Stahl oder höherfestes Aluminium

[Mopedfahrer]

Hallo wieder:
Nach meiner Frage zum Bremsenrubbeln bin ich nun am Überlegen, aus was ich die Ankerplatten am besten mache.
Nachdem ich mit meinem Zerspaner zwecks der Abstandshülsen gesprochen habe meinte der, es wäre kein Problem die Ankerplatten nach dem Muster der geschweißten Stahlplatten aus höherfestem Aluminum zu fräsen (AlZn4,5Mg1, WstNr. 3.4335). Er hat mittels Härteprüfung festgestellt, dass die derzeit verbauten Ankerplatten aus banalem St37 (S235) sein dürften und das genannte Alu nahezu die gleiche Zugfestigkeit bei besserer Dehngrenze bringt. Weiterer Vorteil: muss nix lackiert oder gepulvert werden.
Was meint Ihr? Stahl oder Alu?

LG

[MEISTERBRENNER]

Alu ist leichter...
weniger ungefederte Masse
und
geht nicht so auf die Endgeschwindigkeit.

Legierung weiß ich nicht.
Es gibt Alulegierungen die sich wohl schlechter spanen lassen dafür aber nicht gammeln.

LG

[Crazy Cow]

Moin,
der TüV verlangt meistens bei der Verwendung von Duraluminium/Flugzeugaluminium ohne Festigkeitsberechnung im Fahrgestellbereich eine Kerndicke (Steghöhe nach dem Fräsen) von 20mm. Darüberhinaus wurde ich für meine Arbeiten nach dem Oberflächenschutz gefragt, normal ist eloxieren.
Ich hab nur Feinschliff und Polieren gesagt, da war man dann auch mit zufrieden. Tatsächlich oxidiert das Hochglanzzeug auch nicht.

Die beiden Aspekte würde ich vorher mit dem TÜV besprechen (es muss dann noch eine Herstellernummer eingeschlagen werden), oder hoffen, dass bei der HU keiner fragt.

[Roland]

Wer viel fragt bekommt viele Antorten
Wenn das Teil professionell aussieht wird kein TÜV danach fragen
und nicht umbedingt in rot eloxieren

[muli]

hallo zusammen,
da muß ich roland zustimmen; wie man bei uns so schön sagt :"wer long froocht, geht long irr"
wenn die ankerplatten sauber gearbeitet sind, fällt's doch keinem auf;
cu
muli

[HU]

Hallo,

ich lasse einige meiner Bremsteile auch aus Alu machen, allerdings aus F53 (530Nm Zugfestigkeit) und dann noch eloxieren. Ein anderer Hersteller hat mal den Fall gehabt, daß ein Bremsscheibenadapter in Alu pur nach nur 3 Jahren so vom Wintersalz zerfressen war, daß er bei der nächsten Vollbremsung zerbröselt wäre. Es wurde damals an der Uni Heidelberg eine Analyse gemacht. Das Teil war oft im Winter in Skandinavien unterwegs. Das Streusalz dort ist noch agressiver als bei uns. Es haben sich durch das Salz kleine Lunker gebildet und die haben sich mit Wasser gefüllt. Das ist dann gefroren und hat die Struktur gesprengt. Folgerung: Oberflächenversiegelung, um die Standzeit zu erhöhen z.B. lackieren oder eloxieren etc..

Gruß HU

[Mopedfahrer]

Hallo.
Danke für die, wie immer, raschen und qualifizierten Hinweise.
Mein Zerspaner wir das Teil auf einer CNC Fräsmaschine machen, da wir dann die CAD Daten verwenden können. Somit sollte das dann auch sehr professionell aussehen.
Da ich kein Winterfahrer bin mache ich mir mit Salz keinen großen Kopf. Aber über Eloxieren werde ich mal nachdenken.
@HU und CC:
Das mit dem Duraluminium ist eine gute Idee. Da hat man ja noch gut reserven. Die Stegdicke von 20mm würden wir auch rel. Problemlos einhalten können, wobei ich mir da schon überlege, ob das dann mit dem Lagersitz für das Kugellager Sinn macht, hat ja derzeit nur 10 mm breite.

LG

[HU]

Bei der Verwendung von F53 reichen eine Materialstärke von 8-10mm, da die Zugfestigkeit höher als bei dem verwendeten Stahl ist. Ich verwende eine zweiteilige Konstruktion mit 8mm Platten und einem ringförmigen Unterteil mit Klemmung für das Lager.

[jürgen]

Hallo,

bei der Frage was ist besser, für Sommer-Gepanne verwende ich Stahl verzinkt und bei Winter-Gepannen VA (1.4301), Die Platten lasse ich laserschneiten, da hat man in der Form alle Freiheiten.

jürgen

[Mopedfahrer]

Hallo.
@Jürgen: Lasern geht nicht (in meinem Fall) da es sich um eine 3-D Konstruktion handeln muss, will heißen: Ich muss den Bereich der Lagerung nach innen kröpfen, damit das funktioniert.

@HU: Das mit der zweiteiligen Lösung klingt sehr sympathisch. Ist das die, wie du sie auch an deiner Feng Bao verbaut hast / hattest?

LG

[HU]

Hallo.
@Jürgen: Lasern geht nicht (in meinem Fall) da es sich um eine 3-D Konstruktion handeln muss, will heißen: Ich muss den Bereich der Lagerung nach innen kröpfen, damit das funktioniert.

@HU: Das mit der zweiteiligen Lösung klingt sehr sympathisch. Ist das die, wie du sie auch an deiner Feng Bao verbaut hast / hattest?

LG

Ja, für die BMW1100 und 1150 habe ich das als System. Bei anderen Motorrädern sind die Stückzahlen zu gering und die Vielfalt zu groß. Da verwende ich Schweißkonstruktionen.
Alu gebe ich nach Möglichkeit den Vorzug wegen dem Gewicht. Die ungefederten Massen werden dann kleiner.

[Crazy Cow]

Bei der Verwendung von F53 reichen eine Materialstärke von 8-10mm, da die Zugfestigkeit höher als bei dem verwendeten Stahl ist. Ich verwende eine zweiteilige Konstruktion mit 8mm Platten und einem ringförmigen Unterteil mit Klemmung für das Lager.

moin,
natürlich geht das mit weniger Materialstärke. Die 20mm hat unser regionale TÜV aufgebracht für den Verzicht auf eine Festigkeitsberechnung. Denk mal an Herbert H.s Wasp-BMW Gespann. Der TÜV hatte ihm Radsterne aus 20er Alu aufgedrückt. Die sind viel schwerer als Stahlräder. Er hat furchtbar geschimpft.

Ich hab an der Solo einen Bremsanker aus 10er Flugzeugalu, Lagerflansch seitlich angeschraubt. Für die Festigkeitsermittlung habe ich dem TÜV übrigens einen Aluguss-Serienbremssattel dazu gelegt, mit dem Hinweis, dass dort die verbleibendene Materialstärke an den Befestigungsaugen nur 6mm beträgt.
Die "Berechnung" konnte nachvollzogen werden.

[HU]

Das Problem mit den Rädern von H.H. war, daß niemand wußte, wie hoch die Belastungen wirklich sind. Da hat er dann einfach mal pi x Daumen was gefräst.
Ich habe mich übrigens auch an den original Halterungen der Bremszangen orientiert und plus etwas dazu. Ein Prof. von der Uni Kassel hat mal einen Richtwert der Kräfte an den Zugstreben ermittelt und das hab ich dann immer als Grundlage genommen.

[Maicoasyl]

Bei der Verwendung von F53 reichen eine Materialstärke von 8-10mm, da die Zugfestigkeit höher als bei dem verwendeten Stahl ist. Ich verwende eine zweiteilige Konstruktion mit 8mm Platten und einem ringförmigen Unterteil mit Klemmung für das Lager.

Aber der Autor der Frage schreibt doch ausdrücklich, daß er ein dreidimensionales Teil gestaltet. Dann ist doch nicht die Zugfestigkeit das erste Bemessungskriterium, denn es geht ja um Biegung nicht um einfache Zugbeanspruchung. Man muß das unbedingt sauber auseinanderhalten!

Nicht Zugfestigkeit, sondern E-Modul und Flächenträgheitsmoment sind hier also gefragt. Der E-Modul von Alu liegt aber unabhängig von der Legierung gerade mal bei rund einem Drittel dessen von Stahl. Das muß man durch die Dimensionierung wieder sehr mühsam hereinholen, das Aluteil muß also deutlich massiver dimensioniert werden als das Stahlteil. Stahl hat zwar leider das dreifache Spezifische Gewicht von Alu, macht das aber durch seinen freundlichen E-Modul wieder gut.

Und deshalb ist gewöhnlicher Baustahl für mich persönlich absolut erste Wahl bei biege- und knickbeanspruchten Sicherheitsbauteilen aus der Hand von Bastlern und Kleinserienproduzenten.

[Crazy Cow]

Aber der Autor der Frage schreibt doch ausdrücklich, daß er ein dreidimensionales Teil gestaltet. Dann ist doch nicht die Zugfestigkeit das erste Bemessungskriterium, denn es geht ja um Biegung nicht um einfache Zugbeanspruchung. Man muß das unbedingt sauber auseinanderhalten!

moin,
dahassumanrecht !

Auch bei Duraluminium ist das E-Modul kaum höher als bei Reinaluminium. Aber es hat andere gute Eigenschaften wie Bruchdehnung und Härte. Und es spant tadellos.

http://de.wikipedia.org/wiki/Duraluminium

Leider wird meistens die Zugfestigkeit als Referenz genommen, weil die Werte für Scher- und Biegespannung selten aufgeführt werden. Übern Daumen stimmt das dann schon mit dem E-Modul, wo 6mm Stahl, da 20mm Alu.

Das muß man durch die Dimensionierung wieder sehr mühsam hereinholen, das Aluteil muß also deutlich massiver dimensioniert werden als das Stahlteil. Stahl hat zwar leider das dreifache Spezifische Gewicht von Alu, macht das aber durch seinen freundlichen E-Modul wieder gut.

Der Vorteil beim fetten Alu bei gleichem Gewicht liegt einfach darin, dass man bei Dreh- und Fraes relativ einfach ein paar Lager drin unterbringen kann. Konstruktive Elemente wie versetzte Flansche oder Taschen für Zapfen einfach aus dem gleichen Stück herausschneiden kann. Es lässt sich auch mit kleinen Fräsern sehr präzis bearbeiten.

Und deshalb ist gewöhnlicher Baustahl für mich persönlich absolut erste Wahl bei biege- und knickbeanspruchten Sicherheitsbauteilen aus der Hand von Bastlern und Kleinserienproduzenten.

Ich glaub dahin ging auch die Frage am Anfang: Stahl (schweissen) oder Alu (spanend bearbeiten). Wenn es nicht dick sein muss, ist wahscheinlich Stahl spanend bearbeiten das Solideste und Präziseste. Dann aber C45 oder C60 statt Baustahl, nä? Spant schön.

[HU]

Habt ihr euch mal die Dimensionierung von modernen Bremsscheiben z.B. von Brembo angesehen. Stahlring auf einem Alustern. Materialstärke des Alusterns 6 mm.

Dann gibt es da die Theorie und die Praxis:
Eines meiner Gespanne ist mit so einer Alu-Bremshalterung 2x bei der "Dakar" gestartet und hat vorher noch als Test bei drei weiteren Wüstenrallys wie z.B. "ElChott" teilgenommen.
Einige meiner Fernreisegespanne haben über 100.000 Pistenkilometer ebenfalls mit solchen Bremshaltern hinter sich gebracht (Rekordgewicht lag bei 1.060 kg Gesamtmasse.). Nach solchen praktischen Erfahrungen hat selbst der TÜV mal gesagt: "Theorie ist nicht Alles".

[Crazy Cow]

moin,
wenn du die Zugstrebe in der Höhe der Bremskolben befestigst, kommst du rechnerisch wahrscheinlich zu dem Schluss, dass ein 1,5mm Alu Bech als Adapter genügt. Er muss ja nur die Höhe über der Achse fixieren.

Wir hatten aber schon einige Threads zu dem Thema, was passiert, wenn der sich seitlich neigt oder schwingt, ich glaube Richard weiss ein Lied davon zu singen. (Die Kolben gehen auf)

Das passiert wenn das Teil zu elastisch ist, oder zu wenig Lagerbreite hat, denn es ist immer einseitig neben der Scheibe befestigt.
Bei der Konstruktion sollte von vorn gesehen ein sog. "stabiles Dreieck" erkennbar sein.

Da ist imho Alu im Vorteil, es ist masshaltig und bei der Bautiefe leicht, wenn es aus der Fräse kommt. Eine Schweissarbeit wird schon mal gerichtet, aber nie spanend nachbearbeitet, so dass die Toleranzen (Winkligkeit, Verdrehung) einfach grösser sind.

Ich bin aber auch kein Verfechter von üppiger Bauweise, nur nochmal:

- Dural hat imho eine Materialzulassung als Werkstoff für Fahrzeuge.
(Serienhersteller brauchen so was nicht, sie machen eine Zulassung für ihre Serie und die verwendeten Werkstoffe.)
- wenn keine Festigkeitsberechnung gemacht wird, stellt der TÜV hie und da (hie jedenfalls) 20mm Materialstärke in den Raum.
- Die Fragen nach Festigkeitsberechnungen werden halt immer häufiger, wenn man keinen angestammten Gutachter hat.
- Es spricht ja nichts dagegen, eine solche Berechnung zu machen. (Die Gefahr, die von einem rollenden Fahrzeug ausgeht, ist mind. genau so gross wie die von einem ruhendem Haus...) Nur wenn der Aluschrottpreis (für die Späne) fast so hoch ist, wie der für Halbzeuge und an der Achse eine grosse Baubreite benötigt wird, spricht nichts gegen 20er Blech.

Aber: Alu verändert seine Festigkeit bei Korrosion. Unbedingt die Oberfläche behandeln!

[Mopedfahrer]

Nun muss ich mich doch noch einmal melden, bevor hier ein Glaubenskrieg ausbricht.
1. Ich bin der gleichen meinung wie HU, dass Theorie und Praxis nicht immer exakt übereinstimmen müssen.
2. Über welchen Hebelarm reden wir denn? Bei einer 2Teiligen Kombination wie von HU beschrieben ist der Hebelarm bei mir 1xMaterialstärke (nämlich das 2te Blech and das 1te angeschraubt). Somit ergeben sich Biegespannungen, das ist richtig. Diese sind aber in einem Bereich, welche auch für den geringeren E-Modul des Aluminiums kein grösseres Problem darstellen, wenn das Teil nicht unbedingt mit der Blechschere aus einem 3mm Alublech geschnibbelt wird. Und daher....
3. wird in solchen Fällen durchaus auch schon mal mit der Streckgrenze gerechnet (oder bei Alu Dehngrenze). Nur werden die Zulässigen Spannungen halt etwas reduziert, wodurch sich dann eben eine höhere Materialstärke ergibt.
Und zum Schluß 4: Mein Dreh- / Fräsbetrieb ist Zulieferer für die Automobildindustrie, und hier insbesondere für den Bereich TUNING. Und wenn Ihr da seht, wass für Materialstärken da an 300 PS Karossen an wichtigen Stellen verbaut werden würdet Ihr wahrscheinlich nicht mitfahren.

LG

[Crazy Cow]

seitdem das Forum umgezogen ist, finde ich hier nix mehr, nicht einmal eine brauchbare Suchfunktion, vielleicht kuggst du selbst mal.

- Griff ins Leere - oder so.

Es geht nicht darum, ob das Blech den Sattel tragen kann. Es geht darum, dass es evtl in der Kurve und bei Schlaglöchern seitlich nickt.
Es ist imho ebenso absurd, bei zwei anderen Freds die Ursache für Bremsrubbeln bei den Adaptern zu suchen, bei der Konstruktion desselben aber von Minimalfestigkeiten auszugehen.

Das Ding muss am Fuss breit sein und darf oben nicht seitlich federn.
Der Sattel muss parallel zur Scheibe aufhocken.

Die serienüblichen starren Bremssattelhalter hinten, mit der Steckachse verspannt sind da klar im Vorteil. Bei jeder geringen Störung, Radlagerspiel, Lagerspiel des Sattelhalters, seitl. Fliehkraft drückt dir die rotierende Scheibe die Kolben auf. Wenn du dann mehrmals pumpen musst, hast du echt was gespart. Und das ist nicht Theorie, sondern Praxis.

Du musst für dich selbst entscheiden, ob du die Anforderungen hinsichtl. o.g. Toleranzen besser handgefügt, oder besser aus einem Stück gehauen hinbekommst. Du hast hast ja nicht gefragt, ob HU oder Maicoasyl ihre gefügten Sachen besser hinbekommen als du oder dein CNC Fräser.

Ich würde auch nie das Gegenteil behaupten.

Es ist kein Glaubenskrieg, sondern eine Frage der werkstattlichen Möglichkeiten. Und was deinen Tuningbetrieb betrifft:
(Zum dritten Mal) Mach eine ordentliche Berechnung und ein paar Bruchtests, dann darfst du auch materialsparend bauen. Aber Alu ist nicht gleich Alu und Eisen nicht gleich Eisen, es macht einen Unterschied, ob es gegossen, gefräst oder geschmiedet ist, also nicht einfach "Materialstärke" sagen.

Ich persönlich bin von Flugzeugaluminium überzeugt, wie man merkt, aber ich würde nie einen Radadapter mit Innengewinden daraus machen, auch wenn die Festigkeit es theoretisch zehnmal hergibt.

[Keusen]

An meiner Beta Supermoto sind die Bremsadapter auch aus Aluminium

inklusive der Gewinde die dort eingeschnitten waren, SERIENMÄSSIG

Das Ganze hat aber nicht so optimal gehalten, seitdem dort TIMESERT
Einsätze drin sind ist alles wieder in Ordnung.

Das zum Thema Festigkeit bei Aluminium, jedes Material hat seine
Berechtigung, es muss nur materialgerecht verwendet werden.

Grüße

Eugen j.keusen

[HU]

Ich wollte noch mal was zum Thema Praxis zeigen. Das ist ein Stoßdämpfertest an einem HU-Gespann. Der Sprung war ca. 1,2 m hoch und ca. 8 m lang und wurde ca. 10x wiederholt. Viele Gespanne wären nach einem solchen Test wahrscheinlich nicht mehr an einem Stück. Dieses Gespann ist danach bei der "Dakar" gestartet.

[Stephan]

Na, das beruhigt mich jetzt aber unngemein...








Stephan, der nach einem solchen Sprung ein ganz anderes Problem hätte...

[HU]

Mit "Feng Bao" sollte man es etwas gemütlicher angehen und nicht ganz so weit springen, da es deutlich schwerer ist. Aber ein wenig hüpfen geht auch, solange man den Beifaher/in nicht verliert (direkt oder indirekt).

HU

[Roll]

(direkt oder indirekt).
HU

[sidebikeregina]

au ja, Stephan: Hüpf doch mal!!
Wir erwarten Bilders....

LG Regina

[Keusen]

...
Aber ein wenig hüpfen geht auch, solange man den Beifaher/in nicht verliert (direkt oder indirekt).

HU

Und ich dachte genau dafür hätte Stephan die/das Feng Bao gekauft

Grüße und Deckung

Eugen j.keusen

P.S. Was macht die Pappe der LAP

[Stephan]

...
Aber ein wenig hüpfen geht auch, solange man den Beifaher/in nicht verliert (direkt oder indirekt).

HU

Und ich dachte genau dafür hätte Stephan die/das Feng Bao gekauft

Grüße und Deckung

Eugen j.keusen

Was genau meinste?!?

P.S. Was macht die Pappe der LAP

Ganz heisses Thema. 2009 geht's weiter.



Stephan, der da Wunden versorgen muß (ganz heisses Thema, ganz heiss)

[Keusen]

Au backe

Grüße

Eugen j.keusen