Statischer Vergleich Winkelprofile

Hallo urologe,

bist Du schon am kleben, oder noch in der Planung?

So generell kann man das nicht sagen. Da mußt Du schon die genauen technologischen Eigenschaften der Winkelprofile bzw. das genaue Material kennen.
Denn GfK ist nicht GfK, die Festigkeit hängt hier u. a. davon ab, welches Harz verwendet wurde, wie die Glasfasern eingebracht wurden (Gewebematten in wieviel Lagen welches Gewebe, oder nur gespritzt, ...), und bei welchen Temperaturen das ganze Ausgehärtet ist.
Aluprofile sind eigentlich immer aus Aluminiumlegierungen, und jede dieser Legierungen hat andere technologische Eigenschaften, somit mußt Du die Legierung kennen. Auch ist wichtig, ob Dein Aluprofil als Winkelprofil gegossen wurde, oder ob es aus nem Blech gebogen wurde. (Normalerweise sind die aber aus nem Profil gegossen).
Und Stahl ist auch nicht gleich Stahl, da kommt es auch drauf an, was für einen Stahl Du hast.
Dazu spielen dann noch die Biegeradien bzw. die Eckradien eine Rolle, und die Frage welche Festigkeit Dich nun am meisten Interessiert, und von welchen Belastungen Du in welche Richtung ausgehst.

Kurz: Eine einfache Umrechnungstabelle kann es leider nicht geben.

Hi urologe,

ich blätter morgen noch mal in ein paar Unterlagen (hab ich jetzt nicht hier) und mach mir ein paar Gedanken. Kannst Dann morgen wieder von mir lesen.

Hallo urologe,

da bin ich wieder. Wenn auch wohl nicht mit der erhofften absoluten Aussage was denn nun besser ist.
Festigkeitsberechnungen sind halt auch nicht mein tägliches Brot, auch wenn ich das im Rahmen des Studiums mal gelernt habe. Es fehlen mir aber auch eine Menge technologischer Daten, um das Sinnvoll zu berechnen und da das Ganze dann noch im Fahrbetrieb dynamisch in alle Richtungen beansprucht wird würde eine Berechnung auch nicht ganz einfach sein. (Zumal die mir die genauen Kenntnisse der Belastung natürlich auch fehlen.)

Zur Erklärung: Die (Mindest)zugfestigkeit ist zwar ein sehr wichtiger Parameter, doch sie gibt lediglich an, bei welcher belastung der Bruch eintritt. Vorher hat bereits eine dauerhafte Verformung und Streckung stattgefunden. D. h. im Betrieb darf diese Zugfestigkeit bei weitem nicht ausgenutz werden, sonder der Werkstoff darf lediglich bis zur Streckgrenze belastet werden, welches der Wert ist, bis wohin sich eine Verformung wieder zurückbildet. Ähnlich wie beim Gummiband. Erst ist die Verformung elastisch, dann plastisch (es leiert aus) und dann ist es kaputt. Dazu kommt noch, das diese Angaben erst mal nur für statische Belastungen gelten. Bei schwellender oder wechselnder Belastung sind diese Werte noch einmal teils deutlich darunter.
Und die Zugfestigkeit ist nicht der einzige technologische Wert, der interessant ist. Die Winkelprofile werden ja auch in verschiedenste Richtungen auf Biegung und auch auf Scherung beansprucht.

Aber ich will einfach mal versuchen die unterschiedlichen Möglichkeiten, die Du aufgeführt hast, zumindest qualitativ zu bewerten und versuchen Dir bei der Entscheidungsfindung zu helfen. Aber vorweg gesagt werde ich nicht alles anhand von Zahlen belegen können, sonder die meisten Aussagen nur aufgrund meines pesönlichen technischen Verständnisses treffen.
Wenn jemand aus seiner beruflichen Praxis mehr Erfahrung mit solchen Dingen hat möge er mich bitte im Falle eines Fehlers korrigieren.

Und noch eins Vorweg, ich glaube auch, daß alle von Dir genannten Möglichkeiten machbar sind und halten werden. Insbesondere wenn man sich vor Augen führt, daß die Profile ja auch keine höheren Kräfte übertragen können, als a) die Außenlage der Sandwichwand aufnehmen können und b) der Klebstoff übertragen kann.

Dann bliebe auch noch die Frage wie (mit welchem Kleber) Du die Kabinenwände untereinander verklebst.
Nimmst Du hierfür Sika und hast dann eine dauerelastische Verbindung zwischen den Platten, oder nimmst Du einen 2K-Kleber wie Körapur und hast nach dem aushärten dann eine starre verbindung zwischen den Platten?
Wenn die Verbindung elastisch ist, dann müssen die Eckprofile die möglichen Bewegungen zwischen den Platten natürlich auch auf Dauer mitmachen.

Persönlich würde ich wohl GfK.Profile nehmen, weil ich bei der Paarung GfK-GfK auf jeden Fall ein gutes Gefühl habe. Auch ist die Zugfestigkeit in ähnlichem Bereich wie die von Al. Die Scherfestigkeit dürfte auch ähnlich oder sogar besser sein.

Aber schauen wir uns mal die Alternativen an: Gebogene Bleche.
Das AlMg3 hat eine ähnliche Zugfestigkeit wie das GfK. (Müßte so bei 180 – 260 N/mm² liegen), bei einer Streckgrenze von 80 –180 n/mm²

Ich sehe aber ein anderes Problem: Es kommt zwar auch auf die Legierung an, aber Aluminium umzuformen (sprich zu biegen) ist nicht so ohne. Beim biegen kommt es zu Gefügeveränderungen. Die Gitterstrukturen der Metallatome werden dauerhaft gegeneinander verschoben (Plastische Verformung, die nötige Kraft zum biegen liegt oberhalb der Streckgrenze). Dadurch kommt es zu einer Verfestigung des Metalls (Kaltverfestigung). Dieser an sich Positive Effekt wird aber begleitet durch eine größere Härte und Sprödigkeit des Metalls. Dies gilt erst mal sowohl für Al als auch für Stahl. Nur sind diese negativen Effekte bei Stahl nicht so ausgeprägt.
Bei Al kommt es beim Biegen eher zu rissen. Teilweise in der Oberfläche, teilweise aber auch im Gefüge.
Auch kann es durch solche Microrissen im Gefüge zu interkristalliner Korrosion kommen.

Je nachdem wie nun Deine Kabinenwände miteinander Verklebt sind kann es ja nun im Betrieb noch zu einer wechselnden Beanspruchung der Winkelprofils auf Biegung kommen. Dadurch würden solche Microrisse eher noch begünstigt.

Alles in allem, ich würde eher kein Profil nehmen, welches aus Alublech gebogen wurde.

Anders sähe es bei einem Aluminium-Strangprofil aus. Da hätte ich technologisch gleich weniger Bedenken. Aber dann bist Du auch vom Preis wahrscheinlich wieder da, daß Du auch die GfK-Profile nehmen könntest.
Das Stahlblech hat eine Zugfestigkeit von 530 – 730 N/mm und eine Streckgrenze von ca. 220 N/mm². Diese ist damit höher als die von Al und aufgrund dessen hast Du hier ja auch schon das dünnere Blech gewählt.
Die Gefahr von Rissen und Microrissen beim biegen sehe in nicht so gegeben wie bei Alu.
Durch die geringe Materialstärke hat das Profil aus Stahl aber sehr wahrscheinlich eine geringere Biegefestigkeit im Bezug auf das auseinanderbiegen der Kabinenwände. Wenn Du die Wände nun starr verklebt hast kann Dir das relativ egal sein, wenn Du mir Sika verklebt hast würde ich erst mal einen Versuch machen und ggf. ein 1 mm Blech nehmen. Auf das Kabinengewicht kommt es bei Deinen ca. 6 t Zuladung ja wohl nicht so an, oder?

Also, wenn kein GfK, dann würde ich zu einem Aluminium-Strangprofil tendieren. Wenn dies aus Kostengründen ausscheidet würde ich das Stahlblech nehmen.
Das hat dann auch den Vorteil, daß es nicht ganz so dick aufträgt und man es an Ecken am Dach daher ggf. überlappen lassen und verschweißen könnte. (Natürlich nicht an der Kabine, sondern nach dem Anpassen wieder abnehmen, verschweißen und dann auf die Kabine aufsetzen.
Vorrausgesetzt der eingesetzte Kleber hält auf Stahlblech genau so gut, wie auf GfK. Das solltest Du nicht ausser acht lassen.

Eine Variante des Eckprofils habe ich jedoch noch nie bei einem Kabinenhersteller gesehen und frage mich warum, wegen dem Arbeitsaufwand? Wenn die Kabinenwände „starr“ miteinander verklebt sind, dann könnte man doch auch einfach Glasfasergewebematten direkt von Hand auflaminieren (2 – 3 Schichten mittleres Gewebe sollte doch bis in alle Ewigkeit halten. Das ganze dann noch mit Gelcoat gespritzt, fertig.

Ja, ist mir sofort aufgefallen

Ich hoffe jetzt, das ich nicht Schuld bin, wenn Du nachher zuwenig Zuladung hast.

Hallo Urologe,

stimmt, das war doch was.

Kein Thema, wenn Du mich so für zwei - drei Jahre für mein jetztiges Gehalt einstellst arbeite ich mich mal kurz in die Problematik ein und entwickel da was.

... und wenn Du dann gerade dabei bist, dann entwickle doch bitte gleich eine Heizungssteuerung, die in verschiedenen Bereichen des WoMo's unterschiedliche Heizungstemperaturregelungen erlaubt - Doppelboden knapp über Gefrierpunkt, Naßzelle nachts 22°C (ich hasse nichts mehr als kalte Toiletten), Alkoven ca. 14°C (herrliche Schlaftemperatur)...

Ich hatte damit einmal angefangen (PIC-Controller zur Steuerung, Modellbau-Servos zur Steuerung von Lüftungsklappen im Heizungsstrang etc.), hab's aber aus Zeitmangel auf die gaaaaaanz lange Bank geschoben.

Übrigens in Bezug auf Urologe's ernstzunehmende Idee: ein kleines LCD-Display, das über einen Microcontroller angesteuert wird, könnte eine kompaktere, robustere und auch mehr genutzte Steuerungszentrale sein als ein Notebook. Das steht immer irgendwo im Weg, wird deshalb weggeräumt und dann wäre zumindest ich zu bequem, das Ding 'rauszuholen, einzuschalten und dann zu warten, bis der Rechner hochgefahren ist, um zu sehen, ob alle Türen verschlossen sind...

Viele Grüße
Leerkabinen-Wolfgang
(der sich jetzt erst einmal darauf konzentriert, die Basisfunktionen seines 'Dicken' zu einem zuverlässigen Betrieb zu überreden - bisherige Arbeiten: neue Vorderachse, neue Kupplung, neues Getriebe, neue Scheinwerfer, Überarbeitung der Elektroanlage, Umrüstung auf Pöl-Betrieb, und jetzt auch noch einen neuen Hauptbremszylinder inkl. Bremskraftverstärker. Ach ja, die Ursache für einen Olverbrauch von 1l/300km und einen Kühlwasserverbrauch von 1l/200km muß ich auch noch finden...)

Hi, Urologe,

danke für Deine Wünsche!

Was den Zeitaufwand angeht, so glaube ich nicht an 2-3 Tage, denn es geht nicht nur um die Software, auch die Hardware (in Deinem Fall Einbruchmelder, in meinem die Servos für die Drosselklappenansteuerung) will in Betrieb genommen werden. Also unter einer Woche für einen wirklich versierten Bastler geht das bestimmt nicht ab! Aber bei mir sind das sowieso nur Sachen, die ich in meiner späteren echten Leerkabine einbauen kann - jetzt geht es wegen der Leitungsführung nicht...

Viele Grüße
Leerkabinen-Wolfgang

P.S.: was das nächste Leerkabinen-Treffen angeht, da müßte ich wohl wieder einmal eine Terminumfrage starten...