Einstiegsprojekt Stitch&Glue Kajak

[jes]

Zitat von Luftschiffer

...Die Festigkeit hinsichtlich Betriebslasten ist bei meinem Kajak viel größer als erforderlich. Das Limit wird von der Punktbelastbarkeit der Bootshülle gesetzt, was z.B. beim Anlegen an einem felsigen Ufer eine Rolle spielen kann...

Für ruhige Gewässer und Gras- oder Sandufer ist das mehr als ausreichend. Bei einer Kleinfluss-Fahrt mit leichten Stromschnellen, Felsen und Kiesbänken ist das eher zu knapp. Da wären außen sicher zwei Lagen Glasgewebe besser.

Gerade die Eigenschaft von Holz, Stöße elastisch aufzufangen, kann man vorteilhaft ausnutzen. Zu steif sollte ein Boot nicht sein, nur so steif wie nötig.

Selbst wenn bei einem Sperrholzrumpf mit GFK-Decklage diese punktuell beschädigt ist, stellt das für das gesamte Boot noch kein Problem dar.
Das hab ich schon selbst getestet bei Fahrten auf der Isar

Holz ist in sich ein Faser-Verbundwerkstoff. Okoumé hat um 500 kg/m³.
Hartschaum gibt es typischerweise in 30-110 kg/m³ und Balsa hat 150-300 kg/m³. Grob in ähnlichem Verhältnis liegt wohl die lokale Druckfestigkeit (außer wenn man Balsa mit Fasern hochkant einbaut, das steht hier aber nicht zur Debatte, weil es nur in Negativ-Formbauweise Sinn macht.).

Wenn ich ein Hartschaumkern-Sandwich baue, muss ich eine Zerstörung der GFK-Lage möglichst sicher verhindern. Unter eine Gedamtstärke von knapp 500 g/m³ Gewebe außen würde ich dabei aus Gründen der Alltagstauglichkeit nicht gehen wollen. Das ergibt mit Harz schon mindestens etwa 1kg/m². Innen genügt etwas weniger. Mit Lackierung, Schaumkern und Innenlage lande ich vermutlich um 2,2 kg/m².

Beim Holzboot komme ich auf einen Wert um 2,8 kg/m² und eine Leermasse um 16 kg, fahrbereit ca. 17,5 kg. Das gleiche Boot in GFK/Hartschaum könnte also vielleicht leer 12,5 kg wiegen und fahrbereit 14 kg.
Ob die Gebrauchstauglichkeit dann gleich gut wäre, kann ich aber nicht sagen.
Für Rennboote geht's natürlich noch viel leichter.

Ein großes Fragezeichen sehe ich noch beim Harzanteil im Gewebe.
Unter 50% zu kommen, ist bei dieser einfachen Bauweise ohne Vakuumtechnik wohl kaum zu schaffen. Ich kalkuliere mit 60%. Wer 'rumsaut, erreicht schnell 70%. Dann ist aber der Gewichtsvorteil zum Holzkern schnell futsch.
Einen Vorteil sehe ich darin, dass z.B. Bug- und heckbereich auc haus massiven Schaumstoffklötzen geformt werden können. Damit lassen sich Formen realisieren, die in Holz-S&G nicht möglich sind.
.....
Gruß,
Martin

Moin Martin
Also ganz so sehe ich das nicht.

Ein Boot dieser Länge (Länge/Breite) wird sicherlich überwiegend auf Biegung belastet. Blöderweise ist das Biegemoment am größten genau da, wo das Loch für den Piloten ist. Also muß ich in diesem bereich verstärken.

Eine mangelnde Drucksteifigkeit des Kerns führt bei Biegung zum Beulen der Lagen. Das ist ähnlich einem Blatt Papier, welches Flach auf einem Tisch liegt und du nun versuchst die beiden Enden aufeinanderzu zu schieben. Daher gibt es z.B. Wellpappe. Ist dein Kernmaterial nicht druckfest genug, dann kriegst du die Druckspannung aus der Rumpfbiegung nicht weg und das Boot zerbröselt. Gleiches passiert übrigens auch, wenn die Haftung zwischen Glas und Kern schlecht ist. Dann heben sich die Lagen vom Kern einfach ab und du bekommst Delaminationen.
Die GFK-Lagen bekommst Du eigentlich nicht kaputt, außer durch Beulen/Knicken oder Stoßbelastungen. Beides siehst Du als Weißbruch.

Im Sandwichbau ist es eigentlich üblich, dass Innen- und Außenlaminat etwas gleich ist. Sonst hast Du unterschiedlichen Schrumpf und schon interne Verspannugen. Auch der Aufbau sollte symmetrisch sein.

Thema Harzanteil: das ist schwierig zu beantworten, weil was rechnest Du ein?
Wenn ich das Holz vortränke, dann Glas auflaminiere und für das Finish noch 2-3 mal Reinharz auftrage, dann erwarte ich etwa ein Glas-Harzanteil von 25% Gewicht. Selbst mit Vakuum wird das nicht besser, weil wenn, saugst Du das Harz aus dem Holz wieder raus.
Wenn ich nur eine Glaslage betrachte, dann erreiche ich durchaus 50% und mehr Glasanteil auch im Handlaminat. Vakuuminfusion geht doch deutlich Richtung 70%. Nur zu wenig Harz ist auch nix, weil dann funktioniert die Schubübertragung inerhalb der Lage nicht mehr.

Wovon ich persönlich nicht viel halte ist, erst die Lagen mit der Hand aufzulaminieren und dann mit viel Vakuum versuchen den Harzanteil runter zu kriegen. Da sauge ich unkontrolliert Harz aus dem Laminat und das Ergebnis ist m.E.n. an der Oberfläche eher zu trocken. Durch den Unterdruck entgast Du das Harz nämlich, es entstehen überall kleine Bläschen und da du kein Material nachinfundierst, kannst Du die Bläschen nicht wegspülen. Die bleiben in der Oberflächenlage sitzen und führen zu einem übertrockenen Laminat.

Mein 5 ct dazu

[vanderalm]

Im Sandwichbau ist es eigentlich üblich, dass Innen- und Außenlaminat etwas gleich ist. Sonst hast Du unterschiedlichen Schrumpf und schon interne Verspannugen. Auch der Aufbau sollte symmetrisch sein.

Interessanter punkt, hab ich noch gar nicht drüber nachgedacht. Ich bin mir nicht sicher, ob Schrumpf das richtige Wort ist, da Schrumpf an sich bei Epoxidharz kein großes Thema ist (auch wenn es durchaus minimal schrumpft). Dennoch ist es sicher sinnvoll beidseitig ähnlichen Aufbau zu haben.

Selbst mit Vakuum wird das nicht besser, weil wenn, saugst Du das Harz aus dem Holz wieder raus.

Das sehe ich nicht so. Das Vakuumverfahren dient ja nicht als Harzsauger, sondern als Presse. Das Harz kann aus dem Holz nicht rausgesaugt werden, solange von hinten keine Luft nachgeführt wird. Natürlich sind manche Holzarten poröser als andere und da empfiehlt sich eine vorhergehende Grundierung. Mittels Lochfolie kannst Du aber recht effektiv verhindern, dass sich Dein Harz am Ende aber komplett im Bleeder befindet.

Wenn ich nur eine Glaslage betrachte, dann erreiche ich durchaus 50% und mehr Glasanteil auch im Handlaminat. Vakuuminfusion geht doch deutlich Richtung 70%. Nur zu wenig Harz ist auch nix, weil dann funktioniert die Schubübertragung inerhalb der Lage nicht mehr.

Von den Harzanteilen mal abgesehen: Ein wichtiger Vorteil der Vakuumtechnik ist immer die bessere Qualität des Laminats durch die bessere Anbindung (Pressung) an das Kernmaterial. Durch das verhindern eines Aufschwimmens wird ein wesentlich stabilerer Sandwich erzielt, auch wenn der Harzanteil noch nicht optimal ist.

Wovon ich persönlich nicht viel halte ist, erst die Lagen mit der Hand aufzulaminieren und dann mit viel Vakuum versuchen den Harzanteil runter zu kriegen. Da sauge ich unkontrolliert Harz aus dem Laminat und das Ergebnis ist m.E.n. an der Oberfläche eher zu trocken. Durch den Unterdruck entgast Du das Harz nämlich, es entstehen überall kleine Bläschen und da du kein Material nachinfundierst, kannst Du die Bläschen nicht wegspülen. Die bleiben in der Oberflächenlage sitzen und führen zu einem übertrockenen Laminat.

Hier ist die Verwendung des passenden Harzes wohl entscheidend und ggf. eine vorherige Entgasung sicher sinnvoll (ich tüftle gerade auch an einer kleinen Entgasungskiste…). Welches Harz verwendest Du denn üblicherweise und wie hast Du dein Laminat aufgebaut?

[Harry W]

Hallo zusammen.
Schön zu sehen das dieses Thema soviel hergibt und unterhaltsam und konstruktiv diskutiert wird.Würde auch gern wissen welches Harz und Gewebe verwendet wird,vielleicht gibt es auch einige Tipps über Hölzer und Platten,Lackierungen etc..Bis bald.

[jes]

Das sehe ich nicht so. Das Vakuumverfahren dient ja nicht als Harzsauger, sondern als Presse. Das Harz kann aus dem Holz nicht rausgesaugt werden, solange von hinten keine Luft nachgeführt wird. Natürlich sind manche Holzarten poröser als andere und da empfiehlt sich eine vorhergehende Grundierung. Mittels Lochfolie kannst Du aber recht effektiv verhindern, dass sich Dein Harz am Ende aber komplett im Bleeder befindet.

Im Holz ist bereits Luft drin. Senkst Du jetzt den Druck um die eingeschlossene Luft wird deren Volumen größer und schiebt das Harz wieder raus.
Dein Argument mit der Lochfolie verstehe ich nicht. Lochfolie ist zu Verteilung des Vakuums. Darüber kommt dann noch ein Verteilmesh. Wie ist da jetzt der Zusammenhang dahingehend, dass Lochfolie Harz im Laminat hält?

[vanderalm]

Wie gesagt, eine Grundierung ist je nach Holzsorte sinnvoll. Dabei muss nicht mit Epoxy grundiert werden, es gibt auch andere Stoffe, die etwas leichter eindringen und versiegeln.

Das Verteilmesh, von dem Du sprichst, wird beim Infusionsverfahren verwendet, aber wir haben hier ja vom Handlaminat mit nachträglichem Vakuumpressen gesprochen. Dabei wird kein Verteilermesh benötigt, das Harz ist ja bereits verteilt, sondern ein Bleeder (eine Art Wattematte), der überschüssiges Harz aufnimmt. Die passende Lochfolie sorgt für die nötige Trennschicht zwischen Bleeder und Laminat und verhindert ein zu starkes "ausbluten".
Dieses Verfahren ist durchaus bewährt, auch wenn Infusion sicher noch bessere Ergebnisse bringt – dafür aber nochmal wesentlich anspruchsvoller ist.
Allerdings höre ich inzwischen auch immer mehr von Herstellern, die von der Infusion auf Prepregs umsteigen, da hier wirklich perfekte Harz/Gewebe-Verhältnisse erzielen lassen und auch der Laminataufbau völlig neu geplant werden kann. Für uns Laien allerdings unmöglich, da hier Backöfen und starke Pressen benötigt werden…

[Luftschiffer]

@jes: Meine Kommentare und %-Angaben sind Schätzungen eines Praktikers mit mäßiger Erfahrung; Vakuumtechnik hab ich bei einem eigenen Projekt bisher nur einmal angetestet (nicht am Boot, sondern bei einem Teleskoptubus; da gelten andere Kiterien), und Infusionstechnik kenn ich nur von Youtube.

Beim Stitch&Glue-Sperrholzkajak ist die Festigkeit wirklich kein großes Problem. Das "Mannloch" wird mit einem vernünftig dimensionierten Süllrand strukturell genügend kompensiert. In Schaum-Sandwichbauweise könnte man hier z.B. Rovings oder Rovinggewebe zur Verstärkung einlaminieren.

Mit einem leichten Schaumkern vermute ich auch die von dir beschriebenen Probleme, wenn die Dimensionierung nicht stimmt. Deshalb interessiert es mich ja auch, funktionierende Designs kennen zu lernen. Ich hab weder Zeit noch Lust oder Geld, schlechte Erfahrungen selbst zu machen.

Die Formen eines Bootes sind auch so komplex, dass einfache Rechenformeln zur Dimensionierung nichts bringen. Besser als Pi mal Daumen kriegt man das bestimmt nur mit CAD und FEM-Berechnung hin, und das auch nur, wenn man durch viel Erfahrung die richtigen Lastannahmen macht. Das ist nicht meine Welt, und da werde ich nie hin kommen.

Gleicher Lagenaufbau bei Sandwich auf beiden Seiten: Im Prinzip hast Du natürlich Recht. Allerdings gehe ich davon aus, dass nach Abwägung des Einzelfalls ein unsymmetrischer Aufbau auch mal sinnvoller sein kann.

Vakuumtechnik im Amateur-Kajakbau in Positivbauweise anzuwenden, halte ich im Übrigen für ziemlich schwierig. Ich stelle mir das so vor, dass man Ober- und Unterschale erst jeweils getrennt beidseitig laminieren müsste, und das ohne eingebaute Spanten und Schotten, die separat laminiert werden. Eine andere Möglichkeit, einen Vakuumsack anzuwenden, ohne dass was zerquetscht wird, sehe ich nicht. Nur wären die Teile dann vermutlich vor dem Laminieren zu labil. Und nach dem Laminieren wären sie zu steif, um Toleranzen beim Zusammenfügen "hinzubiegen".
Ich lasse mich aber durch Beispiele aus der Bootsbau-Praxis sehr gern belehren- bitte mit "Beweisfotos"!

Im Serienbau mit Negativformen sieht das sicherlich ganz anders aus. Sandwichbauweise in Negativformen mit Waben-Stützmaterial in Vakuumtechnik und auch die Verwendung von Abreißgewebe habe ich hier schon vor über 15 Jahren bei Bekannten in der Flugmodellbau- Praxis kennen gelernt. Das war immerhin für Kunstflug-Wettbewerbe auf Bundesebene.

Mein Fazit aus der bisherigen Diskussion und meinen bescheidenen Erfahrungen: Wer wirklichen Leichtbau will, z.B: für Regattaboote oder Leistungssport-Kajaks, kann wohl die Positivbauweise von vorn herein vergessen- leider!
Allein was da an zusätzlichem Material erforderlich ist, um eine glatte Oberfläche hin zu bekommen, schlägt sich unweigerlich im Gewicht nieder.

Negativbauweise ist aber kein "Einstiegsprojekt" mehr. Und unter 3-5 gebauten Exemplaren ist die Negativbauweise immer deutlich teurer und langwieriger als die Positivbauweise.

Aber ich warte immer noch drauf, dass mir hier mal jemand ein gelungenes Beispiel eines GFK-Sandwich-Kajaks in Positivbauweise mit Schaum- oder Wabenkern zeigt.
Das wär bestimmt interessanter als unser seitenlanges Ausbreiten von Vermutungen und Halbwissen.
Nachtrag: Oder sehr qualifiziertem Fachwissen, das sich aber so nicht für uns Amateure umsetzen lässt.

Um mal zum Ursprungsthema zurück zu kommen:
Auch wenn sich Bootsbau-Sperrholz nicht ganz einfach beschaffen lässt- für ein Einstiegsprojekt ist das sicher keine schlechte Materialwahl!!

Gruß,
Martin

[jes]

Na, dann mal praktisch:
Wie groß schätzt Du die Oberfläche? 5m^2?
Welche Dichte hat Dein Kernmaterial? 300gr/m^2?
Glas? 165gr/m^2, 2Lagen innen und außen?
Harzanteil nach Gewicht? 50%
Dann 1 Kilo für Kleber, Spachtel, Füller, Lack?
Noch 1 Kilo für Ein-und Anbauten?
Wo landen wir da?
Bei mir sind das etwa 10kg. Leicht genug?

Wenn nicht und Du nicht rechnen willst: schau Dir an, wo Serienkajaks brechen bzw. kaputt gehen. Nimm aus den Hautlagen jeweils eine der beiden 165-Lagen raus und entsprechend den "Erfahrungen" lokale Verstärkungen aus UD wieder rein (Ich schätze mal, ohne es zu wissen, dass Du auf der Unterseite, an den Seiten und auf der Oberseite jeweils verstärken mußt so etwa 100-150 mm breite Lagen). Rechne noch mal.
Mehr wirst Du dann ohne Vakuuminfusion kaum rausholen, wobei ehrlich:
wir reden bei einem Harzanteil von 50% von 3,3kg Harz. Mit Vakuuminfusion kommst Du auf vielleicht 70% und kannst, wg der besseren mechanischen Eigenschaften des Laminats, vielleicht 20% Glas reduzieren (für die Festigkeit; für die Stoßfestigkeit muss es drin bleiben!!!). Dann reden wir hier von 600gr Glas und vielleicht noch einmal 1kg Harz. Lohnt das?
Ach so, Beispiel:
http://www.storerboatplans.com/Balsa...alsacanoe.html

Gruß JEs

[vanderalm]

Ganz interessanter Link! Ich hab noch niemanden sonst gesehen, der aus Balsa tatsächlich einen Rumpf gebaut hätte.

Balsa hat im Wasser schon ein paar schwerwiegende Nachteile, insbesondere die hohe Kapillarwirkung ist im Schadensfall problematisch, da dann schnell viel Wasser zwischen das Laminat gelangt.
Auch einer schlechten Haftung entlang der Faser habe ich auch schon öfter gehört.
Andererseits sind Dichten von 100-200Kg/m3 schon spektakulär.

Ich werde beim Holzhändler mal nachsehen, was er an Balsa vorrätig hat – vielleicht kann ich es an ein paar Stellen einsetzen.

Heute hat mir ein Elektriker _endlich_ 220V in der Werkstatt verlegt, allmählich kann der Bau beginnen

[jes]

Deshalb hatte ich auch deutlich schwereres Glas vorgeschlagen und auch 2 Lagen.

Begrenzt bekommt man Balsa in den Griff durch Vakuuminfusion. Zwischen den einzelnen Quadern sind/entstehen kleine Spalte, die mit Harz vollaufen und damit der Ausbreitung von Feuchtigkeit zumindest ein wenig Widerstand geben. Handlaminat kann ich nicht sagen.

[vanderalm]

Moment, jetzt sprichst Du von Stirnholzmatten. Aber das Kanu von Michael Storer wurde mit Längsholz gebaut. Bei den Dimensionen von Kayaks oder Kanus sind Stirnholzmatten aussichtslos, die Radien viel zu klein. Allerdings ist die Druckfestigkeit von Längsholz natürlich miserabel und die Wasseraufnahme wie erwähnt ein Problem.

Ich werde mal sehen, ob sich Stirnholzmatten bei den Schotwänden und Süllrändern sowie evtl für ein paar Verstärkungen im Cockpit einsetzen lassen.

[Luftschiffer]

Balsa als Werkstoff kenne ich viiel besser als Okoumé, deshalb gebe ich hier mal ganz ungeniert meinen Senf dazu.

Zitat von vanderalm

Ganz interessanter Link! Ich hab noch niemanden sonst gesehen, der aus Balsa tatsächlich einen Rumpf gebaut hätte.

Zumindest im Modellbau wird das schon "ewig" gemacht.
Das Kanu von Michael Storer finde ich recht interessant. Für Anwendung auf ruhigen stehenden Gewässern ist die Bauweise so sicher ok. Natürlich nix für Wochentouren auf Flüssen mit Beladung.
Er war ja begeistert von Cyanacrylatkleber. Der ist zum schnellen Heften von Balsa wirklich ideal. Also nicht Stitch+Glue, sondern Zack+Glue! Mittlere Viskosität nehmen!

Balsa hat im Wasser schon ein paar schwerwiegende Nachteile, insbesondere die hohe Kapillarwirkung ist im Schadensfall problematisch, da dann schnell viel Wasser zwischen das Laminat gelangt.

Vor dem Drüberharzen musst Du halt gründlich trocknen, das ist bei anderem Holz aber auch nötig. Bei Balsa kannst Du im Schadensfall aber sehr einfach schadhaftes Material entfernen und durch "gesundes" ersetzen. Außerdem ist Balsa vermutlich beständiger gegen Holzfäule als z.B. Birke. Und die Oberfläche wird eher druckfester als mit Hartschaum.

Auch einer schlechten Haftung entlang der Faser habe ich auch schon öfter gehört.

Balsa hat eine ziemlich schlechte Scherfestigkeit längs zur Faser bzw. lässt sich sehr leicht spalten. Die Haftung von Epoxi auf Balsa ist dagegen so gut, dass sich bei Überlastung immer das ungetränkte Balsa zerlegt, nie die geharzten Bereiche bzw. Klebestellen. Das liegt sicher genau an der Kapillarwirkung, die das Harz so richtig in die Holzoberfläche reinkriechen lässt.

Andererseits sind Dichten von 100-200Kg/m3 schon spektakulär.

Beim heute verkauften Plantagenholz liegt die Dichte wohl meist knapp unter oder um 0,2. Früher in meiner Jugend fand ich beim Modellbauhändler Brettchen mit Dichten von 0,12 bis ca. 0,38. Je nach Verwendungszweck hab ich mir damals passendes Material im Laden per Briefwaage selektiert. Das leichteste konntest Du mit den Fingern zerbröseln, das schwerste war fast wie Lindenholz.

Ich werde beim Holzhändler mal nachsehen, was er an Balsa vorrätig hat – vielleicht kann ich es an ein paar Stellen einsetzen.

Mich würde mal interessieren, was für Hölzer es bei typischen kanadischen Holzhändlern gibt. In D gibts vorrätig im normalen Holzhandel ja nur Einheits-Massenware und gepresste Holzabfälle (Faserplatten).

Heute hat mir ein Elektriker _endlich_ 220V in der Werkstatt verlegt, allmählich kann der Bau beginnen

Lass was vom Bau sehen und hören! Bei uns hat es gerade 30 cm Neuschnee, und mein Bauplatz hat nur ein Dach und 3 Wände. Da muss ich definitiv bis zum Frühjahr warten.

Gruß,
Martin

[vanderalm]

Hi Martin,
so, ich habe jetzt auch nochmal meine Fachliteratur gewälzt. Balsa neigt stark zum verrotten und muss insbesondere nach dem Fällen schnell weiterverarbeitet werden. Früher wurde es mit Paraffin imprägniert, ich vermute mal, das macht man heute nicht mehr.
Es wird heutzutage überwiegend für Sandwiches mit anderen Hölzern verarbeitet oder als präpariertes Kernmaterial aus Hirnholz ("BALTEK") verwendet. Die schlechte Scherfestigkeit, die Du erwähnst, spricht eigentlich gegen jede Verwendung in belasteten Laminaten.

Wenn man bedenkt, dass Western Red Cedar all diese Probleme nicht hat und dabei weniger Harz aufnimmt, ist die Rechnung auch schnell wieder eine andere…

Vielleicht schaffe ich es am Wochenende mal zum Holzhändler (http://www.langevinforest.com). Ich kann Dich beruhigen, die Holzauswahl in den Baumärkten hier ist eine absolute Katastrophe. Die Kanadier nehmen es allgemein mit der Qualität nicht so genau (Gestern hat mir ein Tischler erzählt, dass er seine Möbel nie feiner als 120 schleift, weil es keiner bezahlen will…). Ehrlich, derart schlechte Qualitäten von Spanplatten, OSB und Sperrholz habe ich noch nirgends gesehen.
Oben genannter Händler ist aber ziemlich gut, nur schwer ohne Auto zu erreichen. Dafür hat er eine sehr umfassende Auswahl, sogar Ebenholz liegt dort im Regal.
Im Gegensatz zu Europa ist aber WRC hier ein Massenholz (für Terassen, Geländer, etc) und durchaus erschwinglich.

[Luftschiffer]

so, ich habe jetzt auch nochmal meine Fachliteratur gewälzt. Balsa neigt stark zum verrotten und muss insbesondere nach dem Fällen schnell weiterverarbeitet werden

Ah ja, wieder was dazu gelernt. So wie der Michael Storer über sein Kanadier-Experiment schreibt (Weiterverkauf nach mehreren Jahren), hat er es aber entweder kaum im Wasser gehabt und nur trocken gelagert, oder man kann wirklich fast beliebiges Holz nehmen, wenn es nur gut genug mit Epoxi eingekleistert ist.
Ich vermute mal, die Wahrheit liegt wohl irgendwo dazwischen...

Gruß,
Martin

[jes]

Hi Martin
Du kannst Deine Erkenntnisse aus dem Modellbau nicht auf den Großbootsbau übertragen.
Wenn wir hier im Bootsbau von Balsa reden, dann reden wir nicht von Balsa in Brettchenform. Wir reden von einem Kernmaterial, welches aus Klötzchen besteht, ca. 2*2cm Kantenlänge, auf ein Trägergitter aufgeklebt.
Die Dichte dieser Klötzchen variiert von leicht bis schwer, also kannst Du hier nicht mit Balsa-leicht rechnen, sondern eher mit mittelschwer bis schwer.
Die Fasern stehen senkrecht im Sandwich, wodurch sich die Durchtränkung verbessert gegenüber einem Brettchen, bei dem die Fasern parallel im Sandwich liegen würden.

Verrotten: ja Balsa verrottet recht schnell im Wasser.
ABER
1. werden die Kapilare im Balsa beim Laminieren weitgehend gefüllt.
2. durch den Klötzchenaufbau entstehen Spalte zwischen den Klötzchen, die harzgefüllt sind und damit ein Ausbreiten von Feuchtigkeit zumindest erschweren.

Warum solch ein Kanu nicht für eine Reise mit Gepäck geeignet sein soll, verstehe ich nicht. Über spitze Steine würde ich es zumindest bei dem Lagenaufbau vielleicht nicht fahren wollen. das hat aber nix mit dem Balsakern zu tun sondern mit den 80gr/m^2 Glasgewicht in der Außenhaut.

[Harry W]

Hallo
Hab hier gelesen das manche zwei Lagen Gewebe auf den Rumpf aufbringen.Wäre es da nicht besser eine Lage mit z.B 220 g aufzubringen? Um wieviel stabiler wird das Ganze? Ich las das ein etwas flexibler Rumpf gut wäre aber wie flexiebel ist ein teures laminiertes boot?

[jes]

@Harry
Besser ist relativ. Was willst Du erreichen?
Also, normalerweise nehmen die Leute 165gr/m^2-Lagen, hieße Deine 220iger ist nicht so "gut" wie zwei 165iger, weil ca 100gr/m^2 zu leicht.
Außerdem: normalerweise wird die Verarbeitung schwieriger mit zunehmendem Flächengewicht. Ganz leicht (<80gr/m^2) ist aber auch schwierig.

[Luftschiffer]

@HarryW:
Für Decklagen nimmt man ungern sehr grobes Gewebe. Besonders in der Positivbauweise muss man ja nachträglich die Poren an der Oberfläche füllen.
Neben dem Flächengewicht spielt noch die Webart eine Rolle für die Rauhigkeit der Oberfläche. Das möchte ich hier jetzt aber nicht breittreten.
Für wenig Geübte lässt sich Köper am einfachsten verarbeiten. Es franst an den Schnittkanten noch nicht extrem aus, liegt relativ glatt, und es lässt sich gut auf Rundungen drapieren, besser als Webart Leinen.

In ca. 165 g/m² Flächengewicht bekommt man preiswerte Köper-Gewebe, die schon eine gewisse Festigkeit bieten, sich dabei auch noch gut verlegen lassen und vor allem bei der Verarbeitung ohne Vakuumtechnik eine noch geringe Tendenz haben, von der Unterlage "abzuheben".

Groberes Gewebe, z.B. 390 g/m², würde ich nur ab ca. 2 mm dicken Laminatschichten als Innenlagen verwenden. Also nicht im Kajakbau.
Und es ist schon so steif, dass die Verlegeradien nicht zu eng sein sollten (oder man muss mit Vakuumtechnik arbeiten).

Beim Holzkajak halte ich mehr als eine 165er Lage GFK auf der Unterseite dann für sinnvoll, wenn das Boot durch felsigen Untergrund und gelegentliches "Über-den Boden-rutschen" im mit Gepäck beladenen Zustand stark beansprucht wird, oder auch bei gelegentlichen Flussfahrten mit leichtem Wildwasser.


@jes:
Auf den Kajakbau kann man vermutlich Kenntnisse aus dem Modellbootbau genauso gut oder schlecht übertragen wie Kenntnisse aus dem Großbootbau. Kanus und Jollen liegen praktisch in allen physikalischen Parametern ziemlich mittig zwischen Modellbooten und Großbooten.
Die grundlegende Physik ist überall dieselbe.

Außerdem solltest Du "ernsthafte" Modellbauer nicht unterschätzen. Durch das sehr viel geringere Risiko eines Personenschadens, die vergleichsweise schnelle Fertigstellung und den eher geringen finanziellen Einsatz sind Modellbauer sehr experimentierfreudig, und einige haben dadurch einen erstaunlichen Erfahrungsschatz. Deshalb würde ich persönlich den Rat eines erfahrenen Bootsmodellbauers im Einzelfall durchaus höher einschätzen als den Rat eines Bootsbau-Profis aus dem Serienbau.

Die von dir angesprochenen Balsamatten mit kleinen Blöcken mit Faser hochkant sind da ein gutes Beispiel. Sie taugen nur zum Bootsbau in Negativformen, weil man aus ihnen keine formgebende Struktur aufbauen kann. Ich würde sie auch nur mit Vakuumtechnik verarbeiten. Für Rundspant-Kajaks taugen sie vermutlich grundsätzlich nicht, weil man sie nicht in genügend engen Radien verlegen kann.

Natürlich ist eine Balsalage mit Fasern in Längsrichtung als Sandwich-Mittellage nicht so fest, aber beim Kajakbau in Leistenbauweise geht es nun mal kaum anders.


Ich persönlich würde eh kein Balsa nehmen. Was mich schon eher reizen könnte, wäre ein Stitch&Glue-Boot aus dünnen Hartschaumplatten statt Okoumé zu bauen (z.B. 6mm "Depron") und dann mit GFK zu beschichten.
Zum Zusammenfügen der Planken wäre Klebeband statt Kupferdraht angesagt, also eher "Tape&Glue". Sowas wäre ohne GFK-Schicht allerdings dermaßen labbrig, dass man es mit bloßen Händen zerbröseln könnte.
Bei geschätzten 5m² Fläche wäre der Glasfaserbedarf 10 m² höher als in Okoumé, mit Verschnitt eher 13-15 m². Dazu ca. 2 kg mehr Harz. Depron wäre viel billiger als Okoumé. Am Schluss könnte ich vielleicht 100-150 € und 10-15 Arbeitsstunden einsparen, und die Oberfläche wäre fester. Statt Sägelärm Zuschnitt der Teile mit einem Teppichmesser.
Aber keine Holzboot-Optik. Trotdem vielleicht eine Alternative zu Holz, falls ich mir mal ein "Flussboot" baue.

Gruß,
Martin

[luckystrike118]

Hallo Luftschiffer,

wenn Du statt Depron einen guten 50 - 60kg/m³ Hartschaum anpeilst, stimme ich Dir gerne zu. Depron ist zu weich und hat auch so gut wie keine Scher- bzw Schubfestigkeitfestigkeit.

Ansonsten es gibt "hartes" Styrofoam, Rohacell oder auch die einschlägigen Bootbauschäume, die in den geringen benötigten Dicken auch noch einigermaßen bezahlbar sind.

.

[jes]

....Außerdem solltest Du "ernsthafte" Modellbauer nicht unterschätzen. Durch das sehr viel geringere Risiko eines Personenschadens, die vergleichsweise schnelle Fertigstellung und den eher geringen finanziellen Einsatz sind Modellbauer sehr experimentierfreudig, und einige haben dadurch einen erstaunlichen Erfahrungsschatz. Deshalb würde ich persönlich den Rat eines erfahrenen Bootsmodellbauers im Einzelfall durchaus höher einschätzen als den Rat eines Bootsbau-Profis aus dem Serienbau.

Die von dir angesprochenen Balsamatten mit kleinen Blöcken mit Faser hochkant sind da ein gutes Beispiel. Sie taugen nur zum Bootsbau in Negativformen, weil man aus ihnen keine formgebende Struktur aufbauen kann. Ich würde sie auch nur mit Vakuumtechnik verarbeiten. Für Rundspant-Kajaks taugen sie vermutlich grundsätzlich nicht, weil man sie nicht in genügend engen Radien verlegen kann.

Natürlich ist eine Balsalage mit Fasern in Längsrichtung als Sandwich-Mittellage nicht so fest, aber beim Kajakbau in Leistenbauweise geht es nun mal kaum anders.

Ich unterschätze niemanden. ABER: ich bezweifle, dass Du alle Erfahrungen aus dem Modellbau auf ein "richtiges" Objekt übertragen kannst. Die Versagensmechanismen z.B. sind u.U. andere, die Einsatzgebiete ebenfalls (ich kann physikalisch einfach mit einem realen Flugzeug nicht so fliegen wie mit einem Modell. Das packe ich als Pilot gar nicht)

Bzgl. Balsamatten: ich habe nicht gesagt, dass sie für Positivbau geeignet sind.

Hartschäume: wenn ihr damit rumexperimentiert, und die hier so hoch gelobte Werthaltigkeit berücksichtigt, dann sollten die Schäume auch zeitstabil sein. Das gilt auch unter mechanischer Belastung. Schon mal ein Sandwich aufgemacht, bei dem der Schaumkern "versandet" ist?
Für mich kämen da nur dauerhaft stabile PVC-Schäume in Frage.
UND
M.E. geht vernünftiger Sandwichbau mit Schäumen nur in Negativbauweise. Sonst könnt ihr mir erklären, wie ihr das sonst machen wollt, weil die bisher genannten Materialien nicht steif genug sind um formgebend eingesetzt zu werden. Und wie löst ihr das Problem der ausreichenden Haftung zwischen Kern und GfK-Lage? Vakuum geht ja nicht, oder?

[Harry W]

Hallo zusammen.
Erstmal Danke für die sehr guten Antworten.Jetzt weiß ich warum 2 Lagen besser sind als eine Feste.Leuchtet auch jemand ein der nicht profesionell Modelle oder Boote baut.Find ich gut das nicht alles ins Extremste gezogen wird.Aber wie gesagt wie steif ist gut?

[Luftschiffer]

@luckystrike118/Michel:
Ja, das Depron war halt so 'ne Schnapsidee. Wenn's einigermaßen halten soll, muss wohl doch "richtiger" Stützstoff her...

@HarryW:

...wie steif ist gut?

Pauschal fällt mir dazu nur ein: Alles, was deutlich steifer ist als ein Schlauchboot, ist gut. Präziser: Wnn Du beim Gebrauch das Gefühl hast, dass es sich verwindet, d.h. deine spärliche Antriebsleistung zum Teil in Verformung und nicht zu 100% in Vortrieb umsetzt, ist es nicht gut.
Daraus folgt auch: Je fitter der Paddler, desto steifer muss das Boot sein.

Steifigkeit ergibt sich nicht nur aus Materialeigenschaften, sondern zu einem sehr großen Teil auch aus der Formgebung und kleinen Konstruktionsdetails. Schotten und Spanten tragen sehr zur Gesamt-Steifigkeit einer Konstruktion bei.

Sorry für die Plattitüden, aber eine handfestere Aussage kann ich leider nicht bieten.

@jes:
Alle Erfahrungen aus dem Modellbau kann ich sicher nicht auf große Boote übertragen. Du und ich werden sicher nicht den Fehler machen, irgendwelche Konstruktionsdetails einfach unreflektiert in eigene Projekte zu übernehmen.

Dass ich nicht blindlings drauflos bastele, sondern mir erst mal genau ansehe, wie es die erfahrenen Selbstbauer machen, siehst Du am Beginn dieses Threads. Erst mal muss ich die etablierten Methoden einigermaßen verstehen. Dann kann ich anfangen, über Alternativen nachzudenken.
Das geht auch dank Internet und Foren wie dem heute viiiel besser als damals, als ich mit 15 Jahren als Erster in unserem Modellflug-Verein ausgerechnet Flugmodelle mit Elektroantrieb bauen und fliegen wollte. Und dann auch noch als Schüler mit sehr knappen finanziellen Mitteln.
Übrigens schon damals Eigenkonstruktionen...

Deine Anregungen und Einwände zeigen, soweit ich das mit meinem begrenzten Wissen beurteilen kann, eine Menge Sachverstand in der GFK-Verarbeitung. Wär mal interessant, mehr über deinen Background zu erfahren.
"Versandeten" Hartschaum habe ich schon mal gesehen.
Deine Anregung, PVC-Schaum in Erwägung zu ziehen, nehme ich dankbar auf.

Fehlende Steifigkeit der Hartschaumplatten ohne GFK-Beschichtung ist natürlich ein Problem. Aber Probleme sind dazu da, um gelöst zu werden.
Und wie war gleich die Definition von "Hobby"? Ich glaube "minimaler Nutzen mit maximalem Aufwand".

Spaß beiseite, da kenne ich schon ein paar Tricks: Flache Bauteile wie Schotten und Spanten lassen sich z.B. wunderbar auf einer ebenen mit Trennmittel behandelten Fläche vorfertigen, und da kann man auch Vakuumtechnik einsetzen. Für Knickspanter gibt's zwischen Positiv- und Negativbauweise auch noch ein paar Zwischenstufen, indem man innen oder außen verschiedene Arten von Stützkonstruktionen einsetzt.
Auch über eine Vorbeschichtung der "Schaumstoff-Planken" mit GFK auf ebener Unterlage könnte man nachdenken.

Ich denke, wir sollten in diesem Thread möglichst halbwegs beim Thema "Einstieg in den Kajak-Selbstbau" bleiben. Es ist aber interessant, mal mögliche "Seitenwege" zu diskutieren, weil so vielleicht Anregungen für eine unkonventionelle Bauweise entstehen. Und ja, auch einige Hirngespinste als solche entlarvt werden, damit man sie verwerfen kann, bevor sie Zeit und Geld fressen.

Negativ-Bauweise wird wohl kaum ein Einsteiger wählen. Die Zeiten, in denen Vereine eigene Negativformen hatten, in denen Mitglieder Boote bauen konnten, sind vermutlich auch schon länger vorbei??
Außerdem übt zumindest auf mich gerade die Möglichkeit, ein Unikat zu besitzen, einen sehr großen Reiz beim Selbstbau aus.

Zum Thema Werterhalt: Ich gehöre nicht zur Fraktion "Edel-Strip-Planked Kajak mit 12 Lackschichten und hochglanzpolierter Klavierlack-Optik".
Mehr als ca. 100 Arbeitsstunden möchte ich in ein einfaches Paddelboot möglichst nicht investieren. Niemals würde ich in ein Boot so viel Lebenszeit und Energie investieren, dass ich nach der Fertigstellung in ein seelisches Loch falle.
Ich sehe schon eher den Aspekt der Müllvermeidung, denn ein GFK-Sandwich-Boot lässt sich ziemlich schlecht recyceln, egal ob mit Holz oder Schaum als Innenlage. Das kann man eigentlich nach der Gebrauchsdauer nur zerkleinern und in die Müllverbrennung geben. Da sind die Plasteboote mit geblasenen Polypropylen-Rümpfen leicht im Vorteil. Und natürlich die traditionell gefertigten Holzboote. Die kompostieren sogar schon während des Gebrauchs, wenn man sie nicht ständig pflegt.

Gruß,
Martin

[jes]

Hi Martin

Praktische Efahrung: diese weißen Regalbödenplatten (innen Faserplatte, außen so eine weiße Beschichtung, Melanin???) solltest Du prüfen, bevor du da mit Vakuum draufgehst. Ein Arbeitskollege hatte welche für sein Modell, die waren komischerweise nicht ausreichend dicht. Trotz Trennmittel, dicker Folie, guter Abklebung und allem.
Akrylglasplatten sind ganz brauchbar.

Mein Hintergrund:
Also ich habe eine Werkstattleiterlizenz des DAeC für Holz-, Gemisch- und GFK-Bauweise sowie eine Lizenz zur Motorwartung. Heißt, ich darf quasi an Sportflugzeugen mit und ohne Motor aus den o.g. Materialien so ziemlich alles machen (Blech und Schweißen darf ich nicht ). Und habe das auch schon bis hin zur CFK-Holmschäftung, zeitweise in einem Fachbetrieb.

Beruflich hatte ich als Konstrukteur und Qualitätsingenieur so ca. 12 Jahre mit GFK zu tun im Bereich Windkraft, von der Konstruktion bis zur Unfalluntersuchung im Schadensfall. Nebenbei die übliche Bastelei, hier mal eine Form für einen Kanadier, da mal ein GFK-Flugmodel (nicht meines).

Hier im Bootsbau bin ich etwas geschockt mit welcher Blauäugigkeit und wie primitiv teilweise mit GFK umgegangen wird, weniger bei den Selbstbauern als vielmehr in der kommerziellen Bauerei. Das kann man so machen, aber eine Werkstoffgerechte Konstruktion.....???
Ähnlich sieht es aber auch bei den Nutzern aus, die mal eben so einen Schaden reparieren oder "eine Konsole bauen". Am Besten mit 19mm Siebdruckplatten, ABER Kohlefaserbeschichtung. Muss ja leicht sein.

Ich gebe zu die genauen Harze und Gläser, die im Bootsbau benutzt werden, kenne ich nicht. Dafür gibt es hier kompetentere Mitglieder.
Aber zurück zu Deinem Kanu:
Wie hast Du Dir das mit dem Schaum vorgestellt?
Knickspantenbauweise a la Stitch&Glue, nur statt Sperrholz eben Schaumplatten? Oder Positivbauweise und Vakuum oder doch eine Form?

Bei von den von Dir angesetzten 100 Baustunden scheiden m.E. die beiden letzten Verfahren aus.
Bei dem ersteren Verfahren ist die Frage eher, ob sich der Aufwand lohnt.
Wenn es Dir um den Umgang mit Harz und Glas geht, sicher. Gewichstersparniss erwarte ich, ehrlich gesagt, von einem Anfänger bei seinem ersten Versuch eher nicht. Außerdem mußt Du ev. einen Bauplan für ein Sperrholzboot etwas umkonstruieren um es in Schaum bauen zu können (ich würde z.B. keine Spante auf ein Sandwich (Schaum oder Balsakern) kleben sondern immer an der Stelle der Verklebung den Kern aussparen. Nachteil ist, dass man das optisch an der Außenseite sieht. Vorteil ist aber die bessere Kraftüberleitung.

[blondini]

Zitat von jes

Ich unterschätze niemanden. ABER: ich bezweifle, dass Du alle Erfahrungen aus dem Modellbau auf ein "richtiges" Objekt übertragen kannst. Die Versagensmechanismen z.B. sind u.U. andere, die Einsatzgebiete ebenfalls (ich kann physikalisch einfach mit einem realen Flugzeug nicht so fliegen wie mit einem Modell. Das packe ich als Pilot gar nicht)

nie den Flug des Phoenix gesehen

[else]

Man sollte die Modellbauer wirklich nicht unterschätzen, was ja recht häufig getan wird.
Völlig zu Unrecht, wie ich meine.
Wenn man allerdings irgendwelche spielzeugmodelle aus dem Baukasten als Maßstab nimmt, dann ja.
Aber: Viele Modellbauer bauen "richtige" kleine schiffe und "richtige" kleine Flieger. Und die aus Materialien, an die hier niemand denken würde für den Selbstbau, CFK ist da absolut gängig, CAD Konstruktion ausgefuchstester Art an der Tagesordnung, dagegen kann man die Serviettenzeichnungen von Glen-L locker vergessen, viele haben CNC Fräsen in der Werkstatt oder darauf zugriff, während bei den hiesigen Selbstbauern um den besten Fuchsschwanz diskutiert wird, die Modellbauer stellen Bauteile routinemässig gelasert oder gefräst her, während man hier Kataloge wälzt, dort werden hochkomplizierte, Strahlturbinengetriebene Rennboote oder Heli´s gebaut, und zwar die meisten Teile werden selbst hergestellt, hier herrscht meist noch Einbaumtechnik, wenn man mal die verhältnismässigkeit heranzieht.
Sicherlich vollbringen hier auch einige handwerkliche Höchstleistungen, aber wenn jemand mit einem selbstgebauten S&G Sharpie über einen Helibauer die Nase rümpft, ist das schon sehr verfehlt.

[jes]

@else
Was ist der Grund Deiner Aufregung?