Ski selbst bauen - Alle Infos, Tipps und Tricks

[Soulskier]

@Berni&Soulskier: Skibauertreffenbier sehr gerne - wann und wo (evtl. dieses WE in Verbindung mit Skifahren)?

@Soulskier:

Mit nur 120g/m2 UD hätt ich ein wenig Sorge, das der Ski plötzlich und unerwartet zebröselt. Ich hab auch lange hin und her überlegt und mich dann für Gewebe entschieden.

Joa, so wies aussieht wäre Skifahren und danach ein Bierchen eine feine Idee! Hätte Sa und So Zeit.

Zum UD-Kohlegelege: Die Längssteifigkeit und -stabilität sollte dabei ja eigentlich höher werden als mit dem 200g/m2 Gewebe, dass ich letztes Jahr benutzt hab (davon sind ja nur 100g in Längsrichtung). Oder meinst du mit der Bruchgefahr eher einen Bruch in Längsrichtung? Würde mich bei einem Ski mit geplanten 103mm unterm Fuß irgendwie wundern, lass mich aber gerne eines Besseren belehren. Bei dem zweiten Projekt (ca. 135mm underfoot) werd ich sowieso Gewebe und UD kombinieren, da ich das für jemand baue, der etwas mehr wiegt als ich.

[alex]

Grundsätzlich liegst Du mit der Rechnung richtig, wobei ich eine Lage 200g schon als grenzwertig ansehe. Bei UD Laminat liegt die Zugfestigkeit auch etwa 30% höher (pro mm2 - rechne mal mit Laminatdicke). Das Problem liegt IMHO in der geringen Bruchdehnung des UD Laminats - der Ski wird schon bei einer recht geringen Durchbiegung brechen.

Ich würde daher einen Ski mit sehr dünnem Kern (7-8mm) bauen und mit 160-200g/m2 UD arbeiten. Damit hast du:

a.) einen sehr leichten Kern (das sparst Du wesentlich mehr an Gewicht als im Laminat)

b.) geringere Dehnung/Stauchung des Laminats durch die geringere Sandwichdicke

c.) genügend Reserven in der Zug/Druckfetigkeit, geringere Beul/Delaminationsneigung


Bei mir war die Kerndicke (12mm) vorgegeben, da ich CNC gefräste Kerne (industriell) verwende. Mit 200g/m2 UD wäre der Ski zu steif geworden. Zudem hat der Ski durch seinen Shape sehr komplexe Belastungsrichtungen, so dass sich Gewebe recht gut eignet die enstehenden Lasten aufzunehmen.

[Soulskier]

Die Bruchdehnung von Kohle-UD ist doch aber auch nicht niedriger als von Kohlegewebe, oder? Müsste doch eher höher sein, da die Faser nicht wie beim Gewebe "vordeformiert" ist. (Nicht zu verwechseln mit der HT-Faser, die nehm ich natürlich nicht)

[plywood]

na da stimm ich aber mal gar nicht zu!

dünner kern = leichter ski.... no way?! weiss ja nicht genau wie du rechnest, aber wenn du einen dünnen ski baust, dann brauchst du, um die selbe steifigkeit wie ein ski mit "normal" dickem kern zu erreichen, ein vielfaches an glas. und das ist jetzt mit epoxy garantiert schwerer als das eingesparte holz. ausser du verwendest irgendwelches extrem schweres holz.
okay okay, kommt natürlich immer darauf an, wenn dein holzkern mehr aus leim als holz besteht... aber selbst dann. hat mal jemand ein solches experiment gemacht, 2 kerne, verschiedene dicken und dann die gewichtsdifferenz gemessen?
ich hab mal den halben kern ausgefräst und mit honeycomb eingelegt. die massiven ausfräsungen haben mir dann im endeffekt ca 20g pro ski gespart - was natürlich bereits durch das honeycomb wieder drauf war.

punkt b) geringere stauchung und dehnung würde wirklich nur aufgehen, wenn du einen ähnlich steifen ski hast. dazu siehe punkt 1: der wird sau schwer.

punkt c... böh? scho mal beulen und delam in der mitte eines skis erlebt?

es ist ja so, dass, je weiter die zug und druckgurten auseinander sind, desto grössere kräfte können sie aufnehmen. oder für skibau: je dicker der kern, umso weniger fiberglas brauchst du, da die bestehenden schichten relativ mehr kräfte aufnehmen können.

z.b. skibuilders.com bauen/bauten ja fast alle skis (zumindest die ersten) mit einer kernstärke von 10-12mm und je einer lage triaxialem gewebe 220oz oben und unten. umgerechnet sind wir da irgendwo bei 660g triax.
mein kollege, der seine finger wohl bei über 30paar im spiel hatte, verwendete für alle diese paare ebenfalls kernstärken von 10-12mm und jeweils eine schicht unidirektionales gewebe a 220g und biaxiales a 308g oben und unten. und da ist noch nix gebrochen, gestaucht gedehnt oder sonst wie kaputt gegangen.

im übrigen hab ich gerade auch einen ski mit 13mm pseudoparabolischem hybridkern (ich sollte dick in der skiindustrie einsteigen, an namenserfindungsgeist mangelts nicht!) so verklebt - und es war gut. mit 13mm schon eher steiff. aber passt.

@alex: schau mal wie sie z.b. beim snowboard komplexe belastungsrichtungen modellieren würd ich mir auch mal überlegen für ein nächstes paar.

[alex]

Die Bruchdehnung von Kohle-UD ist doch aber auch nicht niedriger als von Kohlegewebe, oder? Müsste doch eher höher sein, da die Faser nicht wie beim Gewebe "vordeformiert" ist. (Nicht zu verwechseln mit der HT-Faser, die nehm ich natürlich nicht)

Ich bin (abgeleitet von klassischen Werkstoffen) davon ausgegangen, das ein Werkstoff mit höherem E-Modul ein geringere Bruchdehnung aufweist. Aber evtl. ist dieser Ansatz zu stark vereinfacht?

HT ist doch high-tensile - ich denke Du meinst HM?


So und jetzt zu plywood:

Wenn Du mit Glasfaser arbeitest dann hast Du vollkommen recht mit der Kerndicke. Aber wir sprechen hier von Laminate aus UD Kohlefaser. Eine Reduzierung der Kerndicke von 12 auf 7mm (um 40%) bedeutet beim reinen Kerngewicht eine beträchtliche Ersparnis (ein Kern für Freerideski wiegt etwa zwischen 700 und 900g). Mit einem CFK UD Laminat erhält man eine Biegesteifigkeit, die immer noch über der eines 12mm Kerns mit GFK UD liegt - bei gleichem Laminatgewicht (etwa 160g pro Ski).

Schau dir mal an was DP so baut......

punkt c... böh? scho mal beulen und delam in der mitte eines skis erlebt?

es ist ja so, dass, je weiter die zug und druckgurten auseinander sind, desto grössere kräfte können sie aufnehmen. oder für skibau: je dicker der kern, umso weniger fiberglas brauchst du, da die bestehenden schichten relativ mehr kräfte aufnehmen können.

Ich selbst hab noch keine Zerstörungstest am Ski gemacht. Hab aber ein Video von solchen auf der Prüfmaschine gesehen. Da versagt der Ski in der Mitte.... Ein Ski mit CFK Laminat auf der Oberseite wird an dieses vermutlich versagen - Delamination spielt dabei eine große Rolle.

Es ist so, das mit zunehmendem Abstand der Gurte die Laminate größere Kräfte und Verformung erfahren bei gleichem Biegewinkel.

Schau Dir mal meinen Shape an und denke mal darüber nach wo die Kräfte eingeleitet werden und wie die Übertragung in die Bindung erfolgt.......

[Soulskier]

Ich bin (abgeleitet von klassischen Werkstoffen) davon ausgegangen, das ein Werkstoff mit höherem E-Modul ein geringere Bruchdehnung aufweist. Aber evtl. ist dieser Ansatz zu stark vereinfacht?

HT ist doch high-tensile - ich denke Du meinst HM?

Äh ja, meinte HM.
Ich bin bisher davon ausgegangen, dass der höhere E-Modul von UD ausschließlich an der fehlenden Verwebung (=> Verformung) liegt. Ob in diesem Fall dein Ansatz trotzdem greift, dazu fehlen mir leider die Ingenieurskenntnisse.
Hab hier grad einen ganz interessanten Link gefunden - demnach wäre, wenn ich das richtig interpretiere, die Bruchstauchung von UD sogar höher als von Gewebe. Hab bei Ult.comp.strain und Ult.comp.strength o° geschaut - aber vielleicht les ich das irgendwie falsch?
http://www.performance-composites.co...operties_2.asp

Über einen dünneren Kern zur Bruchvermeidung bei CFK hab ich auch schon nachgedacht - aber erstens ist mehr CFK-Laminat einfach verdammt teuer, außerdem wäre das ein Experiment mit sehr schwer vorhersagbarem Flexverhalten. Vom letztjährigen 10mm Kern hab ich dagegen einen Erfahrungswert Laminatdicke/Flex, mit dem ich in etwa abschätzen kann, was beim neuen Ski rauskommt.

[nico23]

HM = Hoher E-Modul ~ Hohe Steifigkeit
HT = Hohe Festigkeit ~ Hohe Zugfestigkeit

UD = Unidirektionales Laminat
Der Vorteil ist, dass man bei gleichem Faservolumenanteil mehr Fasern in Belastungsrichtung hat und somit auch "weniger Laminat" als bei einem richtigen Gewebe benötigt. Allerdings ist das UD-Laminat in 90° zur Faserrichtung sehr biegeschlaff. Ein Gewebe mit z.b. 0/-45/45/90/45/-45/0 hat halt ziemlich gute Allroundeigenschaften. Weiterhin sollte man eigentlich immer Symetrische Gewebe verwenden. Das macht das Verhalten des Gewebes unter Belastung besser durchschaubar für den Laien...
Ich kann zwar nicht viel zum Skibau direkt sagen, aber bei FKV kann ich gerne weiterhelfen.
Gruß!

nico

Nachtrag:
Wenn man die Kerndicke verringert steigt jedoch auch die Spannung im Laminat. Die neutrale Faser liegt ja vereinfacht gesagt in der Mitte des Skis und dort ist der Holzkern. Ich denke der Ski wird dann auch im gesamten weicher wenn man die gleiche Gewebemenge verwendet, da ja Spannungen und Dehnungen über den E-Modul verknüft sind. Allerdings müsste ich da mal in meinen Unterlagen nachschauen wie das nun genau bei so einem Gewebe abläuft. Die habe ich jetzt aber leider nicht hier.

[Lenny]

Hey ,
an alle Skibauer die probleme haben Kanten, Bindungseinsätze, VDS-Streifen und belag zu finden. Es gibt einen super shop der das alles günstig anbietet.
www.boardbuildingsupply.eu
Nur so ein beispiel: Triaxiales Gelege 40cm*1m kostet 3.50.
greeZz Lenny

[Soulskier]

Danke
...nun kriegt mein diesjähriger Ski wohl doch noch ein Topsheet.

[alex]

@nico: ah super ein Fachmann - ich bin zwar Flugzeugbau Ing. aber hab seit dem Studium vor bald 10 Jahren nicht mehr viel mit der Theorie zu tun (FVK war leider auch kein großes Thema in der Werkstoffkunde). Hast Du vieleicht Spannungs/Dehnungs Diagramme (Zugversuch) von UD und Gewebe Laminaten?

Hey ,
an alle Skibauer die probleme haben Kanten, Bindungseinsätze, VDS-Streifen und belag zu finden. Es gibt einen super shop der das alles günstig anbietet.
www.boardbuildingsupply.eu
Nur so ein beispiel: Triaxiales Gelege 40cm*1m kostet 3.50.
greeZz Lenny

Richtig günstig ist das nicht....

[nico23]

Habe eben schon mal in meinen Unterlagen gesucht. Allerdings muss ich demnächst an die Uni.
Ich stelle die heute Abend mal eine PDF zusammen mit Grundlagen der Laminattheorie. Direkte Kennwerte für Materialien habe ich nicht, kann ich aber eventuell besorgen wenn du mir genau sagst was für ein Material du verwendest (Hersteller).

Schicke mir bitte per PM deine eMailadresse, da ich das Script eigentlich nicht weitergeben darf!
Gruß!

nico

[alex]

Es geht mir hauptsächlich darum wie sich ein Laminat aus UD Gelege im Vergleich zu einem Laminat aus einem Gewebe (Köper) mit gleicher Faser (jeweils Kohlefaser - gleicher Typ/Hersteller) im Falle des Versagens unter Druck- und Zugbelastung verhält. Welches Laminat versagt früher (bei geringerer Stauchung/Dehnung)?

Für E-Modul, Zug/Druckfestigkeit hab ich Daten.

[nico23]

Alles klar, jetzt weiß ich was du meinst. Allerdings habe ich da jetzt nicht adhoc eine Antwort. Ich werde mich aber noch mal schlau machen und mich dann melden. Kann aber noch ein paar Tage dauern!
Gruß!

nico

[Lenny]

Ja so günstig vll nicht aber man brauch für ein paar ski halt keine 60qm Glasfaser und über haupt an bindungseinsätze oder kanten zu kommen (in kleiner mengen) ist gar net so einfach!!!!
greeZz Lenny

[nico23]

Hier noch mal ein paar Infos zu dem Thema Gewebe <-> Laminat.

Ein Laminat ist schwerer/aufwendiger zu verarbeiten als ein Gewebe, da alle Schichten einzeln gelegt und dabei exakt ausgerichtet werden müssen.

Der Nachteil des Gewebes ist, dass die Fasern miteinander verwebt sind und bei einer Belastung in der Ebene die Faser nicht wirklich in Faserrichtung belastet wird.
Da es sich bei einem Ski mit Holzkern ja eigentlich um ein Sandwich handelt, bei dem die Deckschichten (FKV auf Unter- und Oberseite des Holzkerns) die Kräfte aufnehmen, kann man von einer Belastung in der Ebene ausgehen. Daher ist eigentlich Laminat besser geeignet.

Als Material sollte Glasfaser am besten geeignet sein, aufgrund seiner hohen Bruchdehnung von 4%.

Hier wurde auch mal Aramid als Faser genannt. Hiervon kann man nur abraten, da sehr teuer und noch wichtiger, die dämpfenden/energieabsorbierenden Eigenschaften von Aramid gehen immer mit einer Schädigung der Faser (Fibrillierung) einher. Daher soll man eine schusssichere Weste auch nach einmaligem Gebrauch auswechseln!
Gruß!

nico

[alex]

So - vor lauter Powder zerspuren bin ich gar nicht mehr dazu gekommen euch den ersten Ski des neuen Designs vorzustellen. Hier ein paar Bilder:

[ChRoNiX]

oha, nicht schlecht herr specht ! sehr große leistung, RESPEKT !! sieht echt gut aus

[freak]

der "knick" sieht aber irgendwie stark aus^^ nicht so sanft und allmählich, sondern plötzlich aufwärts...
ich bin dann mal gespannt wie er sich fährt

freak~[&]

[alex]

das täuscht - es ist ein konstanter Radius - der grade Mittelski als Tangente an diesen. Die meisten Ski mit Rocker haben einen deutlicheren Knick im Übergang.

[TomyLight]

Ma Kurz OT:

Hat mal jemand versucht die Fläche eines Skis auszurechnen?
Des müsst ja per Integral oder so funken.