Rohre Laserschneiden

[einrad]

Frage in die Runde:

Hat jemand schon daran gedacht beim Eigenbau lasergeschnittene Teile, vor allem lasergeschnittene Rohre einzusetzen?

Die Bearbeitungskosten sind recht gering, weil der Laser nur selten länger als 30 Sekunden für ein Rohrteil mit allen Bohrungen etc. braucht.

Vor allem aber:
Es ist damit leicht möglich die Rohre an die Belastung angepasst "abzumagern".

In den meisten Rahmenkonzepten ist nur in Rahmenmitte ein höheres Biegemoment und der Rest des Rahmens daher massiv überdimensioniert.

Die Steifigkeit (Biegung um Querachse wegen Gewicht, Hochachse wegen Momenten aus dem Antrieb sowie auch auf Torsion) bleibt ganz brauchbar erhalten, wenn man den Rahmen quasi als Gitterträger in Form eines Rohrs gestaltet. (Oder in anderen Worten: passende Dreiecke rausschneidet und nur dünne Stege stehen lässt)

Dafür notwendig:
Google: "Rohrlasern" oder "Rohre Laserschneiden"
Zeichnung der gewünschten Teile als CAD-file erstellen.

Vorteile:

• Alle Anschlüsse, Übergange und Bohrungen fertig geschnitten
• Rahmen bei gleicher Steifigkeit deutlich leichter oder bei gleichem Gewicht deutlich steifer und sicherer gegen Bruch.

Nachteile:

• allenfalls gewöhnungsbedürftige Optik (obwohl gerade die Optik ziemlich nett werden könnte)
• anfälliger für Schmutzsammeln im nun offenen Rahmen.

 

[Jack-Lee]

AW: Rohre Laserschneiden

Naja, bei uns gibts zwar firmen die Laserbearbeitung machen, aber das ist alles andere als billig...

 

[Holger]

AW: Rohre Laserschneiden

Hallo,
Auch ich kenne die Laserschneiderei als nur mit Vitamin B bezahlbar. Aber es gibt inzwischen im Auktionshaus Plasmaschneider zum Preis von einem Schweissinverter. Das wäre ideal um zumindest "frei Hand" Blecher/ Rohre zu bearbeiten.

viele Grüße

Holger

 

[Jack-Lee]

AW: Rohre Laserschneiden

So günstig?
Taugen die auch was?

 

[einrad]

AW: Rohre Laserschneiden

Naja, bei uns gibts zwar firmen die Laserbearbeitung machen, aber das ist alles andere als billig...

Wenn man der Firma keine fertige CAD-Zeichnung liefern kann hast Du wahrscheinlich recht.

Wenn's eine Zeichnung gibt, die sie importieren können ist's nach meiner Erfahrung nicht so tragisch, auf jeden Fall billiger als die Handarbeit.

Relevant sind auf jeden Fall mehr die Zeiten zur Erstellung des Programms und zum Umrüsten des Lasers. Schnittzeiten als Beispiel siehe link.
» Standrohr
Schnittzeiten sind rechts im Text genannt.

 

[leisetreter]

AW: Rohre Laserschneiden

Der Link ist ja nur noch geil! Danke, wusste nicht daß es solche Dienste auch für Einzelstücke gibt! Und die schweissen und strahlen auch noch.

Damit rücken parametrisiert konstruierte Opensource-Liegeräder, die man sich dann individuell auf Maß bestellen kann, in Reichweite.

Zum Beispiel ein Kinderliegerad, das aus den besten Ideen aller Kinderliegeräder besteht und mitwachsen kann?!

 

[Fink20]

AW: Rohre Laserschneiden

Damit rücken parametrisiert konstruierte Opensource-Liegeräder, die man sich dann individuell auf Maß bestellen kann, in Reichweite.

Du kennst ein brauchbares 3D CAD Opensource-Programm?

fragt

Ralf

 

[einrad]

AW: Rohre Laserschneiden

Der Link ist ja nur noch geil! Danke, wusste nicht daß es solche Dienste auch für Einzelstücke gibt! Und die schweissen und strahlen auch noch.

@ leisetreter:
Genau das war der Grund, warum ich dies mal in die Runde werfen wollte.


Es entspricht einfach dem heutigen Stand der Technik und wenn Du Dir anschaust, dass ein normales Rahmenrohr < 30 Sekunden am Laser liegt kann's nicht so teuer werden (wenn die Dateien brauchbar und vorher mit dem Laserschneider abgestimmt sind)

@3D-CAD.
Braucht's wohl nicht, weil sowohl Rundrohre, als auch Formrohre eben abwickelbar sind.
Es gibt noch sehr viele Firmen die 2D zeichnen, z.B. AutoCad.
Es sollte also leicht möglich sein, eine ebene Zeichnung zu übermitteln, die der Laserschneider in sein Programm importiert.

Noch so ein paar Gedanken zum Design eines "Gitterträger-Rohrs":

• In Bereichen höheren Biegemoments dickere Stege stehen lassen.
• In Bereichen geringerer Belastung wie z.B. hinter dem Sitz kann's sicher sehr dünn werden.
• Stege wegen Torsionssteifigkeit in 45° Winkel vermutlich am besten.
• Die Stege sollten fortlaufende, unter 45° zur Rohrachse verlaufende Linien ergeben und nicht zueinander versetzt sein.
• Schnittmuster.JPG soll keine fertige Zeichnung sein, sondern nur den Gedanken darstellen
• Richtig wäre, nicht die Dreieck näher zusammenzuschieben, sondern zu verleinern. Dann passen auch die Achsabstände.

Ich denke, es muss sicher ein paar Leute geben, die da mehr Interesse und den besseren Hintergrund als ich haben. CAD-Konstrukteure, wo seid Ihr?

Harald

PS:
Das Ding auf Steifigkeit zu rechnen, wäre wohl einiges an Aufwand.
Es wäre aber leistbar, ein gerades Rohr, z.B. Baustahl, 60*1,5mm, Länge von Tretlage bis Hinterradachse in gerader Form auf eine Unterkonstruktion zu stellen und ein altes Tretlager dranzuschweissen.
Dann Durchbiegung durch Eigengewicht und Kettenkräfte anschauen.

 

[Fink20]

AW: Rohre Laserschneiden

Man müßte jetzt natürlich genaueres wissen über die Preise bei vorliegender Konstruktion.
Vorausgesetzt, ein kompatibles Format wie DXF würde angenommen, hätte das starke Auswirkungen auf die Konstruktion. Die üblichen Rechteckrohre werden ja u.a. bei Selbstbauern eingesetzt, weil das Einhalten von Maßgenauigkeit leichter ist.
Statt Schweißen können dann dünne CrMo-Rohre gelötet werden.

Grüße
Ralf

 

[leisetreter]

AW: Rohre Laserschneiden

Du kennst ein brauchbares 3D CAD Opensource-Programm?

Opensource/Quelltext gibt es ein paar Sachen, die noch nicht mal vorkompiliert sind, auf einer Bibliothek namens CADence (<- nagel mich nicht fest) aufsetzend. Also Compiler ziehen & installieren, Bibliothek ziehen & installieren, Quelltext auschecken und installieren. Wer macht das schon? => für ITler geeigner, für den mechanisch begabten eher nicht.

Für Null Geld:
Dann gibt es noch das: http://www.cad-schroer.de/index.php?land=de&ziel=Products-MEDUSA-M4Personal&land=de&scr=1.1

Und dann gäbe es noch CoCreate, aber das hat jetzt wohl PTC aufgekauft. Das ist ein 3d-CAD Programm, mit dem man von seinem Rechner auf ein zentrales Repository arbeiten kann => wäre ideal für Community-Konstruktionen. Ich kenn aber nur die Beta von August2001.

Und auch dann bist Du da auch noch "behindert", in dem Sinne, daß vor fast einem Jahrzehnt, als ich noch im CAD Umfeld werkelte, ich auch mit Catia V5 arbeiten konnte und seitdem nicht-parametrische nicht-Solid-Konstruktionen ohne Varanten sich dagegen einfach wie Kohlestift und Pergament anfühlen. Es geht zwar, aber wie....Du kommst Dir vor, als müsstest Du für jeden Kreis vorher einen Fixradiuszirkel feilen. Allein die Funktion, daß Du bei jeder Änderung ein Bau(teil-)gruppengesamtgewicht ausgerechnet bekommst, ist Gold wert. Bevor Du zum Essen/Kaffee holen gehst, schnell noch die FEM-Analyse losgeschickt... (geht heutzutage wohl parallel zur Konstruktion).

Bei einer parametrischen Variantenkonstruktion könntest Du im Idealfall Deine Körpermasse eingebe, sowie Wünsche äußern (Tiller/UDK/Untenlenker) und die Konstruktion wird zum Maßliegerad geändert. => Konfektion adé, und auch so gewichtstreibende Sachen wie eine Sitz und Tretlegerverstellung für 95% der Bevölkerung.

 

[iqual]

AW: Rohre Laserschneiden

[*] Die Stege sollten fortlaufende, unter 45° zur Rohrachse verlaufende Linien ergeben und nicht zueinander versetzt sein.

Hmm, so mal aus der Praxis, wer putzt das Rad ?

Gruß Joachim

 

[Jack-Lee]

AW: Rohre Laserschneiden

Der Wasserschlauch

 

[Klopfer]

AW: Rohre Laserschneiden

Hmm, so mal aus der Praxis, wer putzt das Rad?

Na wie immer - niemand!

 

[leisetreter]

AW: Rohre Laserschneiden

@3D-CAD.
Braucht's wohl nicht, weil sowohl Rundrohre, als auch Formrohre eben abwickelbar sind.
Es gibt noch sehr viele Firmen die 2D zeichnen, z.B. AutoCad.
Es sollte also leicht möglich sein, eine ebene Zeichnung zu übermitteln, die der Laserschneider in sein Programm importiert.

Brauchen tut man es nicht, aber die FEM-Variante wäre zum Gewichtsoptimieren sehr brauchbar. Auch kann man damit immer sehr gut überprüfen, ob die eigene Idee des Spannungs- und Karftverlaufs im Bauteil mit der Idees des FEM-Pakets übereinstimmt (überprüfen muss man immer beides)

Noch so ein paar Gedanken zum Design eines "Gitterträger-Rohrs":

[*] In Bereichen höheren Biegemoments dickere Stege stehen lassen.
[*] In Bereichen geringerer Belastung wie z.B. hinter dem Sitz kann's sicher sehr dünn werden.
[*]Richtig wäre, nicht die Dreieck näher zusammenzuschieben, sondern zu verleinern. Dann passen auch die Achsabstände.

Die 45° sind richtig, das ist auch die Richtung in der der CFK-Roving gelegt wird bei gewickelten CFK-Rohren.

Ich hätte Bedenken, daß die verbliebenen dünnen Stege (die noch dazu keine idealen Eulerschen Stäbe sind, sondern im Rohrradius vorgebogen) eingebeult werden - das Ding bleibt in der Wahrnehmung der Benutzer ein Rohr und wird nach dem dafür zuständigen Erfahrungswissen behandelt => wenn wer z.B. beim Beladen oder im Reparaturständer radial Druck aufs Rohr bringt, ist das Ding (unabsichtlich) hin.

Wäre es nicht besser, die Radien (die du in den Ecken der Dreiecke zur Spannungsspitzenvermeidung sicher angebracht hast) so zu vergrößern, das anstelle des Dreiecks ein kreisrundes Loch an der Stelle des Flächenschwerpunktes der Dreiecke entsteht? Ist leichter als ein volles Rohr, ist stabiler als ein Gitterrohrrahmen aus gebogenen Streben.

Das Ding auf Steifigkeit zu rechnen, wäre wohl einiges an Aufwand.
Es wäre aber leistbar, ein gerades Rohr, z.B. Baustahl, 60*1,5mm, Länge von Tretlage bis Hinterradachse in gerader Form auf eine Unterkonstruktion zu stellen und ein altes Tretlager dranzuschweissen.
Dann Durchbiegung durch Eigengewicht und Kettenkräfte anschauen.

Das nennt man Bruchversuch.

 

[iqual]

AW: Rohre Laserschneiden

Na wie immer - niemand!

Ja ja ist schon ein Unterschied ein glattes Rohr oder einen Gittergeflecht zu reinigen. zudem muß das Bauteil IMHO aus nichtrostenden Stahl oder verzinkt werden. Pulverbeschischtung bei dem komplexen Gebilde ?
ALU ? im Winter ?

Das mit dem Lasern ist toll für runde Rohre, um diese ineinander laufen zu lassen, aber Material aus dem Rohr heraus zu schneiden, davon halte ich nichts.

Wenn man von innen Material abtragen könnte, aber die äußere Oberfläche nicht beschädigt, das wäre ein für mich sinnvoller Ansatz zur Gewichtsverringerung.


Gruß Joachim

PS: Erinnert mich an die Sinnhaftigkeit von Küchengeräten zum Schneiden/Zerkleinern von Gemüse. Schnell, verabreiten Massen, verbrauchen oft Strom und müssen aufwendig gereinigt werden.

Ein einfaches Messer tut's auch.

 

[Ivo]

AW: Rohre Laserschneiden

Ja ja ist schon ein Unterschied ein glattes Rohr oder einen Gittergeflecht zu reinigen. zudem muß das Bauteil IMHO aus nichtrostenden Stahl oder verzinkt werden. Pulverbeschischtung bei dem komplexen Gebilde ?
ALU ? im Winter ?

Das mit dem Lasern ist toll für runde Rohre, um diese ineinander laufen zu lassen, aber Material aus dem Rohr heraus zu schneiden, davon halte ich nichts.

Gabs doch grade so ne Düsentriebelei, die von Santana verwendet wird (oder zumindest für einen Messe- Eyecatcher verwendet wurde). Das Metallrohr wurde zu einer Hasendrahtröhre zerlasert, und dann wurde ins solcherart zugerichtete Rohr ein Carbonrohr eingeklebt.

 

[einrad]

AW: Rohre Laserschneiden

noch kurz vorab zum Thema Reinigung:
Stand schon im Post #1, wer's offroad verwendet sollte vielleicht danach einen Besuch am Dampfstrahler einplanen.

Ich hätte Bedenken, daß die verbliebenen dünnen Stege (die noch dazu keine idealen Eulerschen Stäbe sind, sondern im Rohrradius vorgebogen) eingebeult werden.

Volle Zustimmung, ein Fachwerk aus gebogenen Stäben ist sicher eigenartig, im Ende wird's eine Frage der Dimensionierung.
Dies würde aber nur bei Rundrohren und nicht bei dem beliebten Vierkant zutreffen.

Wäre es nicht besser, die Radien (die du in den Ecken der Dreiecke zur Spannungsspitzenvermeidung sicher angebracht hast) so zu vergrößern, das anstelle des Dreiecks ein kreisrundes Loch an der Stelle des Flächenschwerpunktes der Dreiecke entsteht? Ist leichter als ein volles Rohr, ist stabiler als ein Gitterrohrrahmen aus gebogenen Streben.

Gerechnet habe ich's nicht (und werde ich auch nicht), aber ich denke die Dreiecke werden wohl deutlich mehr an Gewichtsreduktion bzw. verbleibender Festigkeit bringen. (Außerdem schaut's sicher cooler aus.)

Das nennt man Bruchversuch.

oder auch Biegeversuch, kommt darauf an wer's macht.

Und nochmal kurz zur Alltagstauglichkeit:
Die würde ich so einem Konzept nur sehr bedingt abverlangen.
Im Alltag ist es oft besser ein kg mehr zu akzeptieren und dafür einfachere Verhältnisse zu haben.

Was kann mit dem Lasern erreicht werden?
Das für mein Eigenbau-Projekt (Chinkara Datensammlung & Selbstbau?) geplante Rohr ist 50*1,5 >> Metergewicht 1,8 kg
Ich brauche ca. 1,5 m = 2, 7 kg Rahmengewicht ohne Löcher
Dann kommen noch vorne und hinten die Schwingen dazu, die man auch abmagern könnte.
Wenn nun Rahmen und Schwingen in Summe um 0,5-1 kg abgemagert werden können, wärs bereits recht viel. Dafür nehm ich bei diesem Radl aber nicht die Löcher in Kauf. (Abgesehen davon, dass es für gebogene Rohre sehr engagiert wäre, die auch noch zu lasern.)

Wenn man sich aber den Rennbereich anschaut, ist das Potential 0,5-1 kg abzumagern schon viel interessanter und ich denke dort gehörts auch hin.

 

[Lutz/Co]

AW: Rohre Laserschneiden

Hallo Ralf

Rechteckrohre werden auch aus anderen Gründen eingesetzt.
Man kann damit schlankere Rahmen bauen. Ein geschweisster 40er Quadratrohrstoss hält locker soviel aus wie ein 1 1/2 Zoll Rundrohrstoss.
Ich wurde auch an Rundrohren nur sehr vorsichtig irgendwelche Ecken rausschnipseln.
Damit störst Du empfindlich die Haltbarkeit. Ausserdem verformen sich geschweisste Rundrohre oft , wenn irgendwelche Durchbrüche eingebracht wurden.
Ich vermute aus den obengenannten Gründen werden auch sehr selten Rohrrahmen bei professionellen Rahmenbauern durchbrochen. Ich denke man ist besser bedient , wenn man ein möglichst dünnes Rohr verwendet und an den Belastungsstellen punktuell verstärkt. Hinzu kommt, dass es immer Probleme mit Beschichtungen und Rostschutz gibt.
Ausserdem werden Lasergeschichten nur über die Stückzahl billig.

Viele Grüsse
lutz

 

[Fink20]

AW: Rohre Laserschneiden

Hallo Ralf
Rechteckrohre werden auch aus anderen Gründen eingesetzt.
Man kann damit schlankere Rahmen bauen. Ein geschweisster 40er Quadratrohrstoss hält locker soviel aus wie ein 1 1/2 Zoll Rundrohrstoss.

Ich dachte an Löten von hochwertigen CrMo-Rohren. Es gibt da diverse Angeboten für den Rahmenbau. Enstprechende rechteckige Rahmenrohre sind mir nicht bekannt.
Runde Rohre werden bevorzugt, weil sie besser sind für Torsionsbeanspruchung unter starker Tretbelastung. Bei Liegern liegt der Anspruch Torsionssteifigkeit gegenüber Festigkeit eine geringere Bedeutung - oder?

Ich wurde auch an Rundrohren nur sehr vorsichtig irgendwelche Ecken rausschnipseln. Damit störst Du empfindlich die Haltbarkeit. Ausserdem verformen sich geschweisste Rundrohre oft , wenn irgendwelche Durchbrüche eingebracht wurden. Ich vermute aus den obengenannten Gründen werden auch sehr selten Rohrrahmen bei professionellen Rahmenbauern durchbrochen. Ich denke man ist besser bedient , wenn man ein möglichst dünnes Rohr verwendet und an den Belastungsstellen punktuell verstärkt. Hinzu kommt, dass es immer Probleme mit Beschichtungen und Rostschutz gibt.

Klar.

Ausserdem werden Lasergeschichten nur über die Stückzahl billig.

Das steht im Widerspruch zu der Aussage von leisetreter (Beitrag 6).
Möglicherweise meint ihr unterschiedliches: beispielsweise wäre das Lasern von Ausfallenden aus einem Bandstahl natürlich in großer Menge günstiger.

Grüße
Ralf

 

[lazy biker]

AW: Rohre Laserschneiden

@ CAD-Konstrukteure, wo seid Ihr?

Bei der Arbeit (ok, aktuell Mittagspause)

Privat hab ich weder einen Rechner mit genug Speicher (noch nicht) noch die Software dazu
- ja wenns ein Open source ProE gäbe (OS- Solid Works reicht auch).
Gibts ITler, die mir auf Linux so ein System installieren könnten (per Telefonkonferenz/Teamviewer)

Roland