Herzlich Willkommen

Herzlich Willkommen!
In diesem Blog dokumentiere ich, wie ich im Rahmen meiner Maturitätsarbeit ein Fahrrad aus Bambus anfertige. Das Ziel dieses Projekts ist, ein leichtes, dynamisches und stabiles Fahrrad aus einem nachwachsendem Material, dem Bambus, herzustellen. Ich werde hier auf die technischen Aspekte dieses Themas eingehen und verschiedene Inspirationsquellen aufführen. Dabei will ich Euch einen interessanten Einblick bieten, was es heisst, ein Bambusvelo zu bauen.
Wenn ihr Anregungen, Tipps oder Fragen habt, schreibt einfach einen Kommentar. Viel Spass beim Lesen!

Montag, 18. Oktober 2010

Probelaminat bei Ganz Yachting 3

Nachdem die Verbindungen ausgehärtet sind, ging es daran, zu testen, wie gut sie halten. Dazu spannten wir sie in eine Maschine ein, mit der man durch das Drehen eines Rades einen Block rausdrücken konnte. Ich achtete darauf, wie streng es ging das Rad zu drehen und betrachtete anschliessend die Bruchstelle. Das Glasfasergewebe hatte sich am Besten gehalten und deshalb werde ich es auch am Velo verwenden.
Bei den Laminerten Verbindungen trat das Problem auf, dass das Bambus vor dem Laminat kaputt ging und ich deshalb mit dem Druckpunkt direkt an die Kontaktstelle gehen musste.
Hier möcht ich euch einige Bilder und anschliessend die Videos dazu zeigen.


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Sonntag, 17. Oktober 2010

Probelaminat bei Ganz Yachting 2


Nachdem das Harz über Nacht gut ausgehärtet war, nahm ich das Klebeband ab und begann das überschüssige Epoxy mit dem Dremel wegzumachen. Weiter schliff ich mit normalem Schleifpapier ungefähr 10 cm an allen Seiten der Verbindung weg, da das Laminat nur auf der glatten Oberfläche des Bambus schlecht haftet.

Durch zu festes Anziehen im Schraubstock entstand ein Riss!


Zwei dieser drei "Sprossen" laminierte ich, um anschliessend ihre Stabilität überprüfen zu können. Eine mit Glasfasermatten und die Andere mit Glasfaserrovings. Wie schon erwähnt wurde mir von Jens mehrfach dazu geraten die erstegenannte Technik zu verwenden. Ich konnte mir aber schlecht vorstellen, das man die Matten und Gewebe passgenau in die Ecken legen kann. Also entschied ich mich, Beides zu testen und dann zu entscheiden.


Bei beiden Varianten des Laminierens war der erste Arbeitsschritt identisch. Erneut trug ich eine dünne Schicht Klebstoff auf und machte einen Füllmittel, indem ich Baumwolle und ein spezielles Pulver hinzugab und damit eine Hohlkehle ausfüllte.
Anschliessend legte ich ein Glasfasergewebe mit gut verziehbaren Maschen 45º Grad zum Bambus, da die Kraftübertragung so am Besten gewährleistet wird. Dadurch, dass die Fasern lose ineinander sind, lässt sich das Gewebe gut an die Klebestelle anbringen.


Laminieren mit Roving

Nachdem der erste Schritt ausgeführt war, begann ich damit Glasfasern in Rovingform möglichst so um das Bambus zu wickeln, dass die Fasern vom angehefteten Stück zum Grundrohr verlaufen. Nur so können sie das Rohr auf Zug sichern. Dies sauber auszuführen und die Rohre gespannt zu binden, stellte sich als sehr schwierig heraus, da ich sie nirgends befestigen konnte, wenn ich sie von oben nach unten ziehen wollte. Dies ist der entscheidende Nachteil der Rovinge.
Ich band das Glas jeweils trocken um das Bambus und betupfte es mit dem Pinsel, um es mit Epoxy zu tränken. Um die Fasern noch zusätzlich an das Bambus zu drücken umwickelte ich diese mit Klebeband, was sich im Nachhinein als nicht so klug herauststellte, da es sich nicht, wie hier beschrieben, gut ablöste, sondern extrem klebte und ich so keine vernünftige Sicht auf das getrocknete Laminat hatte.


Laminieren mit Gewebe

Diese Art der Laminierung erwies sich als besser, da ich die Matten ohne Probleme an die Stangen legen konnte und die Faserrichtung schon vorgegeben ist. Wir klebten verschiedene Matten auf, um den verschiedenen Kräften, die wirken werden entgegen zu halten. Ich ging wieder wie bei den Rovings vor. Auflegen, betupfen bis die Fasern getränkt waren. Als alle Schichten drauf waren, kam noch zum Abschluss das Abrissgewebe. Man legt es auf das feuchte Laminat, damit man nach dem aushärten nicht mit dem Schleiffpapier dieses bearbeiten muss, sondern ohne die Fasern zu bschädigen diese Schicht abreissen kann und eine zur Weiterverarbeitung schön angeraute Oberfläche vorfindet.


Sonntag, 10. Oktober 2010

Probelaminat bei Ganz Yachting 1


In den letzten Tagen war ich mit dem Bambus, das ich bei den ersten Erhitzungsproben verwendet habe in der Werft von Ganz Yachting. Es ging darum, dass ich den Werkstoff Epoxy kennenlerne und seine Anwendung studiere. Weiter wollte ich allgemein überprüfen, wie gut die Verbindung Bambus auf Bambus hält, wie ich es bei der Sattelstütze verwenden möchte.

Jens (Bootsbauer), der mir alles erklärte und zeigte, riet mir, das Laminat mit Glasfasermatten und -geweben zu machen, da so den wirkenden Kräften am Besten entgegen wirken kann.
Ich bestand jedoch darauf, mindestens eine Verbindung mit Rovingen zu laminieren, obwohl schnell im Gespräch mit Jens klar wurde, dass Probleme entstehen, wenn man mit Glasfasern in Form von Rovingen arbeitet. Auf diese Komplikationen, werde ich später noch genauer eingehen.

Also fertigten wir drei mit Epoxy aneinander geklebte Verbindungen an. Für die erste Verbindung schliff ich mit einer Feile das kürzere Rohr möglichst genau auf den Durchmesser an. Bei den verbleibenden Zwei arbeiteten wir dann mit Schleifmaschinen. Beim Rahmen werde ich das ganze mit einem Kronenbohrer ausbohren, was laut TwoMorrow Bikes ausgezeichnet funktionieren soll, ich aber nur in der Werkstat von Fahrradbau Stolz sauber ausführen kann.
Um die beiden Rohre nun aneinander kleben zu können, schliff ich die oberste Schicht des Bambus weg, damit das Harzgemisch haftet. Dann wurden die Klebestellen mit dem Epoxy ein wenig angenässt und anschliessend, mit einem Füller vermischt, Grosszügig aufgetragen.
Mit Klebeband zusammengehalten härtet der Kleber über Nacht ein und ist am nächsten Tag für die Weiterverarbeitung bereit.

Auf Bambus von Alaska nach Argentinien

Freitag, 8. Oktober 2010

Wärmebehandlung

Um den Bambus für das Zusammenbauen vorzubereiten, arbeite ich in der Werkstatt vom Fahrradbau Stolz in Wallisellen. So transportierte ich also letzten Dienstag meine Bambusstangen wiedereinmal mit öffentlichen Verkehrsmitteln. Diesmal gibt es kein Video...:)

Werkstatt:


Wie schon früher erwähnt, werde ich den Bambus mit einem Schweissbrenner erhitzen, um ihm möglichst viel Feuchtigkeit zu entziehen und das Harz darin zu härten. Dies hat den Zweck, dass er sich im verbauten Zustand nicht weiter schrumpft. Leider besteht beim Erhitzen die Gefahr, dass er Risse bekommt. Um dem entgegenzuwirken lege ich den Bambus in ein Tuch, sodass er langsamer abkühlt.
Hält man Brenner ans Rohr, erhält der Bambus zuerst einen feinen Glanz. Man kann durch die Entfernung der Flamme und die Geschwindigkeit des erhitzten verschiedene Brauntöne bis hin zu ganz schwarz verkohlt erreichen. Man muss dabei darauf achten, dass man mit der Flamme nicht zu lange an der selben Stelle bleibt, da das Rohr dort sonst innert kürzester Zeit schwarz wird und das wollen wir ja nicht.
Ich habe festgestellt, dass es am besten geht, wenn ich den Brenner mit einer konstanten Bewegung vom einen Knoten zum nächsten bewege. Dort nehme ich die Flamme weg und gehe wieder zum Ausgangsknoten und mache die nächste Zeile. So verhindere ich, dass das das Rohr aussen verkohlt, die äusserste Schicht wegbrennt und das Muster fleckig wird. So versuchte ich einen möglichst gleichmässigen Farbton zu erzeugen, der sich kurz vor diesem Abblättern der Aussenschicht ansiedeln soll.Wer sich wissenschaftlich mit der Erhitzung von Bambus beschäfftigen möchte, findet hier eine sehr ausführliche Lektüre dazu.
Hier nun einige Eindrücke es ganzen...