Jump to content

delu

Forumdeltagare
  • Posts

    14
  • Joined

  • Last visited

Reputation

0 Neutral

Profile Fields

  • Ort
    Trollhättan
  • Locost-status
    Bygger locost
  1. Kulbombning eller blästring gör man ofta just för att bygga in tryckspänningar i ytan på materialet, vilket minskar risken för initiering av sprickor i ytan (man får ju dra lite extra i rören för att uppnå kritiska dragspänningar i ytan). Har ramen slagit sig har man kanske blästrat för hårt i kombination med att man har för mycket restspänningar som man löser ut ojämnt. Tänk på att det blir rejäla restspänningar i strukturen (ramen) efter svetsningen, speciellt med en hyperstatisk struktur (väldigt många rör...).
  2. Får nog hänga på den här gamla tråden... Generellt sett; det ni definitivt ska se upp med när ni blandar material (gäller även tillsatsmaterialet) är om det finns risk för bildning av intermediära faser, dessa är grymt spröda och kan ge okontrollerad spricktillväxt vid belastning av strukturen.
  3. delu

    Alu/ Rostfrit

    Svetsarn: Tror du har missuppfattat det här med rostfritt stål; den skyddande "hinna" som man har på rostfritt är kromoxid, dvs materialet har oxiderat. Om man tar bort oxidskiktet så att man får en "ren" metallyta så kommer denna bara att oxidera igen, och bilda ett nytt skyddande passivt oxidskikt, vilket är tätt nog att hindra vidare oxidation (syreatomer tränger inte igenom så lätt). Detta är under "normala" förhållanden, och beteendet beror naturligtvis på vilken typ av rostfritt material man har. För normala fall så är det viktigt att kromhalten ligger över 12% (eller om det är 13%, kommer inte ihåg exakt), annars ger det inget korrosionsskydd. Liknande fenomen sker med tex aluminium; om man skrapar ytan helt ren så tar det bara några få sekunder innan man har början på ett nytt skyddande oxidskikt, om än bara något atomlager tjockt... Den här 12%-gränsen kan ställa till med problem vid tex svetsning av rostfritt. Ta tex 18/8 rostfritt (18% Cr, 8% Ni) som svetsas. I den värmepåverkade zonen (HAZ) har det varit så varmt så att krom och kol har bildat kromkarbider, dvs lokalt har materialet blivit utarmat på "fria" kromatomer så pass så att kromhalten kan ha gått under 12% ("ganska vanligt"), vilket leder till korrosion. Detta sker i korngränserna (kromkarbiderna bildas lättast här) och kallas korngränskorrosion eller korngränsfrätning, vilket i sin tur leder till sprickor i materialet (väldigt lätt...). För att undvika detta så får man göra en värmebehandling så att de resterande kromatomerna kan fördelas och "fylla ut" där det är lägre halt pga kromkarbiderna (kromatomerna diffunderar), vilket iofs leder till något lägre kromhalt totalt, men ändå över 12% (eller om det är 13%....). Tyvärr så kan man inte lösa upp kromkarbiderna igen för att få tillbaka kromatomerna...
  4. Jo, jag håller med. Det är nog enklare att bygga ett i t.ex. aluminium...
  5. En komposit består av ett matrismaterial samt fibrer och/eller partiklar som förstärkande material. (Matrismaterialet kan kallas det "kontinuerliga" materialet, eftersom man kan "följa det" från ena änden av en detalj till den andra änden, mellan fibrerna/partiklarna, utan avbrott.) Matrismaterial kan vara t.ex. plaster, keramer eller metaller. (I glasfiberarmerad plast så är det plasten som är matrismaterialet och glasfibrerna är det förstärkande materialet.) Jag är lite tveksam till det föreslagna valet; "Synolite 1573-P-1". Om man kollar i specen för detta material så är "heat deflection temperature" (HDT; som är den temperatur då plasten börjar deformeras vid en given last) 85 grader C, vilket är under den förmodade användningstemperaturen. Nu är väl dessa data framtagna utan fibermaterial, men man ska tänka på att plastens roll i kompositen bl.a. är att hålla fibrerna på plats, och mjuknar denna så har den svårt att uppfylla sin roll till full belåtenhet. Om man istället tittar på "Atlac 580" (en vinylester) så har denna en HDT på 115 grader C. Under normala (mao halvtaskiga) förhållanden så bör denna räcka för ändamålet map. temperaturen. Vinylester är dessutom generellt starkare än polyester. Ett bättre alternativ är nog epoxiplaster, då dessa normalt har bättre brottseghet än polyester och vinylester och inte bildar mikrosprickor mellan fibrerna lika lätt som de andra två (speciellt polyester). Dessutom binder epoxin bättre till fibrerna, vilket är viktigt för hållfastheten. Dock är väl epoxi betydligt svårare att jobba med och kräver större erfarenhet. Andra egenskaper som man kan behöva tänka lite på är t.ex. åldringsegenskaperna, dvs. hur är t.ex. de mekaniska egenskaperna efter en tids användning? Har plasten kanske blivit spröd som glas och spricker för minsta träff? Inte så kul om tråget börjar läcka olja rakt igenom... Om inte dessa plaster räcker till temperaturmässigt så får man nog börja titta på t.ex. bismaleimider istället, dessa har användningstemperatur 175-230 grader C, eller polyimider 260-345 grader C, men då pratar vi avancerade (= dyra) material. Mitt val skulle nog bli en lämplig epoxi, eller åtminstone en vettig vinylester.
  6. Jag tycker du bör vara noga med att välja matrismaterial så att det tål temperaturen med råge (och även miljön den vistas i, givetvis), visserligen så ska väl esterplast klara 100 grader C nätt och jämnt, men det är under bra förhållanden. I verkligheten så kan maxtempen vara lägre.
  7. Det finns en stor risk för martensitbildning i det värmepåverkade området om godset innehåller lite för hög kolhalt, vilket inte är alltför otroligt i ett sådant material. Då har du säkert redan en spricka in i detta område, vilket kommer att fungera som en mycket skarp anvisning för utmattningspricka. Svetsen kan se bra ut, men man kan aldrig bedöma detta bara genom att titta på den (även om en del påstår sig kunna göra det...) M.a.o. det enda sättet att på ett säkert sätt kontrollera detta är att kapa itu delen så man kan kolla svetsens tvärsnitt (slipa, polera, etsa fram mikrostrukturen, kolla i ett optiskt mikroskop). Nu behöver du ju inte kapa sönder den delen du ska använda, ta istället de delar som blev över och svetsa ihop dem med samma material och på samma sätt som förut (se till att bitarna inte är för små så att du värmer dem för lätt med svetsen). Då har du ett någorlunda representativt svetsprov. Spar därför allt restmaterial (märk upp det) ifall SFRO-killen är tveksam, då kan du lätt visa om det är ok eller inte. En snabbkoll kan vara att använda någon spricksökare att spraya på, tex Dinitrol SIM som består av rengörare, indikator och framkallare.
  8. Jovisst, restspänningar och HAZ gäller givetvis andra material också. Det bör påpekas så ingen missförstår. Och det är det som är så underbart med ett forum som detta, att man lär sig av varandras erfarenheter och kunskaper. Jag håller med dig helt att man ska uppmuntra till nytänkande, det är drivkraften framåt för många. Men för de flesta så är det bättre att använda beprövade metoder och material (i alla fall bärande delar), erfarenhet är ju vad bygghandboken främst baseras på, större avsteg från detta kräver oftast djupgående kunskaper både vad gäller material och hållf och detta inser man inte så lätt om man inte jobbar med det till vardags. Men gör man bara som Ozze och ventilerar frågan på forumet så har man bättre chanser att lyckas med i alla fall några av sina ideer utan att behöva råka ut för några otrevligheter i onödan samtidigt som man vidgar vyerna och får bättre insikt i sina egna begränsningar vad de än må vara.
  9. Det är nog ingen som tycker att aluminium är ett odugligt material, tvärtom. Problemet ligger väl snarare i att den ovane glatt plockar materialdata ur tabeller och låter detta representera verkligheten. De materialdata som är publika (som vi kan hitta i diverse materialhandböcker) är dock ganska enkla (jämfört med det som vissa företag plockar fram för eget bruk), och kan inte direkt jämföras med de lastfall som uppstår i verkligheten. Tex. är utmattningsproven oftast enaxliga och med välpolerade provstavar och som i regel inte utsätts för någon vridning eller böjning under testet. Problemet är bara att i en ram så utsätts materialet för en mycket mer komplicerad belastning (fleraxlig) än vad man oftast kan finna i dessa materialdata, med ett spektrum av cykler med olika frekvens och amplitud. Idealt så tänker man sig ju enbart drag och tryck i alla knutpunkter, men i verkligheten så har man troligen både böj och vrid i en sådan här ram, och då kan tabelldata reduceras avsevärt. Ett exempel: den slarvige cykelreparatören som spänner ekrarna på ett cykelhjul men inte ”vrider tillbaka” ekern till sitt neutralläge efter att han spänt upp den (ekern vrids ju något pga friktionen i gängningen mellan eker och nippel när man drar åt) med följd att ekern lättare går av vid cyklisk belastning. Jo, jag vet att ekern inte är av Al men principen är densamma. Och vad gäller risken för sprickor så måste tex historiska tävlingsbilar med rörram i Al bl.a. röntgas vart femte år för att få tävla i historiska klasser (se SBF), något sådant krav ställer man inte på ramar i stål, vad jag vet. 2fast4u nämner att ett obalanserat hjul skulle kunna ge upphov till en amplitudnivå på 30-40% av sträckgränsen, och att detta skulle vara extremt. Varför skulle det vara det? Låt mig resonera så här: 1) Som jag nämnde ovan så har man ett spektrum av cykler i amplitud och frekvens, inkluderat det obalanserade hjulet. Dessa måste räknas samman då de var och en bidrar till spricktillväxten och därigenom livslängden. Andra exempel på bidrag är rejäla ojämnheter i vägbanan (banåka när man genar i innerkurvan kan kosta hjulupphängningar och annat, där kan man tala om extrem lcf), och motorvibrationer (här snackar vi hcf). Dessutom så ska ju kraften ner i asfalten, samtidigt som motor och låda ska hållas på plats. 2) Hur många har koll på kvarstående spänningar i sin ihopsvetsade hyperstatiska ram där varje rör mer eller mindre drar och trycker i de andra rören? Dessa spänningar (drag/tryck/böj/vrid) kan ha inverkan på utmattningen eftersom man då får en pålagrad medelspänning (om än liten) som reducerar livslängden. Räkna även in den statiska spänningen som blir av att ramen håller upp hela bilens vikt via hjulupphängningen, vilket leder till ytterligare reduktion av livslängden. Kolla i ett Goodman-diagram så förstår ni vad jag menar… Ett exempel igen: fiberkompositer är ju häftigt, men fel val av ingående material, eller tillämpning, kan medföra att kompositen ”havererar” utan någon nämnvärd yttre belastning pga kraftiga inre spänningar mellan fibrer och matrismaterial, vilket t.o.m. kan resultera i fiberbrott. 3) Ni har väl inte glömt den värmepåverkade zonen (HAZ) som man alltid får efter svetsning? (Jag antar att de flesta tänker svetsa ihop sin ram av strängpressade profiler.) I värsta fall så kan sträckgränsen för vissa Al-legeringar reduceras till hälften i HAZ. Mao, materialet blir bara hälften så bra på att motstå plasticering. Dessutom minskar brottgränsen. Och jag slår vad om att de flesta letar utmattningsdata för opåverkat material… 4) Oxidation/korrosion i den spricka som uppstår vid spricktillväxten kan i vissa fall reducera livslängden i.o.m. att spricktillväxten ökar vid kompression av sprickan. Sammanfattningsvis: Vi har en svetsad Al-ram som utsätts för ett spektrum av cykler, med kanske halverad sträckgräns (och reducerad brottgräns) i svetsarna med kvarvarande spänningar samt annan statisk last som reducerar livslängden. Däremot tycker jag inte att det är riktigt relevant att jämföra med tex. Al-fälgar (eller ens kolvar) då dessa har ett betydligt kraftigare tvärsnitt i förhållande till övriga dimensioner. Dessutom så får man skapliga utmattningsegenskaper av dessa legeringar om de värmebehandlas på lämpligt sett (nåja, allt är ju relativt). Men visst, dimensionerar man korrekt så är det inga problem. Frågan är nog snarare hur hemmapularen vet vad som är korrekt. Sorry om det blev lite långt…
  10. Ja, magnesium kanske det var... Och det har ju en helt annan kristallstruktur än aluminium, som inte direkt inbjuder till någon plastisk deformation vid rumstemperatur, så det var nog inget lysande materialval. Det är ju det som är faran med att välja "häftiga" material, just att man väljer helt fel tillämpningar samt att man ofta konstruerar utifrån vad man gjort med de "traditionella" materialen.
  11. En variant skulle ju kunna vara att man använder rör med 2 mm godstjocklek på de rör som motsvarar Lotus/Caterhamramen, den innehåller ju inte så många rör. Alla rör utöver dessa borde ju då kunna ha 1.5 mm godstjocklek utan att få problem med SFRO.
  12. De flesta höghållfasta Al-legeringarna har problem med sprickbildning vid svetsning pga dess legeringsämnen, det spricker lätt upp om man inte använder tillsatstråd som är "mindre" legerat (mindre höghållfast) än grundmaterialet. Dessutom så är dessa legeringar utskiljningshärdade (via åldring) vilket gör att det svetspåverkade området (HAZ) blir upplösningsbehandlat och därigenom mjukt igen (även om det hårdnar "något" med tiden). Vid kraftig belastning så kommer det mjuka området (som ju är väldigt litet) att deformeras mer (kan tom plasticeras) än det material som inte påverkats av svetsningen (vilket ju är det mesta materialet), och så har man en utmattningsspricka.... Om man dessutom betänker att Al inte har någon utmattningsgräns (som stål har) så kan man inte ens dimensionera bort utmattningsproblemet, bara skjuta det på framtiden. Visserligen så har det byggts en del tävlingsbilar med Al-ram, tex av Porsche, men dessa beräknades ha en begränsad livslängd och jag vill minnas att de hade manometar skruvade i ramen så att de kunde trycksättas och därigenom se om de spruckit. Ett annat problem man får med en Al-ram är att den inte går att rikta om den blivit sned. Tex byggdes det i alla fall förr en hel del ramar i Al för lastbilssläp (timmer- och flissläp), men om ramen blev sned (tex pga att man lagt omkull släpet vid flislossning, vilket händer...) så var det bara att skrota den. Ska man dessutom bocka Al-profilen (med bibehållen hållfasthet) så ska man ta profilen direkt efter strängpressningen (och inte typ två veckor efter...), bocka den och därefter åldra den. Man kan nog visserligen upplösningsbehandla sin rörram efter svetsningen för att därefter åldra den igen, men det blir inte lätt att komma åt en så stor ugn. SAPAs och Profilgruppens åldringsugnar går nog för fullt.... Bygger man en Al-rörram så borde den nog ha ett bäst-före-datum stämplat på sig. En sak till, Al korroderar, precis som de flesta andra material.
  13. Ett dragprov har du ingen större nytta av på det sättet, det visar i princip bara om det håller vid statisk belastning. Eller med andra ord; bara för att bilen inte brakar ihop när du ställer ner den på hjulen så är det ingen garanti att den inte skulle gå sönder när du kör den. Det är utmattningen som blir problemet. Är det högcykelutmattning (hcf) som blir det kritiska så kan spänningen ligga långt under sträckgränsen och man ändå får ett materialbrott. Hur tolkar du eventuella strukturförändringar (och hur dessa påverkar spricktillväxten)? Dessutom behöver man veta vilken spridning i materialegenskaper som materialet har (det finns nog viss risk för en stor spridning), och mycket mer. Allt är inte lika enkelt som i CSI...
  14. Det är precis vad som händer när du svetsar aluminium också. Det optimala för oxiduppbrytningen är just att vända polariteten eftersom man då "blästrar" bort oxiden med argonjonerna samtidigt som elektronerna går från aluminiumet mot elektroden (och bryter upp oxiden), och det är det senare som gör att elektroden smälter. En kompromiss man då gör är att köra med AC så att man periodvis "blästrar" bort oxiden och däremellan kyler elektroden. / Dennis
×
×
  • Create New...