeiten und eModule Zug über das Fasergewicht relativiert, so lässt sich ein Laminat 100 Gramm Carbon gegen 100 Gramm Glas oder Dyneema besser vergleichen. Oder eben einordnen, wieviel Gramm EGlas man verwenden muss, um die Zugfestigkeit von 100 gr/m² Carbon zu erreichen (in dem Fall ziemlich genau 200 gr/m².)

    In der reinen Zugfestigkeit sind also 100 gr/m² Dyneema sogar 50 % zugfester als 100 gr/m² Carbon, das hätte ich nun nicht gedacht. Wobei man aber auch wieder berücksichtigen muss, dass das Dyneema-Laminat aufgrund höherer Harzaufnahme in der Summe auch schwerer wird. Im eModul Zug/mm² liegt Carbon rund 150& höher als Dyneema (dehnt sich also weniger), bezogen auf den Gewichtseinsatz Zug/gr. sind es nur noch rund 35% Vorteil für Carbon. Das ist Dyneema dann auch Kevlar weit überlegen, EGlas übertrifft es um den Faktor 5.


    Wenn man also mit EGlas 110l-Boards unter 10 kg halbwegs stabil bauen konnte, und das konnte man wohl, dann sollte mit einem Mix aus Dyneema und Carbon doch erheblich mehr Potential in der Sache stecken. Zugbelastbarkeit und eModul Zug zusammengenommen stellt sich das für mich so dar, dass ein 100 gr/m² Dyneema-Laminat ähnliche Werte aufweist wie ein 300 gr/m² EGlas-Laminat. 8|

    Zumindest in der Theorie, denn wenn die Fasern schlecht vom Harz fixiert werden, helfen die ganzen Kenndaten nur wenig.


    Ich sach ja - Kinder, ist das kompliziert ^^;(

    Naja - sinnvoller Leichtbau war noch nie einfach, egal ob Bike, Box, Gitarre oder Board ;)

  • Und da vergleichst du nur Zug und E-Modul. Es gibt auch noch Druck und zwar in Faserrichtung und 90° auf dem Faserrichtung und Schlagfestigkeit wobei es wichtig ist wie schnell die Energie sich durch die Fasern verteilen kann. Und da weisen die ganzen Fasern immer wieder ziemlich große unterschiedliche Ergebnisse auf.

    Und dazu gibt es von sowohl Carbon, Kevlar, E-Glas, S-Glas als Dyneema mehrere Qualitäten zu haben, da sollte mann genau hinschauen welche man vergleicht. Ist ja auch einfach anwendbar Ergebnisse zu steuern.

    Ein Teil meines Wissens kommt aus der Theorie aber ein großeres Teil aus der Praxis und da habe ich denn um Probleme zu lösen wieder Theorie angewendet.

    Ich habe nicht die Erfahrung das z.B Kevlar überhaupt besser ist als E-Glas. Ich habe mal ein Freestylebrett gegen die Belastungen bei Willy-Skipper (Damals noch ein wichtiger Move) das Innenlaminat im Deck komplett mit 100gr Kevlar gemacht. Das hat denn nach einige Monaten einige Risse im Innenlaminat bekommen: Große Reparature und ein neues Brett auf Garantie. Denn das gleiche mit 105gr Glas gebaut und keine Probleme.

  • mal eine ganz verwegene Idee zur Verarbeitung von Dyneema:


    Wäre es eventuell sinnvoll, um der Delamination von Dyneema (neben weiteren Maßnahmen) sinnvoll vorzubeugen, die Lage 180er Dyneema zuerst engmaschig mit einer Lage 25 g/m² Glasgewebe zu vernähen? Also z.B. parallel verlaufende Tuckzack-Nähte mit 10 mm Abstand? Als Garn natürlich auch Dyneema-Garn.

    Das Glas hätte dann eine gute Verbindung mit dem Kern, egal ob Wabe oder Hartschaum. Das Dyneema hätte über das Harz eine weniger gute Verbindung zum Glasgewebe, die aber durch die Nähte zusätzlich verstärkt wird. :/

    Wie schwierig es ist, Flächen von ca. 250x70 cm faltenfrei und ohne Verzug miteinander zu vernähen, kann ich allerdings noch nicht abschätzen. Da müsste man wohl einen Näh-Profi fragen.

  • mal eine ganz verwegene Idee zur Verarbeitung von Dyneema:


    Wäre es eventuell sinnvoll, um der Delamination von Dyneema (neben weiteren Maßnahmen) sinnvoll vorzubeugen, die Lage 180er Dyneema zuerst engmaschig mit einer Lage 25 g/m² Glasgewebe zu vernähen? Also z.B. parallel verlaufende Tuckzack-Nähte mit 10 mm Abstand? Als Garn natürlich auch Dyneema-Garn.

    Das Glas hätte dann eine gute Verbindung mit dem Kern, egal ob Wabe oder Hartschaum. Das Dyneema hätte über das Harz eine weniger gute Verbindung zum Glasgewebe, die aber durch die Nähte zusätzlich verstärkt wird. :/

    Wie schwierig es ist, Flächen von ca. 250x70 cm faltenfrei und ohne Verzug miteinander zu vernähen, kann ich allerdings noch nicht abschätzen. Da müsste man wohl einen Näh-Profi fragen.

    Hmmm, also zuerst ist 180gr an sich schon deutlich zu viel, mit 25gr Glas noch mehr. Ich lasse mein Gewebe nach meinen Angaben in einer spezielle Art weben aber mit ein Flächengewicht von 125gr. Reicht völlig aus, sehe den Hammertest video. Der ist echt und kann man hier auf Fuerte auch selber testen. Den Web art und Behandlung zum Haftverbesserung habe ich bei den vielen Versuchen ein wenig durch Zufall gefunden und ist auf keinen Fall Wissenschaftlich bewiesen aber es funktioniert. Bei Abreiß Tests kamen Stücken Sandwich mit heraus gebrochen, eine bessere Haftung braucht man nicht. Das es bei Schläge delaminieren kann liegt dran das Dyneema einfach viel stabiler ist als Harz. Aber das wieder zu durchtränken ist einfach.

    Den Plasma und Coronabehandlungen habe ich auch probiert und auch festgestellt das das nicht gerade lange Haltbar ist. Die Plasmabehandlung habe ich Mal in Flöha nähe Chemnitz machen lassen. War schon Interessant zu sehen, die hatten eine 5m Große Stahlglocke aus 5cm Dicken Stahl und 8 Tonnen schwer. Da wird dann fast 100% Vacuum drin erzeugt und 5% Sauerstoff zugegeben. Denn wird das Gewebe zwischen 2 Stangen mit eine Electrische Spannung durchgeführt dazwischen gibt es denn so eine Art Schweißbogen die man nur durch ganz dunklem Glas betrachten sollte. So wird denn das Gewebe mit Electronen beschossen.

  • uiuiui - da bin ich aber gaaaanz weit weg von :D


    Für den Nachbau eines einzelnen Boards wird mir wohl niemand Gewebe weben oder die große Stahlkugel anwerfen - geht das auch mit einem Inverter-Schweissgerät? :D

    Im Ernst - ich kann und werde die Kunststoff-Verarbeitung nicht neu erfinden - eigentlich hätte ich ja gedacht, dass das der Materialhersteller tut - aber anscheinend tut sich da seltsamerweise wenig. :rolleyes:


    Neben dem Vernähen habe ich auch schon überlegt, Kupplungsschichten wie im Formenbau eintzsetzen (GF-Schnitzel) oder das Material zart anzuschleifen.

    Ich bin noch nicht mal sicher, ob sich die begrenzte Haltbarkeit der Corona-Behandlung nur auf den Laminiervorgang bezieht oder ob die Haftung auch noch nachlässt, wenn das Board schon laminiert ist - sich dann Fasern und Hart quasi wieder trennen.

    Weitere geplante Maßnahme ist die Verwendung eines sehr dünnen Laminierharzes. Aufgrund Viskosität, Verarbeitungszeit, mech. Kennwerten und Farbe (kein Gelbstich) tendiere ich da momentan zu R&G Harz L + Härter GL2 mit 210 Minuten Verarbeitungsdauer.


    Ich durchforste seit Tagen das www - das einzige an Dyneema, was ich bisher finden konnte, war Leinwand 160 oder Köper 180 von Swiss composites - thats all.

    Aufgrund doch so einiger Radien gehe ich da lieber mit dem Köper. Mischen/stückeln möchte ich angesichts der Delaminations-Problematik so wenig wie möglich, also ein Stuck UW-schiff und 1 Stück Deck. Eventuell noch eine 2. Lage an der Nose, auch wenn mein letzter echter Schleudersturz 5 Jahre her ist.

    125er wäre mir natürlich auch lieber, aber das ist nun mal für Otto Normalo nicht erhältlich.

    Und beim geplanten Hohlboard kann etwas mehr an Material nicht schaden ;)

  • Ich habe einige Teststücke mit Harz L und Härter GL1 & GL2 gemacht. Sowohl in Kombination der Härter als auch einzeln.

    GL2 lässt sich wirklich super verarbeiten aber trotz 48h Aushärten bei 25 °C trat bei minimalen Belastungen Weißbruch entlang der Faserrichtung bei biax Gelege auf (das gesamte Laminat war 1.3 mm dick und bestand aus einer Mischung aus quadrax und biax Gelege und Körper Gewebe). R-G wirbt, dass 20°C ausreichen. 8h 45°C nach Aushärten bei Raumtemperatur und die Probleme traten nicht mehr auf.

  • hätte mich auch gewundert, dass ein System, dass 210 Minuten verarbeitet werden kann, nach 24 oder 38 h ausgehärtet sein soll.

    Bei meiner Carbongitarre hatte ich mich auch erst mal auf derartige Angaben verlassen und bin damit böse auf die Nase gefallen. Nur: Eine Gitarre passt in den (modifizierten) Backofen, ein Surfboard nicht. Muss mal sehen, wie ich gleichmäßig 45-50° gleichmäßig um das Board bekomme - also Temperkammer basteln X/

  • Ich denke Tempern ist grundsätzlich von Interesse bei deinem Leichtbau, da es ja schon die Stabilität des Systems erhöhen sollte. Wie stark der Effekt genau ist weiß ich aber nicht. Unterschiedliche Experten haben mir gegenüber diesbezüglich sehr konträre Aussagen getätigt. Das ging von "braucht man nur wenn die Teile in der Anwendung hohen Temperaturen ausgesetzt sind" bis "ohne Tempern erzielt man grundsätzlich spröde, minderwertige Ergebnisse".

    Wie viel Temperatur du jetzt wirklich brauchst musst du testen. Vielleicht reicht es ja auch das Board länger trocknen zu lassen. Ich würde mich nur nicht auf die Aussage "Keine Sprödigkeit bei reiner Kalthärtung (bei 20 °C)" verlassen aber den Zahn hast du dir ja mit deiner Gitarre bereits selbst gezogen ;)

    Ich möchte mir in Zukunft auch einen Ofen bauen, der bis 100 °C heizen kann. Mein bisheriger Plan war Glühbirnen/Halogenstrahler als Wärmequelle zu nutzen. Dann noch zwei Lüfter für die Luftzirkulation rein und ein Arduino zur Steuerung der Temperatur.