Waar en onwaarheden over CARBON

[R@coon]

Overal duikt steeds meer carbon op en in de topsegmenten zijn de frames al stijver en lichter dan de aluminium varianten. Nu dit spul zo wijdverspreid gebruikt wordt duiken ook overal (huis-tuin-en-keuken) experts op die het allemaal wel even uitleggen.

Ik vraag me af hoeveel van die spreuken waar zijn ?

Bijvoorbeeld
Met carbon kan je zelf de structuur van de matten bepalen en het daardoor stijver, lichter, sterker enz. maken

Als je met een carbon frame valt dan is de kans groot dat hij op een later tijdstip gaat scheuren vanwege haarscheurtjes die zich snel uitbreiden


Die eerste stelling heb ik nu in zo veel verschillende bladen gelezen dat ik "m wel wil geloven, maar die 2e, in hoeverre is die waar ?

[k@tze]

Onderdelen die op het carbon komen te zitten moeten altijd zorgvuldig gechecked worden op hun afwerking aan de randen. Voorbeeld, een carbon stuurtje waarop je remhendels je stuurpen e.d komt. Zit ergens een braampje en krijg je een scheurtje in je stuur hierdoor dan "kan" het in een keer afbreken bij een klap of landing. Dus altijd uitkijken en checken, verder is het prima spul.

[Kjiratsiekoedel]

Carbon is helemaal niet altijd lichter. En verder kan het eerder stuk gaan (bv. een stuur bij een val).

De prijs/kwaliteit verhouding is voorlopig ook minder dan bij alu.

[Brum.]

De meest nutteloze toepassing van carbon is IMHO wel ook een van de nieuwe trends: carbon seatstays op zowel reetfietsen en mountainbikes, het is vaker zelfs zwaarder als de volledige alu variant, het is bar lelijk en ook nog eens een stuk duurder. Het zou trillingsdempend moeten werken, maar ik kan geen verschil ontdekken tussen mijn ex-santos en de carbon versie van een vriend. Op de weg zou het in principe nog wel kunnen merken, maar een vollig stalen frame is sowieso veel stoerder als een alu reetfiets, brrrrr...

Stuurtjes en andere accessoires (oa barends) heb ik geen problemen mee gehad, gewoon goed opletten met de montage en de stuurklemmen van shifters en remhendels bijvijlen zodat het niet in het karton kan "bijten". Een carbon zadelpen zou ik niet zo snel aan gaan, omdat ik meestal te lui ben om m"n kont van m"n zadel te tillen en dit al de nodige pennen heeft gekost (uiteindelijk Thomson gemonteerd en "t was opgelost).

[Faxmulder]

Overal duikt steeds meer carbon op en in de topsegmenten zijn de frames al stijver en lichter dan de aluminium varianten. Nu dit spul zo wijdverspreid gebruikt wordt duiken ook overal (huis-tuin-en-keuken) experts op die het allemaal wel even uitleggen.

Ik vraag me af hoeveel van die spreuken waar zijn ?

Bijvoorbeeld
Met carbon kan je zelf de structuur van de matten bepalen en het daardoor stijver, lichter, sterker enz. maken

Als je met een carbon frame valt dan is de kans groot dat hij op een later tijdstip gaat scheuren vanwege haarscheurtjes die zich snel uitbreiden


Die eerste stelling heb ik nu in zo veel verschillende bladen gelezen dat ik "m wel wil geloven, maar die 2e, in hoeverre is die waar ?

Structuur is waar, zijn verschillende soorten maten (weaves) oa 1x1, 2x2, 4x2 etx. Dit is de manier hoe de bundels gevlochten zijn. Ook heb je UD (uni directional) alles in 1 richting. EN omdat je zelf (mb van computer programma"s) kunt bepalen waar wat nodig is (aantal matten, richting etc) is t mogelijk om stijvere en lichtere frames/onderdelen te maken. Je plaatst alleen materiaal waar t nodig is.

Vallen en scheuren is juist minder. De scheur kan zich in carbon veel moeilijk voortplanten omdat t veel op zijn weg tegen komt (de resin/hars, en de fibre bundels die in verschillende richting gaan) dus moet zich door een doolhof werken.

Maar t klopt wel dat t dan verder kan scheuren natuurlijk. Dit komt vooral omdat je niet kunt zien hoe erg de schade is. Geen deuk of duidelijk zichtbare scheur.

Nog meer vragen?

[R@coon]

Carbon is helemaal niet altijd lichter. En verder kan het eerder stuk gaan (bv. een stuur bij een val).

De prijs/kwaliteit verhouding is voorlopig ook minder dan bij alu.

.... daarom staat er ook kan

Structuur is waar, zijn verschillende soorten maten (weaves) oa 1x1, 2x2, 4x2 etx. Dit is de manier hoe de bundels gevlochten zijn. Ook heb je UD (uni directional) alles in 1 richting. EN omdat je zelf (mb van computer programma"s) kunt bepalen waar wat nodig is (aantal matten, richting etc) is t mogelijk om stijvere en lichtere frames/onderdelen te maken. Je plaatst alleen materiaal waar t nodig is.

Vallen en scheuren is juist minder. De scheur kan zich in carbon veel moeilijk voortplanten omdat t veel op zijn weg tegen komt (de resin/hars, en de fibre bundels die in verschillende richting gaan) dus moet zich door een doolhof werken.

Maar t klopt wel dat t dan verder kan scheuren natuurlijk. Dit komt vooral omdat je niet kunt zien hoe erg de schade is. Geen deuk of duidelijk zichtbare scheur.

Nog meer vragen?

Bedankt voor je toelichting, vind het altijd wel aardig om te al die stellingen en theorieen die de wereld in worden geworpen te controleren, thx !

[Luc]

Als je puur naar de materiaaleigenschappen kijkt, dan is carbon dus wel degelijk een heel stuk lichter en sterker dan staal, alu en Ti. Probleem is alleen dat carbon niet eerst plooit/waarschuwt als het op het punt van breken staat, "t is ineens alles of niets ("catastrophic failure" heet dat dan geloof ik). Er zijn voor zover ik weet tot nu toe ook nog geen exacte gegevens wat betreft materiaalmoeheid zoals dat bij alu en staal bvb. wel het geval is. Bijgevolg wordt er bij carbon frames een vrij ruime veiligheidsmarge gehanteerd die dus de mogelijke gewichtswinst (bijna) volledig teniet doet. Naargelang fietsfabrikanten meer inzicht krijgen in wat ze precies kunnen doen met de verschillende soorten matten en harsen, zie je de laatste tijd toch weer wat nieuwe dingen. Kijk maar naar de nieuwe frames van Scott en de nanotechnologie van Easton.

[Steelboy]

maar een vollig stalen frame is sowieso veel stoerder als een alu reetfiets, brrrrr...

Woh!!! Zelfs Brum heeft het nu ook door ;D

[M@lphy]

Ech nie... de GT LTS Carbon (STS) is hét vetste MTB kader ooit; met die Alu moffen waar het carbon over en onder ging!

En over de eigenschappen van carbon, alles heb ze voor en nadelen!

[Luc]

Deze dus ... zeer geslaagd ja, en ziet er nog steeds niet outdated uit. "t Is trouwens eigenlijk thermoplast, geen gewoon carbon:

[walter]

Zo gelukkig heb ik een 21" tft met 1600x1200 resolutie, anders scrolde ik me een slag in de rondte

Thermoplast van GT had volgens mij niets met carbon te maken, maar toonde wel aan dat de overgang van kunststof naar metaal erg veel aandacht nodig heeft.

[BF = DeJean]

dan geloof ik). Er zijn voor zover ik weet tot nu toe ook nog geen exacte gegevens wat betreft materiaalmoeheid zoals dat bij alu en staal bvb. wel het geval is. Bijgevolg wordt er bij carbon frames een vrij ruime veiligheidsmarge gehanteerd die dus de mogelijke gewichtswinst (bijna) volledig teniet doet. Naargelang fietsfabrikanten meer inzicht krijgen in wat ze precies kunnen doen met de verschillende soorten matten en harsen, zie je de laatste tijd toch weer wat nieuwe dingen. Kijk maar naar de nieuwe frames van Scott en de nanotechnologie van Easton.

Goh, catastrophic failure: hangt af van waar en wat he. Mijn helm is gebarsten, maar niet meteen onmiddellijk in 2 halve kokosnoten he.
Qua materiaaleigenschappen: das onbegonnen werk, om dat met metalen te vergelijken.
Je hebt immers gewone koostofvezels, glasvezels, aramide, kevlar..... en dan allerlei harsen. Die kan je samen gaan verwerken, en dat volgens de richtingen die je wil. Voordeel van dergelijke composieten is gewoon dat je de materiaaleigenschappen tot op zekere hoogte zelf creert he. sterkte volgens de assen, elasticiteit, impactgevoeligheid.......
om op t zelfde voorbeeld verder te borduren: de ouwe Troy Lee Daytona helm was superlicht maar was zeer snel beschadigd. Troy heeft dan vor de D2 20% aramide aan de weefsels toegevoegd om een helm te hebben die meerdere crashes overleefd.

Die GT STS is trouwens een slecht voorbeeld want die braken nog sneller dan de GT DHI. Dat de eigenaar van t modelletje hierboven m maar in n glazen kastje steekt en over 10 jaar verkoopt aan een gekke verzamelaar

[Luc]

Zo gelukkig heb ik een 21" tft met 1600x1200 resolutie, anders scrolde ik me een slag in de rondte

Thermoplast van GT had volgens mij niets met carbon te maken, maar toonde wel aan dat de overgang van kunststof naar metaal erg veel aandacht nodig heeft.

Voor over ik weet heeft thermoplast wel degelijk met carbon te maken, maar werkt het in dit geval niet met lange vezels, al dan niet verwerkt in gevlochten matten. Bij thermoplast zijn er (microscopisch) kleine carbonvezels verwerkt in een soort van harsmengsel zodat je het in om het even welke vorm kan gieten/persen.

[Sjef]

[

Zo gelukkig heb ik een 21" tft met 1600x1200 resolutie, anders scrolde ik me een slag in de rondte

Thermoplast van GT had volgens mij niets met carbon te maken, maar toonde wel aan dat de overgang van kunststof naar metaal erg veel aandacht nodig heeft.

Voor over ik weet heeft thermoplast wel degelijk met carbon te maken, maar werkt het in dit geval niet met lange vezels, al dan niet verwerkt in gevlochten matten. Bij thermoplast zijn er (microscopisch) kleine carbonvezels verwerkt in een soort van harsmengsel zodat je het in om het even welke vorm kan gieten/persen.

Thermoplast heeft inderdaad niet direct met carbon te maken. Thermoplast slaat op de matrix waarin de vezels liggen.
Deze kan van thermoplastische of thermohardende kunstof gemaakt worden.
Thermoplastische kunststof smelt bij hogere temperaturen, thermoharder verweekt wel maar wordt niet meer vloeibaar.
Verder is bovenstaande opmerking over het vergelijken van composieten en metalen wel waar.
De materiaaleigenschappen van composieten kun je "vormgeven" zoals je wilt door andere componenten of opbouw te gebruiken.
De belangrijkste nadelen van composieten is het arbeidsintensieve proces om ze te verwerken (duur) en de slechte zichtbaarheid van eventuele schades.
Als je goed weet wat je doet kun je er wel degelijk lichte frames mee bouwen maar of het nou echt zo vreselijk veel beter is dan metaal, ik betwijfel het.

[R@coon]

[

dan geloof ik). Er zijn voor zover ik weet tot nu toe ook nog geen exacte gegevens wat betreft materiaalmoeheid zoals dat bij alu en staal bvb. wel het geval is. Bijgevolg wordt er bij carbon frames een vrij ruime veiligheidsmarge gehanteerd die dus de mogelijke gewichtswinst (bijna) volledig teniet doet. Naargelang fietsfabrikanten meer inzicht krijgen in wat ze precies kunnen doen met de verschillende soorten matten en harsen, zie je de laatste tijd toch weer wat nieuwe dingen. Kijk maar naar de nieuwe frames van Scott en de nanotechnologie van Easton.

Goh, catastrophic failure: hangt af van waar en wat he. Mijn helm is gebarsten, maar niet meteen onmiddellijk in 2 halve kokosnoten he.
Qua materiaaleigenschappen: das onbegonnen werk, om dat met metalen te vergelijken.
Je hebt immers gewone koostofvezels, glasvezels, aramide, kevlar..... en dan allerlei harsen. Die kan je samen gaan verwerken, en dat volgens de richtingen die je wil. Voordeel van dergelijke composieten is gewoon dat je de materiaaleigenschappen tot op zekere hoogte zelf creert he. sterkte volgens de assen, elasticiteit, impactgevoeligheid.......
om op t zelfde voorbeeld verder te borduren: de ouwe Troy Lee Daytona helm was superlicht maar was zeer snel beschadigd. Troy heeft dan vor de D2 20% aramide aan de weefsels toegevoegd om een helm te hebben die meerdere crashes overleefd.

Die GT STS is trouwens een slecht voorbeeld want die braken nog sneller dan de GT DHI. Dat de eigenaar van t modelletje hierboven m maar in n glazen kastje steekt en over 10 jaar verkoopt aan een gekke verzamelaar

Vergelijken....dat was niet m"n intensie, laten we "t bij Carbon houden.


Maar meteen de volgende vraag: Er zijn twee methodes voor het maken van carbon onderdelen, frames enz. Monocoque (schrijf je dat zo ?) en verlijmen d.m.v. lugs, bij de ene maken ze "t uit een stuk en de ander verlijmen ze gemaakte delen.

Kan je niet veel beter met monocoque werken om zo de eigenschappen van carbon beter te behouden ?

[Sjef]

Maar meteen de volgende vraag: Er zijn twee methodes voor het maken van carbon onderdelen, frames enz. Monocoque (schrijf je dat zo ?) en verlijmen d.m.v. lugs, bij de ene maken ze "t uit een stuk en de ander verlijmen ze gemaakte delen.

Kan je niet veel beter met monocoque werken om zo de eigenschappen van carbon beter te behouden ?

Met een monocoque zul je inderdaad (veel?) optimaler gebruik kunnen maken van de eigenschappen van het composiet. Maar hiervoor heb je ook veel specifiekere en dus duurdere mallen nodig. Daarnaast kun je buizen geatomatiseerd maken (oa wikkelen) Voor monocoques zul je met de hand moeten lay-uppen denk ik.

[michel2]

en dan nu de praktijk:
ik heb van alles gehad klein schwinn moots breezer (vooral tijd) of te wel staal aluminium en titanium.geen carbon dus.
mijn punt

hier in nederland valt het allemaal wel mee met de hoogteverschillen en dus ook afdalingen verder is er ook weining steenachtige grond maar iedereen die wel eens buiten nederland fiets is vast wel eens zeenuachtig geworden van een harde knal veroorzaakd door een steen die tegen de onderbuis aanvliegt, zelfs met de klein die ik had en waar de deukjes invloggen is er nooit een deuk in de onderbuis gekomen,(de ronde vorm van de onderbuis speelt natuurlijk ook een rol) de andere frames hebben daar ook nooit deuken vertoont.

tijdens mijn stage in italie kreeg ik een oclv onder ogen die een groot gat in de onderbuis had, volgens de eigenaar was dit gebeurd tijdens zon bekende "knallende"afdaling.we hebben hier toen een aantal lappen overheen gelegd en voor zo ver ik weet rijd dit frame zonder problemen verder.

wat ik me dus afvraag hoe ínslag vast" is carbon ten opzichte van staal-alu-ti, ik vermoed dat dit wel eens lager zou kunnen zijn.dit is op de weg natuurlijk geen probleem maar in het veld ligt dit natuurlijk gevoeliger.

heeft hier iemand een wetenschapelijke benadering voor??

groetjes michel

[Steelboy]

Geen wetenschappelijke, wel een boerenverstand:

staal, titanium en alu hebben onderling een sterke moleculaire binding, carbon ook, maar is daarbij voornamelijk afhankelijk van ten eerste de gebondenheid van de draden (lange ketens) zelf en ten tweede van de epoxy waarmee alles aan elkaar zit.. Die hars is m.i. het zwakke punt, echter, met maakt ook kevlar vesten waarbij het materiaal ook niet barst, in theorie zou een dergelijke matstructuur dus ook kunnen werken bij een carbon frame. Of en hoe dat gedaan wordt: geen idee...

en anders kun je altijd ook nog ceramiek gaan bakken...

[BOMBPROOF erik]

Ik heb een Giant CADEX gebroken doordatmijn stuur ertegenaansloeg. Flink pijn gedaan en de bovenbuis leek wel ontploft : garantie van Giant.

Na weer op de fiets gekropen te zijn alles gechecked. Alles okee. 4 weken later tijdens landing SNAP stuur ontploft. Geen pijn gedaan wel afscheid genomen bij elke vorm van carbon.

Ik heb liever iets dat eerst buigt/kraakt dan in 1 x snap of krakboem.

E

[BLRacing]

Dat kan ook met aluminium gebeuren. Alleen komt dat meestal doordat het materiaal al aangetast was door metaalmoeheid of door zeer grote impact.
Met alu loop je ook grotere risico"s op catastrofale of plotselinge breuk door metaalmoeheid dan andere metalen. Want als er een ding is waar alu slecht tegen kan dan is dat wel buigen. Het gaat altijd een keer kapot, of het nou 1000 of 1000000 lastwisselingen zijn, het faalt gewoon een keer.
Maar het is waar dat als carbon te ver belast wordt het gewoon explosief uit elkaar valt maar dat hangt ook weer af van een aantal factoren.

Carbon kent geen metaalmoeheid zoals alu. Het is een oneindig aantal keer te belasten vlak tegen het breekpunt en het veert altijd weer terug naar zijn oorsponkelijke vorm, probeer dan maar eens met alu, gaat niet. Hier schuilt de kracht van composieten.

Dat carbon misschien hier en daar een slechte naam heeft komt vaak gewoon door slechte montage, gebruiken waar voor het oorspronkelijk niet voor gemaakt was, slechte fabrikage, te weinig research e.d.. Het is een zeer kritisch materiaal wat betreft bevestigen/inspannen. Als je het teveel klemt dan kan er delaminatie ontstaan of je beschadigd de vezel direct. Sommige carbon onderdelen zijn eigenlijk ook niet geschikt als zodanig. Zadelpennen bijvoorbeeld moeten heel goed ontworpen worden want dat is zo"n onderdeel dat ongunstig belast wordt.
Sturen zijn ook een vak apart want het is vooral de inklemming die nogal eens totaal verkeerd gedaan wordt. Hier ben je eigenlijk verkeerd bezig als je geen momentsleutel gebruikt, iets waar de meeste mensen misschien nog nooit van gehoord hebben.

Ikzelf ben pro-carbon (of pro-composiet) en hoop dat er alleen maar nog meer carbon komt want ik vind het al jaren een van de meest fascinerende materialen die er bestaan. Je ontwerp vrijheid is gigantisch en het lost een hoop gewichts en sterkte/stijfheids problemen op, vooral in de branche waar ik veel mee te maken heb. Aerospace en automotive. Zonder composieten zou de wereld er een heel stuk anders hebben uitgezien.
Zonder composieten zou die nieuwe super jumbo niet eens ontwikkeld worden, sterker. Zonder een door de TU ontwikkelde composietmateriaal als Glare (Alu/Carbon/Glasvezel) zou die niet eens ontwikkeld worden.

Maar de fietsenbranche is anders. Daar zijn de verschillen veel kleiner dat je geen voordeel hebt van een carbon frame of iets dergelijks. Het is meer een modemateriaal voor ons fietsers en je betaald je suf ;D

[Sjef]

Zonder composieten zou die nieuwe super jumbo niet eens ontwikkeld worden, sterker. Zonder een door de TU ontwikkelde composietmateriaal als Glare (Alu/Carbon/Glasvezel) zou die niet eens ontwikkeld worden.

Dat valt wel mee hoor, Glare is idd mooi spul (al kun je er ook aardig ziek van worden)
je kunt er ook lichter mee construeren, maar als de Fransen hun zin hadden gekregen was er een A380 zonder Glare gebouwd. Het heeft er ook nogal om gespannen of de vrachtversie was zonder Glare gebouwd.
Overigens zit er geen carbon in Glare en gaat er ook niet in komen, heeft geloof ik iets te maken met galvanische corrosie.

[R@coon]

Maar de fietsenbranche is anders. Daar zijn de verschillen veel kleiner dat je geen voordeel hebt van een carbon frame of iets dergelijks. Het is meer een modemateriaal voor ons fietsers en je betaald je suf ;D

En die raceframes van Scott CR1 en Storck C0.9 ? allebei onder de 1000 gram, dat zijn toch goede voorbeelden waarbij het materiaal wel goed wordt toegepast ?

Of ontploffen die dingen ook zodra je een stoeprandje pakt.......

[walter]

Wie weet.
Er is eens een testje gedaan door een Duits tijdschrift, waarbij een carbon Scott frame de beste meetresultaten behaalde. tenmidden van alu (en stalen?) frames.
Maar ook daar was het bij een crashtest alles of niets.
Ik heb nog jaren gefietst op een stalen frame met een enorme deuk in de onderbuis. Dat was met carbon zeker slechter afgelopen.
Dus ik denk dat, gezien de aard van onze sport, carbon niet het optimale materiaal is voor onze fietsjes.
Verder is alle gwichtsbesparing, bij staal, alu, of wat-dan-ook, twijfelachtig te noemen zodra er 4 kilo modder aan je frame kleeft.
Misschien zou ik wel op een carbon racefiets durven te rijden...