Hiilikuituputki

[Wezen]

Olettekos löytäneet jostain hiilikuituvahvisteista putkea? Etsin parin metrin määrää halkaisijaltaan 30-40 millistä. Exelhän sitä tekee muiden muassa, mutta jälleenmyyjää en ole löytänyt.

[Meade-mad]

Kävisikö onkivapa?

jk

[Wezen]

Valotetaanpa kysymyksen syytä, josko löytyneellä tiedolla on vaikka joskus käyttöä jollekulle muulle.

Teen Newton/Cassegrain-yhdistelmäputkea, jossa jompikumpi apupeili ja Newton-okulaaripää on kahden pääpeililaatikkoon kiinnitetyn salon päässä. Salot on tuettu haruksilla (kuten S&T 10/2007).

Olen koettanut päätellä, mikä olisi paras materiaali näille saloille. Koko rakenteen tulisi olla hyvin kevyt, jäykkä ja lämpölaajeneminenkin saisi olla mahdollisimman vähäistä, saatanhan joskus myös kuvata putkella.

Materiaalivakioita löytyi vain alumiinille, hiili- ja lasikuituputkelle ei oikein voi käyttää mitä tahansa arvoja, koska erityisesti kimmomoduli ja putken jäykkyys riippuu paljon siitä, miten kuitu on suunnattu. Ohessa kuitenkin jotain suuntaa antavaa laskelmaa:

                            Materiaalivakiot                        
                                 Tiheys             Kimmokerroin        Lämpölaajenemiskerroin   
                                 g/cm3             GPa         
Lasikuituputki   (1)         2,4                20                                   ?
Alumiiniputki    (2)         2,7                 70                                0,0000240   
Hiilikuituputki   (3)         1,5                 60                                0,0000100   
   
               Putken ominaisuudet               
               Pituus        Sisähalk      Ulkohalk                Laajenema 10 C         Massa              Jäykkyys
               mm           mm            mm                     mm                          g                    suht.
(1)           1000         29             32                       ?                             350                  7
(2)           1000         29             32                       0,24                        400                  24
(3)           1000         29             32                       0,10                        200                  20

Ongenvavat, sählymailan varret ym. näyttävät olevan poikkeuksetta kartiokkaita ja puristavien kiinnitysholkkien teko niihin vaikeampaa. Tuskinpa pojat luopuisivat ongistaan ja mailoistaan muutenkaan.

Kyselin hiilikuituputkia Kevrasta ja Etolasta saamatta niistä juurikaan tietoa, ilmeisesti vähittäismyynti ei oikein kiinnosta. Etolasta tai sen tytäryrityksestä Etrasta ei tunnu saavankaan kuin lasikuituputkea. Siksi rupesin tässä foorumilla kyselemään, josko löytyisi innokkaampia kauppiaita.

Tuppauduin sitten Kevraan käymään ja putkea alkoi löytyä. Sanoivat myyvänsä hyvinkin pieniä määriä pilkkijöille ym. - alkuhankaluuden syy jäi epäselväksi. Ostin 30 mm putkea, joka tuntuu kädessä juuri oikealta, alumiiniputkeen verrattuna kevyt ja silti jäykän tuntuinen. Sisäpinta on sileä ja ilmeisen mittatarkka, ulkopinta kudospinta, mutta melko sileä ja mittatarkka sekin.

Em. putki maksaa 50 EUR/m.

Seuraavaksi pitää löytää jousen jännettä, joka S&T:n artikkeilin perusteella olisi paras harusmateriaali. Mistähän sitä löytyisi?

Oheisista linkeistä löytyy jotain tietoa hiilikuituputkista ja vähän lasikuituisistakin:
http://www.exelcomposites.net/portal/productdatabase?A=loadProductGroup&s=Products&groupId=39
http://www.en.carbon-europe.com/price%20list_files/pl-01-2010.pdf
http://www.carbon-tube.com/round.php
http://www.carbon-vertrieb.com/pdf/13_pdf_daten.pdf

[Wezen]

Vaikea noita materiaalivakioita tosiaan on löytää hiilikuidulle ja lasikuidullekaan. Komposiitissa varmastikin käytetty hartsi määrää osin lämpölaajenemiskertoimen, lisäksi hiilikuidulla voi olla erilainen lämpölaajeneminen poikki- ja pituussuuntaan, jolloin kuidun suunta komposiitissa voi myös vaikuttaa. Noiden käyttämieni kertoimien suhde näyttää samalta kuin oheinen vertailu Exelin sivuilta, jostain netin syöveristä tuo ...24 on peräisin.

http://www.exelcomposites.net/portal/technical/composites/comparison_charts/

Saatanpa saunottaa ja kylmettää putkiani, sitä olen tehnyt ennenkin, kun jonkin materiaalin lämpölaajeneminen on ollut tuntematon (viimeksi taisi yllätyksen tehdä nailonista sorvattu tarkennuslaitteen osa, jota piti väljentää, että toimi kunnon pakkasessa).

[Wezen]

No niinhän se oli, että alumiinille löytyvät arvot ovat välillä 0,000023..24. Ainoa hiilikuidulle löytämäni arvo oli 0,00001 ja sitä tukee myös tuo Exelin kuva. Käytin hiilikuituputket tänään saunassa (en löylyssä  :P ) ja ulkona. 1200 mm putkien pituus ei muuttunut niin paljon, että rullamitalla olisi eron saanut esiin (0,2 mm ero on mitattavissa silläkin). Em. kertoimella putken pituudessa pitäisi olla eroa lähes milli, joten kerroin on onneksi yläkanttiin. Ei kai hiilikuituputkeen pakattuja putkia kaupasta ostaneita olekaan sahattu kovin pahasti silmään  ;D.

[hm]

Lujitemuovirakenteista kiinnostuneille on erinomainen tietolähde Muoviyhdistys ry:n julkaisema Komposiittirakenteet-opus. Laminaateille ei lämpölaajenemiskerrointa voi ilmaista yksinkertaisesti. Kerroin on jotain kuidun ja epoksin kertoimien välissä, riippuen rakenteesta. Yhdensuuntaislaminaateissa kerroin on kuitusuunnassa varsin lähellä kuidun arvoa, poikkisuunnassa huomattavasti suurempi. Hiilikuiduilla voidaan päästä lämpötilan suhteen hyvin mittapitäviin rakenteisiin, sillä hiilikuidun lämpölaajeneminen on lievästi negatiivinen.

Hannu Määttänen

[vehkis]

Jos pyörää ei halua keksiä uudelleen niin Kevrasta löytyy valmiita hiilikuituputkia.

[mistral]

Surfatessa löytyi halpaa epoksia:
http://www.arsalin.fi/kauppa/product_catalog.php?c=3

Eli 1,5kg 24euroa, alvista en tiedä sisältyykö hintaan.


Hiilikuituakin löytyi tosin ei hirveän halpaa:
http://www.palviranta.fi/category/20/hiilikuitukankaat

Molemmat firmat on Tampereella.

[siro46]

Terve,

Jousen jänteitä, materiaaleja niiden valmistamiseen ja ohjeita saa Shewwood shopista, joka löytyy Maneesinkadulta Helsingin Kruununhaasta. Netissä pääsee alkuun: http://www.sherwoodshop.fi/

[hm]

Kuukauden kuluttua Cygnuksella on työpajassa tarkoitus kokeilla ja demota hiilikuidun käsittelyä. Asiaan liittyviä toiveita, ajatuksia ja ehdotuksia voi laittaa tähän viestiketjuun.

Hannu Määttänen

[Timpe]

Tuolla GSO RC10 ketjussa on tullut kaipailtua hiilikuituisia Losmandy-plattoja tai edes niiden alumiinisten Losmandy-kiskojen tilalle sopivia hiilikuituisia lattalevyjä, joissa olisi ruuvien reiät oikeissa paikoissa GSO RC10:lle (+ valmiit reiät tuollaisen Losmandy-kiskon kiinnittämiseen sen putkeen tulevan hiilukuitu-latan päälle).

Nythän tuo GSO:n "hiilikuituputki" on oikeasti alumiiniputki lämpökäytökseltään, kun sen mekaaninen rakenne lukitsee nuo tehdastekoiset & alumiiniset Losmandy-kiskot kiinni putken päissä oleviin alumiinikiekkoihin. Ts. siinä on kiinalaistehtaan suunnitteluvirhettä vai olisikohan tuokin vain markkinointiosaston painostusta kustannusten vähentämiseksi. Ks. http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=11148.60 ja http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=11148.msg108021#msg108021
Toisaalta tuo putken rakenne on sellainen soppa, ettei siihen kannattaisi muiden täysjärkisten juurikaan sotkeutua...

[Kaizu]

Kiinalaiset ovat kauppamiehiä. Jos hiilikuitu lisää myyntiä ja tuo rahaa niin silloin tuotteeseen laitetaan hiilikuitua. Sillä, onko hiilikuidusta apua tähtien katselussa, ei ole merkitystä jos se ei vaikuta myyntiin.

Kaizu

[tuunari]

Täältä saa CF-putkia vähän halvemmalla, kuin esim teleskop-serviceltä: http://klaushelmi.de/en/price-list.html.
TS:n putket taitaa ollakin saman firman tuotantoa.
Kysyin tarjousta 12" newtonille, niin Klaus tarjosi 344mm (sisämitta) x 1400mm (pituus) putkea hintaan 495e + 60e toimitus. Valitettavasti itse tarvisin 350mm sisämitalla ja Klasulla ei ole muottia tuolle koolle.
-pasi

[Timpe]

Hyötylinkki, joka on hyvä tietää moneen käyttöön, kiitos!
Vakio GSO 10" CF RCT:n hiilikuituputki ei näet kestä kriittistä tarkastelua tukevuudeltaan ja sen saa taipumaan turhankin helposti (kiinalaisen putken rakennevahvuus on siinä 2-3mm tienoilla, eikä sen sisäinen rakenne ole kovinkaan kummoinen päätellen omista porauskokemuksistani sellaisen kanssa). Tukevuus tuossa hiilikuituputkessa on juuri siinä rajoilla, että viitsiikö tuota lähteä enää tässä vaiheessa korjaamaan. Jos lähden, niin tuolta voisi kysyä tarjousta.

[Ransu]

Tässä talven vesisateiden keskellä on tullut opeteltua hiilikuituputken tekoa. Viime kesän Cygnuksen kokeilut toimivat herätteenä kokeilla itsekin putken valmistusta. Tein ensin pahvimuotin ympärille 70/400 guideriputkelle oman hiilikuitiputken, kolmas versio onnistui riittävän hyvin. Ensimmäisestä tuli liian paksuseinämäinen ja toinen meni pieleen ruttaantumisen takia. Käytin kahdessa ensimmäisessä versiossa karhennuskangasta pinnassa, kankaan takia tuo toinen versio menikin ruttuun ja kolmannen tein ilman mitään karhennuskankaita.
Pääkohteena oli 145/2250 akromaatille tehtävä hiilikuituputki painavan alumiini/teräsrakenteen sijaan.
Muottina käytin 2kpl bilteman pahvisia valuputkia yhteen liimattuna ja tuettuna sisältä. Pahviputken pintaan oli kierretty kirkas pakkausteippi varmistamaan ettei epoksi tartu pahviin.

Tässa kuva teipatusta muotista.


Hiilikuituna käytin halvinta löytämääni, eli biltemasta ostettua 200g/m2 kangasta. Rullassa oli 5m2 ja käytin koko putkeen 2 rullaa. Lisäksi laitoin keskikerrokseksi 300g/m2 normaalia bilteman ristikudottua lasikuitumattoa. Epoksia meni n 4 litraa (bilteman 4,5l paketista)

Itse laminointi hoitui ihan hyvin, kaadoin kupista suoraan putkelle/kudokselle ja sivelin käsin ( suojahanskat tietysti käsissä) Lopputulos jäi hiukan pahkuraiseksi, jälkikäteen nyt voi todeta että olisi pitänyt lainata vaikkapa keittiökaulinta tai tehdä pitempi mankeli jolla olisi tasoitettut viimeisen silauksen.
Putken tein hiukan ylipitkäksi ja leikkasin pikkusirkkelillä sopivaan mittaan, alumiinille tarkoitettu terä leikkasi tuota ihan hyvin.
Putken seinämävahvuus ilman lakkausta on n. 3,5mm ja se tuntuu aika jämäkältä. Lakkaa on pinnassa muutamia kerroksia, pensselillä siveltynä ja välillä hiottuna.
Tuollainen siitä sitten tuli, painoa itse putkiosalla on arviolta 4kg, koko teleskooppi painaa n11kg. Vanha versio taisi olla yli 20kg..
Huurreputki on laminoitu puuvillakankaasta, hiilikuitu loppui kesken, enkä raaskinut tuohon ostaa enää hiilikuitukangasta, halpa kangas nimittäin oli lähimmästä biltemasta loppu.



Putki lähempää katsottuna näyttää tältä: