fiets – bromfietstechniek - Fietstoeren

A2. Fiets – bromfietstechniek
Als we dwars op de vezels (90 en 0°) werken, draagt niet de vezel, maar de matrix deze
krachten en dat gaat niet lang goed!
De belangrijkste constructiemethode is voor ons de handvorm of "handlay-up" methode.
Men werkt hierbij met een simpele mal van hout of gips. De oppervlakte ervan wordt
bestreken met een lossingmiddel, gewoonlijk polyvinylalcohol (PVA), omdat dit oplosbaar
is in water. Hierop brengt men een dunne laag hars aan, waarop de roving -matten of
weefsels gelegd worden. De mat wordt goed aangedrukt om de weefsels te doordringen
met hars en de luchtbellen te verwijderen. Nu wordt op het weefsel weer een nieuwe laag
hars aangebracht, en eventueel weer een nieuwe laag weefsel. Door aan de binnenkant
vacuüm te zuigen, kan men luchtbellen vermijden en overtollig harsgebruik voorkomen.
Hierdoor wordt een maximaal haalbaar vezelpercentage van 60% bereikt. Als men met
een kern (wood -core methode) van PUR-schuim of balsahout werkt, kan deze blijven
zitten. Uiteraard is dit extra gewicht (en stijfheid).
3
TABEL 4 vezel s.m.(gr/cm ) sterkte(Gpa) E-modulus(Gpa) E/s.m.
polyetheen 0,97 2,8 87 89,7
aramideHT 1,44 2,8 67 46,5
aramideHM 1,45 2,8 125 86,2
carbon HT 1,78 3,5 240 134,8
carbon HM 1,85 2,5 400 216,2
E -glas 2,55 2,0 74 29,0
In tabel 4 zien we een overzicht van de eigenschappen van diverse vezels. Als
constructeurs van fietsen zijn we niet geïnteresseerd in treksterktes. Licht en stijf is ons
devies! We kiezen dus uitsluitend HM fibers. Onbetwist winnaar is carbon HM. Eventueel
kunnen we ook combinaties van carbon en aramide, of carbon en polyetheen, nemen.
Met name dit laatste weefsel is goed bestand tegen druk; een eigenschap waarin de
meeste composieten slecht scoren en waardoor al veel constructies jammerlijk faalden.
De ontwerpers staren zich blind op de hoge treksterktes, terwijl constructies net zo vaak
op druk belast worden.
De E -modulus vermeld in tabel 4 is erg geflatteerd. Zoals we zagen is maximaal 60%
vezel en 40% matrix (soortelijke massa 1,4). De E -modulus van de composiet zal veel
lager zijn dan de vermelde waarde. Verder is de vezel alleen in de lengterichting stijf. In
een frame waar veel verschillende belastingen op komen, moet daarom "vierkant" weefsel
verwerkt worden, hier zijn de schering en inslag gelijk. Weefsel met vrijwel alle draden in
een richting noemt men uni directoraat (U. D.); dit wordt gebruikt ter versterking.
Fietsen met composiete buizen volgens de traditionele buis –lug -lijmmethode, geven veel
minder verbetering in stijfheid t.o.v. overeenkomstige aluminium exemplaren, dan men op
grond van de stijfheid van de composiete buis zou mogen verwachten.
Elke constructie is zo stijf als de slapste doorsnede.
Daarnaast blijkt dat ook de eigenschappen van de gekozen verbindingsmethode van grote
invloed zijn.
20