Brett mit einem Carbon-Stab verstärken

[thüringer1]

Hallo zusammen

Ein Brett aus Mahagoni 330x180x12mm möchte ich mit 2 Carbonstäben verstärken, so dass es sich nicht quer zur Faser verziehen kann.
Die 180mm sind quer zur Faser. Ich möchte das 12mm dicke Brett an zwei Stellen durchbohren zirka 3 bis 4 mm.
Danach einen Carbon-Stab 2mm einfügen und mit Epoxydharz vergießen.

Ich sehe darin die einzigste Möglichkeit, dass das Brett seine gerade und flache Form behält. Es wird im Wohnbereich verwendet.
Was sagt der Profi zu dem Vorhaben.

Vielen Dank im Voraus.

 

[IngoS]

Hallo,

viel Arbeit ohne Erfolgsaussicht.

Gruß Ingo

 

[magmog]

Guuden,

wenn's Brett trocken ist tut sich bei ihm nicht viel,
und wenn doch bringen die es die Cabonies auch nicht.

 

[seschmi]

Die alten Römer haben Marmor abgebaut, indem sie Löcher in den Stein gebohrt haben. Dahinein kamen Holzstäbe, die dann nass gemacht wurden.

Das hat dann den Stein gesprengt.

Wenn Holz arbeitet, arbeitet es. Da machen 2mm Carbon nicht allzu viel aus. Entweder bessere Holzauswahl oder anderes Material.

 

[welaloba]

die Stäbchen werden sich brav mitbringen.

 

[Daniboy]

Mal rein theoretisch überlegt:

1. Kohlefaserstäbe sind steifer als Holzstäbe gleicher Abmessungen, daher würde das Brett damit steifer.
2. Stahlstäbe sind steifer als Kohlefaserstäbe gleicher Abmessungen, daher würde das Brett damit noch steifer.
3. Versteifungselemente in der Mitte vom Brett eingebracht (bei der "neutralen Faser") bringen viel weniger als in den Randschichten.

 

[wirdelprumpft]

eigentlich Ist Mahagoni ein dankbares Holz und verzieht sich wenig zumindest bei stehenden Jahresringen
die 330 aus 3x110 oder 4x 82,5 unter Beachtung der Verleimregeln herstellen dann sollte das normal gerade bleiben

nur mal so eine 330 mm lange 4 mm Bohrung durch ein 12 mm Brett ist schon optimistisch selbst bei 180 mm schwierig da es vermutlich keine so langen 4mm Bohrer gibt

 

[Daniboy]

Ich gehe davon aus, dass die 180mm durchbohrt werden sollen. Bei einem 12mm dicken Brett ist das auch schwierig genug.
Da gibt es "Balkenbohrer" das sind lange Holzbohrer auch bei Durchmesser 4mm zB 300mm lang.

Bei Luftfeuchteänderung werden sich die 180mm verändern weil das Holz arbeitet.
Die eingeklebten Kohlefaserstäbe arbeiten aber nicht mit, deshalb kann die Verklebung dort aufgehen. Aus diesem Grund sind ja zB Gratleisten, die eine Tischplatte ähnlich vor Verzug bewahren sollen nicht eingeklebt.


Nachtrag zur Belustigung: ChatGPT sagt zu dem Thema:

"Als Chatbot kann ich sagen, dass dein Vorhaben, das Brett aus Mahagoni mit Carbonstäben zu verstärken, eine effektive Möglichkeit sein kann, um das Brett stabiler und widerstandsfähiger gegen Verziehen zu machen, insbesondere bei Beanspruchung im Wohnbereich. Durch das Bohren von Löchern für die Carbonstäbe und das Einfügen von Epoxydharz wird das Material des Mahagoni-Bretts nicht beeinträchtigt.

Jedoch empfehle ich dir, für die genaue Platzierung und Maße der Löcher sowie der Carbonstäbe einen Experten oder Fachmann zu Rate zu ziehen. Es ist auch wichtig, sicherzustellen, dass die Epoxydharz-Klebung ordnungsgemäß durchgeführt wird, damit die Carbonstäbe stabil verankert sind und das Brett seine Form beibehält."

 

[Mathis]

Nachtrag zur Belustigung: ChatGPT sagt zu dem Thema:

"Als Chatbot kann ich sagen, dass dein Vorhaben, das Brett aus Mahagoni mit Carbonstäben zu verstärken, eine effektive Möglichkeit sein kann, um das Brett stabiler und widerstandsfähiger gegen Verziehen zu machen, insbesondere bei Beanspruchung im Wohnbereich. Durch das Bohren von Löchern für die Carbonstäbe und das Einfügen von Epoxydharz wird das Material des Mahagoni-Bretts nicht beeinträchtigt.

Jedoch empfehle ich dir, für die genaue Platzierung und Maße der Löcher sowie der Carbonstäbe einen Experten oder Fachmann zu Rate zu ziehen. Es ist auch wichtig, sicherzustellen, dass die Epoxydharz-Klebung ordnungsgemäß durchgeführt wird, damit die Carbonstäbe stabil verankert sind und das Brett seine Form beibehält."

Der typische geistige Dünnschiss eines dummen Chatbots, der nichts zum Thema beitragn kann, aber jede Menge gequirlter Kacke in eloquenter Form absondern kann.

Genau da verläuft die Grenze zwischen dummem Geschwurbel und Fachwissen zum Thema.

Ein trockenes Brett Mahagoni braucht keine Verstärkung in irgendeiner Form. Gutes Mahagoni ist das einzige Holz, aus dem z.B. die Engländer Tischplatten mit oft mehr als 1 Meter Durchmesser ohne jede Gratleiste oder sonstwas gebaut haben, und die auch heute noch gerade dastehen.
Hie liegt auch noch eine runde Platte aus massivem Mahagoni rum, die dazu auch noch nur einseitig poliert ist, die Unterseite dagegen rohes Holz- und die Tischplatte um 1820 ist topfeben, Sommers wie Winters. Eben typisch Mahagoni.

 

[yoghurt]

Hallo,
ergänzend zu den richtigen Anmerkungen der geschätzten Kollegen: Wenn ich mir so ein verworfenes Brettchen aus Buche vorstelle, dann habe ich die Vermutung, dass ich das gerade drücken kann, wenn ich es auf einen planen Maschinentisch lege und mich darauf stütze. Das heißt ich muss schon ordentlich Kraft aufbringen, schwierig mit dem Unterarm zu beziffern, lassen wir es die Hälfte meiner 90kg sein, so reden wir von 450N. Lege ich mir die Carbonstäbe als Balken auf zwei Stützen hin und hänge mich mit meinen 450N darauf, dann verformen sich die Dinger dermaßen, dass klar ist dass sie das Holz nicht aufhalten können. Deswegen also keine Buche sondern das besser geeignete Mahagoni und auf die Stäbe verzichten.

Meine Ausführung genügt keinen wissenschaftlichen Standards und folgt eher einer „Handwerker-Logik“.

 

[Martin45]

Ein anderer Aspekt:
Carbon ist ja ein Fasermaterial. Egal, ob es dann hinterher als Stab gekauft wird, sind da drin einzelne dünne Fasern.
Diese Faser kannst du biegen und sie werden sehr schnell brechen.
Wenn du aber dran ziehst, halten sie enorme Zugkräfte aus. Dafür ist es ein geniales Material.
Du willst bei deinem Brett eine Biegung verhindern. Da wird das Karbon sicher nicht brechen, aber was das gegen die Verbiegung hilft, ist genau Null.

 

[Daniboy]

....aber was das gegen die Verbiegung hilft, ist genau Null.

Natürlich nicht, weil die Fasern ja mit Epoxidharz zusammen gehalten werden.
Dadurch ergibt sich eine 8x so hohe Steifigkeit wie bei Holz bei gleichen Abmessungen.

Warum die Stäbe trotzdem kaum was bringen, liegt daran, dass sie so dünn sind und in der Mitte des Brettes liegen.

 

[derdad]

Beim vorgegebenen Holzstück von ca einer A4 Seite aus Mahagoni hat das mittige Einbohren eines Carbonstabes wenig Sinn. Wenn es um die Breitenveränderung geht reden wir von einer Veränderung im Innenbereich von max 1-2mm. (Bei 5% Holzfeuchteveränderung). Für normale Anwendung im Holzbereich vernachlässigbar. Und wenn es ums Verziehen geht, also Biegen, kann ein so dünner Stab es nicht gerade halten. Da hat Holz zuviel Kraft.
LG Gerhard

 

[thüringer1]

Vielen Dank für eure Antworten.
Ich konnte bisher noch keinen CFK Stab befummeln, um mir einen eigenen Eindruck zu verschaffen.
Die Stäbe sollten bei 40mm und 290mm eingesetzt werden. Ich kann auch dickere Stäbe einsetzen. Das Bohren sehe ich nicht als Problem. Es sind stehende Jahresringe (Streifer).

Welche Möglichkeit habe ich noch, um ein Verziehen zu verhindern?

 

[welaloba]

ich fass es nicht, ehrlich

 

[yoghurt]

Hallo,
mach nix! Gar nichts! Sieh zu, dass das Brett beidseitig gleich Oberflächenbehandlung bekommt und nicht eine Seite im Wasser schwimmt während die andere in der Sahara trocknet.

Bei mir bleibt ein Küchenbrett, deutlich größer aus stehenden Jahrringen unverleimt seit Jahren gerade.

 

[Arkhan1806]

Naja...
Wie bereits gesagt, hast du ein Holz, das sich von vornherein schon realtiv wenig verzieht... Du musst also nix machen.
Und wenn du wirklich, unbedingt was machen willst, pack dir da Stahlstäbe oder ne vernünftige Gratleiste rein. Carbonstäbe sind relativ ungeeignet...

 

[Daniboy]

Carbonfaser ist nur auf das Gewicht bezogen viel steifer als Stahl.
Bei gleichen Abmessungen ist Stahl steifer.

Wieso glaubst du, dass du da was stabilisieren musst?

 

[Martin45]

Natürlich nicht, weil die Fasern ja mit Epoxidharz zusammen gehalten werden.
Dadurch ergibt sich eine 8x so hohe Steifigkeit wie bei Holz bei gleichen Abmessungen.

Warum die Stäbe trotzdem kaum was bringen, liegt daran, dass sie so dünn sind und in der Mitte des Brettes liegen.

Ich schrieb nix von Steifigkeit...aber ja, die Stäbe sind zu dünn, deswegen ist die Steifigkeit unerheblich.

 

[Daniboy]

(Hohe) "Steifigkeit" ist ja nur ein anderes Wort für "verbiegt sich nicht leicht".

Materialien lassen sich diesbezüglich gut vergleichen durch den E-Modul.
Je höher die Zahl ist desto weniger biegt sich das Material bei Biegebeanspruchung durch:

Material	E-Modul in GPa (1GPa=1000N/mm²)
Stahl	210
Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK)	88
Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)	33
Fichte*, Mahagoni*	11
Eiche*	13
Aluminium	70

Also zB ein Fichtenholzstab biegt sich ca 19x (19=~210/11) so stark durch, wie ein Stahlstab
(mit gleichen Abmessungen und durch die gleiche Kraft belastet).
Ein Mahagonibrett biegt sich 8x (8=88/11) so stark durch, wie ein CFK-Brett.

* ... Bei Holz sind die Werte natürlich abhängig von der Holzqualität und der Faserrichtung,
eine gute Aufstellung findet sich hier: www.schweizer-fn.de

 

[jochen-steini]

2mm Carbonstäbchen wäre auch viiiel zu dünn. Das kann man ganz easy biegen. Da müsstest mindestens 8-10 mm nehmen.

 

[thüringer1]

Ich danke euch für die Information.
Aus diesem Grund stellte ich auch meine Frage. Nach so einem Vergleich von ''Daniboy' hatte ich gesucht.
Ich werde die Füße still halten und die Bretter, die eine sehr gute Qualität aufzeigen rundherum mehrfach Lackieren und so sollten sie ihre gerade Form behalten.
Die Antworten von ''welaloba'' waren nicht hilfreich.