Bygga "locost" Själv, Från Grunden

[Ozze]

Tjena tjena

Som jag skrivit tidigare så funderar jag på att bygga mig en "locost" men är sugen på aluminium ram... Men är det någon som byggt det tidigare? Har haft lite lätt kontakt med en SFRO kille som säger att jag är/blir den förste i sverige som bygger alu ram om jag gör det... Och han ska kolla upp material tjocklek osv som måste annvändas.

Varför alu kanske någon frågar ? tja viktminskningen är riktigt lockande.. stål väger 1,44kg/m (25x25x2) medans alu väger 0,71kg/m (25x25x3) så alltså med tjockare gods och ändå under halva vikten /m... Prislappen då... ~1900:- för stål och ~2700:- för alu räknat på 40m 25x25 (2 resp 3mm gods) Så alltså 800:- dyrare och under 50% av vikten...

Svetsa kan jag fixa själv oavsett material val, har tillgång till svets både MIG och TIG som båda fixar bägge materialen, dock kommer det mesta att TIG-svetsas.

Så är det någon som vet vad/hur man skall göra om man vill bygga aluminium ram ? Går det att få igenom ?

Och om ni inte noterat det så har jag satt "" runt locost... just pga alu ramen blir dyrare...

MVH

[LUPUS]

Bara en kommentar, man måste komma ihåg att alu kvalitet som verkligen är starkare än stål per vikt ( och det finns ju några kvaliteter att välja på :wacko: ofta inte går att svetsa !

Min speedster är hel alu MEN det finns inte en enda svets den är limmad!

Renault speedstern ( eller vad den hette) hade svetsad alu ram, men den var INTE så lätt, pga svetsning ( trligtvis behöver duha en jätte ungn och värme behandla hela ramen när du är klar för att fixa det hela)

Utmattning är ju oxå en lite jobbig variabel i alu . Bilen kan ju trots allt bli 30 år.

Anledningen att flygplan ofta nitas är ju till viss del att de helt enkelt inte är svets bara kvalite.

Vill du bara bygga lättaste ramen så kör cro-molly ! ( det är oxå dyrt hehe )

Men låt mig inte döda din ide utan gör mera reasearch :racesmile: , vore kul att veta om man fixar en alu ram som faktisk är lättare ( och den behöver ju vara ganska mycket lättare för det skall vara värt jobbet.

Böcker jag läst hävdar dock motsatsen.

Föresten försökte inte MK eller var det Tiger men en alu ram ( boxad historia) ??? blev den någonsion klar och går att köpa?

Edited July 6, 2007 by LUPUS

[Ozze]

Lupus:

tackar för din input. Är lite av detta och sådant jag vill höra, vet att alu finns i massa olika legeringar och frågan är ju vad som behövs och hur pass det går att jobba med den.

Och du har faktiskt rätt ang utmattningen, var en aspekt jag trängt undan lite... Men inte ger jag upp ännu... Vill veta mera så ska forska på...

Har inte westfield alu ram ? eller har jag fått det om bakfoten ? Tycker mig ha läst att det finns nån 7:a med alu ram, men det var iofs köpes tror jag... Men har dom gjort en så ska det ju gå att göra iaf.

Någon som har mera info ang detta ?

[LUPUS]

Nix ingen av de "stora" tillverkarna gör i alu.

Leta på Tiger eller robin hood

[Jonte]

Den största se7entillverkaren (om man ser till flest antal sålda kit/bilar) Robin Hood hade sin alu-monoqoc (stavning?) som SFRO var ytterst tveksam till.

Enklast är att söka på robin hood här i forumet och kolla vad som står där.

tips:

http://forum.locostsweden.se/index.php?s...p;hl=robin+hood

http://forum.locostsweden.se/index.php?a...e=%2Brobin+hood

[AlfaRonny]

En liten parantes bara.

När jag jobbade på Adtranz (tillverkare av bla X2000) utfördes tester på lådkonstruktioner i Alu som sitter på taken på nästan alla tåg. Svetsade lådor vibrerade sönder. Popnitade med rostfri-nit höll. (har även hört att en del rallyteam använder popnitade plenumkammare i alu)

Nu kanske en alu- ram ska vara svetsad ändå men intressant info tycker jag det är ändå.

[LUPUS]

En liten parantes bara.

När jag jobbade på Adtranz (tillverkare av bla X2000) utfördes tester på lådkonstruktioner i Alu som sitter på taken på nästan alla tåg. Svetsade lådor vibrerade sönder. Popnitade med rostfri-nit höll. (har även hört att en del rallyteam använder popnitade plenumkammare i alu)

Nu kanske en alu- ram ska vara svetsad ändå men intressant info tycker jag det är ändå.

Troligtvis är frågan enkel. flygindustrin har i alla tider nitat OCH samtidfigt limmat sina grejor. Orsaken är utmattning och att man tyvärr förstör hög hållfasthet alu när man svetsar. De bilder jag såg på XXX ramen var allt gjort i bockad alu och profiler som såg poppnitade och eventuellt nitatde ut.

Varför inte ett steg till kolfiber monoqocue 7:A :notworthy:

[Thomas]

intressant. egentligen så kanske du spar 30 kilo. bättre att jaga vikt på andra saker än en så viktig del som en ram. ska man behöva ändra något i framtiden så är det inte bara att starta migen, visst finns alutråd till det. en lätt motor som t.ex. Hayabusa. magnesiumfälgar, aluavgassystem etc. är saker jag hellre skulle satsa på. och säkert blir det besiktningsproblem med intyg hit o dit.

[Ozze]

Var / är det inte någon här som har en sjua som väger runt 400 ? med bil motor i sin ? eller har jag missupfattat ?

Jo räknar man på ramen säg 60m fyrkant rör = 86,4kg stål och om man kan annvända det alu som jag tittat på så skulle den väga 42,6kg.. Visst 43,8kg skillnad... men sedan kanske det är så att man måste förstärka en alu ram mera och då blir inte vikt förtjänsten lika bra... hmmm... alltid dessa val...

Det där med att det skulle vara enklare att göra om något senare.... nja lite kanske... Har som sagt tillgång till TIG när jag själv vill så det är inget problem... Men visst är det smidigare att elda fast ett fäste eller dylikt med MIG än TIG ...

Aja, får nog kanske bli en stål ram iaf... Har fått med mig en av garage kompisarna också... så kanske börjar snickras på 2 sjuor i västerås i vinter...

MVH

[Thomas]

det finns de med MC-motor t.ex. Yamaha R1 som väger ung. 450kg. tror inte det skiljer nämnvärt mot Hayabusa.

[2fast4u]

Nästan alla sportmotorcyklar har ramar i svetsad aluminium så visst finns det svetsbara legeringar med tillräcklig utmattningshållfasthet att välja på.

[Ozze]

Nästan alla sportmotorcyklar har ramar i svetsad aluminium så visst finns det svetsbara legeringar med tillräcklig utmattningshållfasthet att välja på.

Frågan är ju vilka, vart man får tag i dem, vikt och pris... Blir det värt att lägga x antal kronor extra för att spara y antal kilo på ramen ? Som i stål väger under 100kg... dvs

Säg att mc motor bestyckade bilen väger 450... varav ramen väger säg 80 kg... och man kan spara 30 kg på detta dvs... 420 kg istället för 450 kg... kanske bättre att slå dit en turbo och ladda lite mera effekt i bilen... ?

150hk på 450 kg ger 3kg/hk

150hk på 420 kg ger 2,8kg/hk

160hk på 450 kg ger 2,81kg/hk

Alltså genom att trimma motorn endast 10hk får man samma vikt effekt förhållande... och börjar man då med en turbo motor från början så ärre inga större problem att trimma 10hk... Men sedan kommer ju kombinationen av mycket effekt och lägsta vikt in... hehe

[2fast4u]

Jag förstår inte resonemanget lätta ELLER trimma?? Lätta OCH trimma ska det vara!!

Gamla tumregler brukar vara ca 1000:-/hk när man trimmar. 10hk extra eller 30kg mindre. Tror nog lättningen är billigare. Sen ger en 7% lättning 7% mindre värme i bromsarna, kräver 7% smalare hjul för samma yttryck och så vidare. Prestandaökning genom lättning är inte att förakta, sen är det ju ballt med aluram åxå. Rostar inte heller.

Har du färdigheten att svetsa i alu så tycker jag du ska gå den vägen. 6262 är en svetsbar legering med god hållfasthet.

[Lars H]

Om du bygger med alu ram blir du inte den första.............Jag har en bekant som med ett par vänner har byggt sjuor med aluramar. En av bilarna är besiktigad och klar medan yterligar 3 eller fyra av bilarna är hlalvklara. Jag vet ej när han besiktigade bilen men det var nog för ca:10 år sedan så reglerna kanske har ändrats. Jag tror att han använde en cortina motor med ca:100 HK i sitt bygge.

Jag ska försöka att fota bilen när jag är på besök nästa gång.

Lars H.

[Ozze]

Om du bygger med alu ram blir du inte den första.............Jag har en bekant som med ett par vänner har byggt sjuor med aluramar. En av bilarna är besiktigad och klar medan yterligar 3 eller fyra av bilarna är hlalvklara. Jag vet ej när han besiktigade bilen men det var nog för ca:10 år sedan så reglerna kanske har ändrats. Jag tror att han använde en cortina motor med ca:100 HK i sitt bygge.

Jag ska försöka att fota bilen när jag är på besök nästa gång.

Lars H.

Vore schysst att få veta mera om material val samt hur dom byggt ramarna så bilder vore trevligt...

Trimma turbo motorer kostar inte lika mycket som sugmotorer, till en viss gräns var bara så jag menade... att ta en 150hk turbo motor till 160hk är inte alls dyrt, utan oftast bara en fråga om att höjja laddtrycket och se över tändning/bränsle ibland. Har ett Megasquirt liggande som antagligen åker i bilen...

MVH

[delu]

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.

[Ozze]

Iom att jag tänkt ha bilen kvar ett tag och är väll inte direkt sugen på att köra röntgen på den nu å då för att se om ramen börjar bli för "gammal" och dålig att åka med så blir det nog en stålram åt mig med... Och viktbesparingen på ramen känns inte som den största man kan göra... Och då jag har en motor står som är/har 115hk så kommer jag ju att behöva en bil på strax under 600kg iaf, för att det skall gå igenom så...

Tackar och bockar för all info jag fått och att man har någon/några att ventilera idéer med är alltid ett plus vare sig det blir av eller inte.

MVH

[BeLo]

Jag vet att SFRO rekomenderar 25x25x2, men om du kan svetsa och triangulerar lite extra kan du säkert få igenom 25x25x1,5 vilket sparar 25% på vikten. Kolla med din besiktningsman! Jag har inte haft några problem med min...

Hälsningar,

Bengt

[delu]

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.

[LUPUS]

Runda rör sparar en del i förhållande till styrka på fyrkant men är ett helvete att skarva om man inte har en fin notch maskin.

Borde inte vara omöjligt att få igenom 20x2 med en lätt motor och övrigt oxå lätt.

Sedan är det ju en del rör som tar enbart drag de borde gå att få lättare. MAO om man räknar lite på ramen och bygger optimalt, tror ja du ligger bra till ändå.

Sedan är det ju alu plåtar omsorgsfullt limmade och nitade på det för ökad hållfasthet.

Sedan anser ju jag att en "locost" faktiskt är överdimensionerad mot en orginal 7:a . Jätte stor skillnad faksiskt

Och porsche åkarna hade som sagt en manometer med kvävgas i och när klocka stod på 0 var förarna "rekomenderade" att åka i depå.

Och det var ännu tokigare då de var inte ens alu som användes , det var magnesium med ännu sämmre utmattnings egenskaper . :wacko

prata om att bygga mot ATT det skall gå sönder

Edited July 8, 2007 by LUPUS

[delu]

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.

[Toffe]

Angående Aluminiumram så ser det ut som att Estfield bygger både och. http://www.racetech.ee/a/fh12-index.htm andra bilden i vänsterkanten :unsure:

[2fast4u]

Aluminium saknar utmattningsgräns till skillnad från stål, vilket en del anser gör materialet odugligt till strukturella pinaler med cyklisk belastning. Dock så tål alu en hel jävla massa cykler innan det ger sig. Vid ca 10^8 cykler har de vettiga legeringarna en hållfasthet som motsvarar ca 30-40% av flytgränsen. Höghållfast alu är bättre men jobbigare att hantera då den måste värmebehandlas och massa trams.

Om man exempelvis har en extrem obalans i ett hjul vilket skickar en vibration in i ramen och nivån är så kraftig att man uppnår spänningar i storleksordningen 30-40% av flytgränssen i amplitud (vilket är extremt), så tar det ca 16000mil innan materialet är utmattat (föraren är utmattad långt innan). Om stötar med den amplituden inträffar mer sällan än varje hjulvarv så håller det åxå längre.

Aluminium saknar utmattningsgräns men det innebär inte att det inte kan belastas med cykliska belastningar. Det används i kolvar i motorer där man har flera tusen lastcykler i minuten, i länkarmar på allt fler bilar, i fälgarna på stort sett alla bilar, i Audi A8, Audi A2, nya jaggan osv osv. De gjutlegeringar som används utmärker sig inte av att ha extrema hållfasthetsdata, snarare tvärtom då den ofta höga kiselhalten som man har för att få god gjutbarhet gör materialet sprödare.

Dimensionerar man bara korrekt så ska det inte vara några som helst problem att köra med aluminiumram.

Edited July 15, 2007 by 2fast4u

[delu]

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…

[2fast4u]

Inget fel med långa svar. Bara bra. Ditt svar tyder på en god insikt i hållfvärlden. Väljer man att bygga en etablerad konstruktion i bonnajärn så gör man det enkelt för sig i och med att man kan använda sig av den uppbyggda erfarenhet som finns i massvis genomförda byggen. Gör man som dom andra gjort så behöver man inte räkna så mycket, om alls nåt. Det kommer att funka.

Om man däremot ger sig på egna vägar med aluminiumram eller ett kompositbygge så får man kasta gamla erfarenheter över axeln och har ett styvt dimensioneringsarbete framför sig. Detta är det långt ifrån alla som klarar. Delu är antagligen en av dom som ror det i land.

Kommentarerna om restspänningar, HAZ och så vidare är ju inte bara relevanta för aluminium. Även svetsar i stål kan ge restspänningar som överstiger flytspänningen och en avspänningsglödning sitter sällan fel.

Jag uppmuntrar gärna till roligare byggen där man tar egna vägar och inte bara gör som dom andra, sånt tycker jag är kul. Man ska dock ha insikt i att det valda spåret innebär en hel del dimensioneringsarbete vare sig det är en aluminiumram eller en lättviktsoptimerad i stål med tuffare legering. En del tycker sånt är kul och utvecklande. Man lär sig en massa. Andra vill bara svetsa ihop nåt efter en ritning. Smaken är som baken.

[delu]

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.