Materialien Bauteile versteifen

[Karotte]

Hallo,

eine Frage an die Metaller, Ingenieure, Bastler oder Dich!

Gerade bei Walkern/Mechas o.ä. tritt gerne die Frage auf, ob das Material (z.B. Resin) auf Dauer das Gewicht hält oder zusammen sackt. Die Beine sind da das Problem, v.a. wenn starke Knicke/Gelenke im Design vorhanden sind. Stichwort: Vogelbeine...

Daher meine Frage: Bei einem Selbstguß von selbst hergestellten Designs kann man natürlich Metallröhrchen eingießen und bei gekauften Kits (ob Resin oder Plaste) kann man evtl Metallverstärkungen einbauen/einkleben.

Aber welches Material (Stahl, Messing, Kunstoff) und in welchen Durchmessern sollte man es verwenden?

Ich hab mal gegoogelt und das Thema "Widerstandsmoment" gefunden. Also eine Art Widerstand gegen Querkräfte (Torsionskräfte sind in unserem Bereich wohl eher vernachlässigbar). Ist angeblich materialunabhängig... Siehe hier:
http://schmegel.eu/berechnen/statik/antenn_03.html

Daher noch mal präziser: Wie geht Ihr die Frage an, in wie weit Euer Modell verstärkt werden und mit welchen Material und welche Abmessungen das verwendete Material haben muss?

Danke für Euren Input!

 

[Callamon]

Grundsätzlich schon mal mit Rohren (oder in kleinen Maßstäben Röhrchen) statt mit Vollmaterial. Bei gleichem Durchmesser sind Rohre stets erheblich stabiler.

[Karotte]

Ja, das ist mir klar. Ich war heute im Baumarkt und hab mal rumgesucht. Material im Angebot: Messing, Stahl, Alu, Kunststoff (welcher auch immer). Unterschiedliche Außen- und Innendurchmesser. Was soll es nun sein?  

Lt oben im link angegebener Formel ist ein möglichst großer Unterschied im Außendurchmesser gegenüber dem Innendurchmesser ein "Garant" für besseres Widerstandsmoment. Und das soll wirklich materialunabhängig sein? Hmmm... Kunstoffrohr = Stahlrohr, wenn gleiche Abmessungen? Ich weiß nicht...

Nachtrag: Evtl sind di wirklich kritischen Bereiche nicht so sehr die "geraden" Teile, sondern die Knicke/Gelenke...

[joeydee]

Grundsätzlich schon mal mit Rohren (oder in kleinen Maßstäben Röhrchen) statt mit Vollmaterial. Bei gleichem Durchmesser sind Rohre stets erheblich stabiler.

Achtung, muss heißen bei gleichem Gewicht. Da ein Rohr bei gleichem Material einen größeren Durchmesser hat als ein Stab.
Wenn man Durchmesser vergleicht, wäre Vollmaterial ja praktisch ein Röhrchen im Röhrchen im Röhrchen... und größere Wandstärken bis zum Vollmaterial sind natürlich stabiler als nur das äußerste dünnwandige Röhrchen.

Ich gieße zwar nicht, aber materialmäßig bin ich meist bei Messing. Alu und Kupfer sind weicher, Stahl müsste härter sein.
Kohlefaserstäbe oder -Rohre nutze ich auch noch. Sehr leicht und stabil.

Von der Form her: U- oder H-Profil geht z.B. auch gut (wie beim Rohr wenig Material, viel Querschnitt).
In deinem Fall musst du auif jeden Fall schauen, dass du die Gelenke mit einem Winkel versteifst, das ist auf alle Fälle die Schwachstelle.

[Turrican]

Man könnte auch Rechteck-Profile nehmen statt Rohre.
Kommt auf das Gewicht an was es aushalten soll.

Beim selber gießen würd ich mal sagen, insofern man Alupulver mit ins Resin mischt dürfte das auch schon stabiler werden.

Überlege aber derzeit auch noch wie ich den Neisen AT-ST verstärken kann an den Beinen , da ich da gerne ein GOMO Modell draus machen würde.