Stabilität von GfK-Sandwich

  • Hi all,

    wie der eine oder andere wohl schon mitbekommen hat, wächst die Möglichkeit, das unser Traum irgendwann Realität wird.
    Wir werden die Kabine aus einem recht leichten Sandwich bauen (unter 5kg/m² inkl. CfK-Kantenprofile), Musterplatten liegen jetzt bei mir herum. Ein Aufschlag von 20kg - konzentriert auf die Fläche eines 10er Holzdübels - aus 2,5cm Höhe verkraften Innen- wie auch Außenwand; bei 40kg gibt die 0,6mm starke Innenwand auf, die 1,0mm starke Außenwand hält locker aber Stand: auch 5 Einschläge auf den gleichen Punkt hat keine sichtbaren Auswirkungen gehabt. Herkömmliche Platten, die ich früher getestet habe, haben das nicht ausgehalten. Das verschafft innere Ruhe.... :)

    Die Klebekraft zwischen GfK und Schaum kann ich aber nicht einschätzen. Um die 0,6mm GfK-Schicht vom PU-Schaum RG40 zu trennen, brauchte ich 9kg; die 1mm-Schicht benötigte ich 12kg. Bei Hartschaum RG300 waren es 5kg respektive 8kg. Die genannten Kräfte habe ich mit einer Kofferwaage gemessen, an die ich einen Haken montiert hatte, den ich ca. 1cm weit in den Schaum eingedrückt habe, bevor ich daran gezogen habe. Hat jemand von Euch Vergleichswerte oder kann diese Werte einschätzen? Ist die Verklebung gut oder weniger gut?

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

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    dritter Sept.-Samstag (21.09.2024): Weinprobe in den WeinbergenStellplätze und V+E vorhanden! Bei Fragen eMail/PN an mich

  • Hi Wolfgang,

    ich kann das auch nicht einschätzen.
    Ich habe aber Reststücke von meiner Ormocar Kabine. Wenn du genau beschreibst wie du gemessen hast und wie groß die Proben waren, könnte ich versuchen am Wochenende das Experiment nachzuvollziehen.

    Gruß, Holger

  • ... finde ich die Werte eigentlich extrem gut. Ich denke mal, wenn Du das mitten in der Fläche gemacht hättest, würde eher der Haken durchs GFK brechen als die Klebung trennen.....

    Ps: Schön, dass Du den Paddelausflug gut überstanden hast....hihi..... wer testen kann, lebt auf jeden Fall noch..... :mrgreen:

  • Hoi Wolfgang

    Ich seh's wie TFF, meiner Meinung nach ist der Test nicht materialgerecht bzw. nicht praxisgerecht.
    Kleb einen Haken in die Fläche des Sandwiches und versuch da zu lösen, das ist wesentlich material- und praxisgerechter.
    Wobei nach meiner Logik das Sandwich vor allem bei der Scherwirkung bestehen muss...denn daraus dass sich die beiden GFK-Platten nicht parallel zueinander verschieben können zieht das Sandwich seine Stabilität, nicht aus der unmöglichen Vergrösserung des Abstandes.
    Aber vieleicht seh ich's auch falsch?

    Und schick mir mal die Infos zu den Sandwichplatten (Hersteller, Preis usw) per PN oder eMail, danke!

  • Hallo Ihr drei,

    danke für die schnelle Stellungnahme!

    Holger:
    ich habe eine Kofferwaage genommen, an diese einen Haken (Auge ca. 18mm) montiert, an dem man sonst Bilder o.ä. aufhängen würde. Diesen Haken habe ich etwa 10cm von einer Kante so weit in den Schaum hinein gedrückt, wie es ging, mit dem Fuß ca. 20cm von dem Haken entfernt die (96*47cm große) Platte am Boden gehalten - und dann gezogen, bis die Deckschicht sich gelöst hat. Wenn Du etwas ähnliches austesten könntest, wäre das echt prima!

    @TTF und Picco:
    ich sehe das Risiko von Ablösungen im Randbereich als am größten an (z.B. im Bereich der Hängeschränke), deshalb denke ich, war mein Test schon ganz interessant. Für Schertests etc. fehlt mir halt die technische Ausrüstung (oder die Idee einer machbaren Umsetzung).... Mich stört halt insbesondere die Erfahrung, daß die Verklebung auf den Hartschaumeinlagen (die bei mir an alle Kanten kommen wird, um die Kräfte besser von einem Wandteil auf das andere übertragen zu können) schlechter ist als auf dem leichteren Schaum.

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

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  • Ich denke mal, dass die eigentliche Traglasten von den Möbelwangen, zwischen denen die Hochschränke angebracht sind, übernommen werden. Die Wandbedfestigungen dienen eher der Kippsicherheit, wo, außer bei einem Überschlag, eher nur sekundäre und damit geringere Kräfte auf die Wand wirken.

    Wenn dazu noch diese Kräfte in aufgeklebte Leisten geleitet werden, also nicht in eine Verschraubung durchs GFK, dann hast Du das "Hakenproblem", also die punktuelle Belastung, nicht. Die Klebungen im Sandwich sind ohnehin nicht darauf ausgelegt, sondern auf die Fläche. Das sieht man auch daran, dass z.B. Ormo dort, wo größere Kräfte auf das Sandwich einwirken, Holzplatten in die Wände einlaminiert.

  • Hi Thomas,

    nee, so verrückt würde ich nicht bauen: die Wangen der Hängeschränke werden an Dach und Seitenwand verklebt, dann kommen die Böden dazwischen. So bekomme ich eine möglichst große Fläche zur Krafteinleitung des Hängeschrankgewichtes in Seitenwand und Dach. Geschraubt wird da gar nix.... Aber ohne die Verklebung am Dach hätte der Hängeschrank das Bestreben, oben nach vorne zu kippen - und das GfK an der Schnittkante mit zu ziehen. Deshalb sollte hier die Verklebung eigentlich besonders gut sein.

    Gruß
    Leerkabinen-Wolfgang

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  • Wäre es, was die Festigkeit des Material anbetrifft, nicht einfacher den Hersteller zu fragen?

    Bei 0,6 mm innener Schicht hätte zunächst mal Bauchweh. Je dünner das Gfk um so mehr zerrt es doch bei Belastung am Kleber (zum PUR hin). Oder?
    Weist du um was für ein Gelege es sich handelt? Also z.B. Multidirektional, oder was auch immer.

    Da ich mich in der Material- und Ausrüstungssichtungsphase befinde, zwecks Planung unseres nächsten Womo, interessiert mich das Thema sehr.

    liebe Grüße
    Manfred

  • Hi Bärtiger,

    ich habe ja das Ziel, eine ultraleichte Kabine zu bauen. Dazu kann ich leider nicht auf Standardmaterialien zurück greifen, sprich wir (Fa. InnoMobil und ich) haben lange nach Deckschichten gesucht, die leicht und dennoch stabil sind. Diese Deckschichten werden bei einem Kühlkoffer-Hersteller im Sereinprozeß, aber dennoch individuell für mich mit PU-Schaum verklebt, so daß ich zwar leichtes Material, aber eine erprobte Verarbeitung habe. Was ich also habe, sind die technischen Daten der GfK-Schichten - wie die sich im Verbund machen, muß ich aber selbst ausprobieren, da gibt es noch keine Erfahrung oder 'Herstellerdaten'. Beim Austesten kann ich keine genormten Verfahren einsetzen, sondern nur Platte 1 mit Platte 2 und 3 vergleichen. Und 'meine' Platte schneidet bei diesem Relativvergleich doch sehr gut ab. Knapp doppelt so dicke 'herkömmliche' Deckschichten sind nicht besser als meine Deckschichten aus bidirektionalem Gelege mit äußerst kleinen Faserbündeln - eher das Gegenteil ist der Fall. Allerdings zahle ich natürlich auch entsprechend den einen oder anderen Euro mehr für diese Wand. :? Aber rechnerische 660kg für eine 2,8*2,18*2,45m große Kabine mit 2m langem und breiten, 1m hohen Alkoven vornedran inkl. Doppelboden, sieben (bis zu 1600*550mm großen) Fenstern, 4 Dachhauben (davon eine große), Truma Combi 6E, 100l-Kühli und was man sonst noch so alles braucht, das ist machbar (Gas, Batterien und Wasservorrat kommt allerdings noch dazu). Man braucht jedoch wirklich einen Partner, dem das Tüfteln an außergewöhnlichen Kabinen genauso Spaß macht wie mir. Und in Jörg habe ich da wohl den passenden Partner gefunden. Wenn es Neues gibt, werde ich damit nicht hinter dem Berg halten... ;)

    Aber wieso meinst Du, daß unterschiedlich dicke Deckschichten unterschiedlich stark am Kleber zerren? Das verstehe ich nicht....

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

    P.S.: ein paar Sachen darf ich aber nicht einfach ausplaudern, da steckt von seitens InnoMobil auch viel Einsatz (und nicht zuletzt Geld) dahinter. Ich hoffe, das versteht Ihr...

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  • Hallo Wolfgang,

    die Kleber werden eigentlich nach drei wesentlichen Kriterien beurteilt: einmal die Belastungsgrenze auf Zug, die Scherfestigkeit und auf das Abschälverhalten. Bei der üblichen Belastung liegen dann meist alle drei Komponenten vor und man kann sich dann sicherlich an der Hauptkomponente orientieren.

    Besten Gruß

    HWK

  • Hi HWK,

    die Zugfestigkeit habe ich ja getestet - ein Test des Scherverhaltens wird schwierig. Aber was hat es mit dem 'Abschälverhalten' auf sich?

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

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  • ....Sandwich wäre ne Kartoffel.....setz das Schälmesser zwischen Kleber und Schaum einerseits und zwischen Kleber und Deckbelag andererseits.....wenn die Kartoffel sich leicht schälen läßt, ist das Schälverhalten in Deinem Sinne grottenschlecht, wenn Du nix abbekommst, haste gewonnen.....

    Warum müssen alle Leut was ganz einfaches so kompliziert machen.... :lol::wink:

    Merks Dir, denn Du bist einer der wenigen, denen ich das lang gehütete Geheimnis des FF - Kartoffeltests für Sandwichs verraten habe.... :mrgreen: übrigens, zum Steaksandwich servier ich gern rheinischen Kartoffelsalat.....wie passend...

  • Danke für die Aufklärung, Thomas!
    Aber ich fürchte, dieser Test ist mir zu gefährlich. Das geht bitterbös ins Auge - oder zumindest in den Finger, denn es dürfte extrem schwierig sein, zwischen Schaum und Kleber zu kommen und nicht im Schaum herum zu schneiden... Auch zwischen Kleber und GfK komme ich bei der dünnen Kleberschicht wohl nicht, auch da bin ich blitzschnell im Schaum gelandet...

    Also bleibt's wohl beim meinem Reißtest. Ich bekomme jetzt noch andere Sandwichplatten, da werde ich noch einmal einen Vergleichstest machen. Bin sehr gespannt, denn diese Platten sind die, die GoWest seinerzeit selbst gebaut hat!

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

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  • HAllo Wolfgang,

    beim Schältest wird an einem Prüfkörper an einer Seite quer zum Sandwichaufbau gezogen und die Kraft bestimmt, die nötig ist, um die Deckschicht vom Kern zu trennen. Diese Belastung wirkt ja genau auf der KAnte, wobei dann die Steifigkeit der Deckschicht mit eingeht. Bei steifer Deckschicht wird die Belastung halt auf eine größere Fläche verteilt und somit eine besser Belastung erhalten. Die Schälfestigkeit geht besonders dort in die Rechnung ein, wo man an den Stoßkanten des Sandwiches klebt. Hier darf man dann nicht mit der Zugfestigkeit rechnen.

    Besten Gruß

    HWK

  • Zitat von Leerkabinen-Wolfgang

    Hallo Ihr drei,

    danke für die schnelle Stellungnahme!

    Holger:
    ich habe eine Kofferwaage genommen, an diese einen Haken (Auge ca. 18mm) montiert, an dem man sonst Bilder o.ä. aufhängen würde. Diesen Haken habe ich etwa 10cm von einer Kante so weit in den Schaum hinein gedrückt, wie es ging, mit dem Fuß ca. 20cm von dem Haken entfernt die (96*47cm große) Platte am Boden gehalten - und dann gezogen, bis die Deckschicht sich gelöst hat. Wenn Du etwas ähnliches austesten könntest, wäre das echt prima!

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

    Hmm, ich bin mir nicht sicher ob ich das richtig verstehe. Kannst du ein Bild von dem Versuchsaufbau machen, damit ich das möglichst vergleichbar machen kann?

    Gruß, Holger

  • Zitat von Leerkabinen-Wolfgang

    Hi Bärtiger,

    Aber wieso meinst Du, daß unterschiedlich dicke Deckschichten unterschiedlich stark am Kleber zerren? Das verstehe ich nicht....

    Nun, weil z.B. 2 mm Gfk mehr Eigensteifigkeit (Beulsteifigkeit) besitzt als 0,6 mm Gfk. Gleiches Gelege vorausgesetzt.
    Denken wir uns einen Laborversuch aus: die Sandwichproben (mit 2 und 0,6 mm GfK) stehen senkrecht. An jeder Probe bringe ich einen Haken an und belaste diesen mit z.B. 20 kg in senkrechter Richtung. Dann zerrt die Kraft an der dünneren GfK Schicht doch aufgrund der geringeren Steifigleit des dünneren Materials stärker am Kleber, bzw, wenn der fest genug ist zerrt´s am Schaum. Oder sehe ich das falsch?

    Einen Oberschrank festzukleben, sodass er gut hält ist die eine Sache. Während der Fahrt kommen dann ja noch dynamische Kräfte hinzu. Die dürfen eben nicht zum Abscheeren oder delaminieren zwischen PUR und GfK führen.

    liebe Grüße
    Manfred

  • Hallo Bärtiger,

    Zitat von Bärtiger

    Nun, weil z.B. 2 mm Gfk mehr Eigensteifigkeit (Beulsteifigkeit) besitzt als 0,6 mm Gfk. Gleiches Gelege vorausgesetzt.

    Genau das ist ja bei meinem Vergleich nicht der Fall: ich vergleiche 1,2mm 'herkömmliches' GfK mit meinem speziellen Gelege-GfK. Gemäß der technischen Daten sind diese beiden Deckschichten recht ähnlich. Auch meine 1mm Außenschicht ist lt. Datenblättern in fast allen Punkten mit üblichen Schichten von 1,6-2,0mm vergleichbar. Bei meiner dünneren Version tausche ich nur Mindergewicht gegen Mehrkosten :(

    Zitat von Bärtiger

    Einen Oberschrank festzukleben, sodass er gut hält ist die eine Sache. Während der Fahrt kommen dann ja noch dynamische Kräfte hinzu. Die dürfen eben nicht zum Abscheeren oder delaminieren zwischen PUR und GfK führen.

    Hier liegt meine Sorge: während ich beim GfK mittlerweile ziemlich sicher bin, eine (für mich :!: ) gute Lösung gefunden zu haben, kann ich die Verklebung nicht bewerten. Da die Haftung auf dem RG40-PUR deutlich besser ist als bei RG300-Schaum, habe ich nicht soo große Sorgen hinsichtlich Delamination. Aber über das Absche(e)ren an den Schnittkanten mache ich mir so meine Gedanken, da ich die reine Zahl aus meiner Messung nicht zu bewerten vermag. Vielleicht reicht ja schon eine Klebernaht entlang der Kante Wand/Dach, um hier ein Absche(e)ren zu verhindern oder zumindest das Risiko deutlich zu reduzieren.

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang


    P.S.: Holger: ich versuche, Dir ein Video meines Versuchs zuzuschicken.

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  • Hi Wolfgang,

    ich habe jetzt mal deinen Zugversuch nachvollzogen, so wie ich das verstanden habe.
    Mein Haken ist 35mm lang und wurde komplett unter die Deckschicht gedreht.
    Platte 1,5mm GFK + 40mm Schum, Ormocar Standard.
    Schön langsam gezogen mit dem Bohrständer.
    Ab 4kg knirscht es etwas und die erste Bewegung ist zu sehen (kleine Beule oberhalb des Hakens.
    Bis 7kg konnte ich ziehen, größere Beule und deutliche Ablösung seitlich davon, dann hats den Haken durch den Schaum gehebelt.

    Hier das Bild vom Versuchsaufbau:


    Ich hoffe damit geholfen zu haben. :wink:

  • Hallo Holger,

    vielen Dank für Deinen Test! Ich hab's zwar ein wenig anders (und vor allem nicht so professionell) gemacht, aber ich bin erst heute dazu gekommen, an einer neuen Platte den Versuch zu wiederholen und Bilder davon zu machen. Dazu kommt nachher noch eine Mail...

    Interessant ist vielleicht, daß ich von Michi (GoWest) Reststücke seiner selbstlaminierten Platten bekommen habe: bei meinem Versuch hat die Platte erst bei knapp 20kg aufgegeben... Allerdings hat er auch Airtex mit RG60 verwendet, das macht vielleicht noch einiges aus. Aber dadurch, daß er auf Kleber zwischen fertiger GfK-Schicht und Schaum verzichten konnte, weil das Harz die Klebefunktion übernommen hat, ist er trotz Selbstbau nicht schwerer als meine lange gesuchte und teuer zu bezahlende Leichtbaulösung, bei der 2*400g/m² an Kleber 'verbraten' werden :-(. Ok, meine 1mm-Außenhaut ist deutlich 'durchschlagfester', aber seine Platte würde wohl auch reichen...

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

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  • Hallo,
    beim Ausbau meiner Ormo-Kabine in 2013 war mir die enorm schlechte Verbindung zwischen Schaum und GFK aufgefallen. Beim Aussägen der Fensterausschnitte ist es teilweise passiert, daß der Ausschnitt gleich in zwei Teilen herausfiel, d.h. durch die Sägeschwingungen hatte sich die ausgeschnittene GFK-Platte komplett vom Schaum gelöst. Ich hoffe, daß die Wand hält, denn im Fensterbereich wird das Sandwich ja durch die Fensterrahmen (Seitz S4) zusammengedrückt.
    Das Scherverhalten ist jedenfalls bei mir grottenschlecht. Für das Schälen genügen die Finger, dazu braucht man noch nicht mal Messer oder Spachtel. Aber da ich auf die 70 zugehe wird mich die Kabine schon noch überleben, immerhin hat sie bis jetzt 2 Jahre und 30.000 km geschafft.
    Schöne Grüße, klasi46

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