Пространственные рамы из полиэтилена (СВМПЭ, uhmw pe, hdpe), возможно ли?

[SolarRay]

Почему полно рам из карбона, но нет из сверхмолекуляного полиэтилена (СВМПЭ, uhmw pe, hdpe)?
На мой взгляд, это почти идеальный материал для этого.
wiki

В связи со строением молекул СВМПЭ является термопластичным веществом с относительно невысокой температурой плавления (144-152 °С), поэтому изделия из СВМПЭ не рекомендуется эксплуатировать при температурах превышающих 80-100 °С. Свойства СВМПЭ не изменяются при воздействии воды (у кевлара прочность при намокании уменьшается в 2 раза из-за нарушения слабых водородных связей амидных групп, при высыхании прочность восстанавливается не полностью), что обусловлено отсутствием в молекулах СВМПЭ сложных эфиров, амидов, гидроксильных групп. СВМПЭ также устойчивы к воздействию большинства кислот и щелочей, ультрафиолетового излучения и микроорганизмов. При наличии долговременной статической нагрузки, действующей на растягивание СВМПЭ деформируется пока существует механическое напряжение (такое свойство называется ползучестью). Поскольку СВМПЭ не имеет полярных групп, то они не впитывают воду и не намокают, именно поэтому поверхность изделий из СВМПЭ - гладкая на ощупь. Удельная плотность СВМПЭ - примерно 0,97. Отношение предела прочности на разрыв к массе у СВМПЭ выше чем у стали в 8-15 раз (что на 40% больше чем у арамидных соединений типа кевлара).[2]

В отличие от карбона он хорошо выдерживает удары, из него делают щиты и каски.
Половинки корпуса можно термоформировать в гараже практически в промышленных масштабах (с помощью нагревателей и пылесоса).
Так же, его можно использовать для колёс (возможно уже используется), крыльев итп.

Вообще странно, что почти не было пластиковых велосипедов, единственный более менее массовый что я нашёл это: http://en.wikipedia.org/wiki/Plastic_bicycle, но этот проект провалился, насколько я понял из-за недостатка в продаже нестандартных деталек (сломал ручку тормоза и всё, покупай новый велосипед).

[Hizheka]

Вот в тему, электровеломобиль из армированных пвх труб (у нас таких нет).

[AdeptusOne]

[user]SolarRay[/user], "При наличии долговременной статической нагрузки, действующей на растягивание СВМПЭ деформируется пока существует механическое напряжение" -вот вам первый большой минус, второй - излишняя гибкость, даже будучи армированным чем-нибудь он будет вихлять.

[Hizheka]

 Кстати да, возьмите банку от несквика и помацайте ее, поймете почему получится фигня.

[SolarRay]

[user]Hizheka[/user], точно так же и про жестяную/алюминиевую банку можно сказать, следовательно, по этой же логике сталь и дюралюминий не подходят для рам, наверное только дерево и камень можно использовать. (:

[SolarRay]

[user]AdeptusOne[/user], из него делают скоростные моторные лодки, поэтому я думаю эта проблема имеет решение.

[se80]

[user]SolarRay[/user], Материал интересен, особенно для внешнего слоя карбониевых рам, опишите, если не сложно процесс производства и пример материалов, я нашёл в продаже только очень толстые плиты и как их пр5образовать в тонкий внешний слой рамы?

[bkmzdh122]

Вот в тему, электровеломобиль из армированных пвх труб (у нас таких нет).

Я такой год назад хотел собрать,легко и просто,но мне негде его хранить,а так идея супер и вес не очень большой)

[smartbsv]

А если использовать СВМПЭ вместо смолы для карбона (или карбоновую ткань в качестве армирования для СВМПЭ)?
Получится нужный композит? (не "ползучий" и не "ломучий")
Трубы из СВМПЭ армируются же? - технология? - вот она, только надо её адаптировать: http://polinit-textile.ru/tubing.html

[se80]

[user]smartbsv[/user], в качестве смолы нельзя, а в качестве слоя можно.

[smartbsv]

В качестве смолы нельзя. - Не пропитается карбоновая нить (ткань)?

[AdeptusOne]

[user]SolarRay[/user], это разные типы изделий, с разными требованиями. Если вы сделаете раму, которая на скорости будет гулять(что вполне нормально для лодок, гасящих колебания), то просто упадете рано или поздно.
Даже для карбоновых рулей не желательно навесное оборудование типа всяки фонариков, резинки которых иногда продавливают бороздки, а что будет с ползучим материалом - даже думать не хочеться

[se80]

Даже для карбоновых рулей не желательно навесное оборудование типа всяки фонариков, резинки которых иногда продавливают бороздки

А можно с этого момента по подробней.

[SolarRay]

[user]AdeptusOne[/user], стальные рули рулят, с этим я согласен.
А вот с ползучестью, думаю всё не так уж и плохо, так как например: с шестерёнками в редукторных мк ничего такого не происходит, и трубы, со временем, тоже заметно не раздувает.
Кроме того, нагрузка в раме велосипеда как раз не постоянная.

[AdeptusOne]

[user]se80[/user], нельзя, лень искать. На поверхности - только то, что их нельзя сильно закручивать манетками, ручками тормозов и прочим.

[user]SolarRay[/user], чтобы не вести лишних дискуссий по этому материалу - лучше сделать раму, посмотреть стоит ли оно того, а не теоретизировать попусту.
Даже если технология и будет налажена, и будет похожа на карбон - она будет меньше распространена - раз, много дороже - два, сложнее чем обработка стали/алюминия -три, а этого уже достаточно, что забить на это все

[Полимерщик]

1. Лодки из СВМПЭ не делаются, только обшивка для преодоления отмелей скольжением по грунту (водометные катера).

2. Существующие технологии переработки СВМПЭ не позволяют делать трубы с ориентированными макромолекулами. И получать листы тоньше 10 мм, все что тоньше - методом строгания.

3. В ориентированных нитях из СВМПЭ, разрыв происходит при превышении удлинения на ~ 3,5%,  молекулы ориентированы в филаментах по максимуму и тянуться им некуда (прочностью при растяжении от 3,4 ГПа).
В неориентированном СВМПЭ растяжение до разрыва может достигать 50% а в новых материалах и все 400%.

Что бы сделать пластиковый велосипед, нужна тонкостенная труба, видимо с многокамерным сечением профиля ("труба в трубе" + радиальные ребра), где молекулы будут ориентированы и желательно би-аксиально.

В принципе, как такую трубу посчитать и сделать, понимание есть. Новые материалы есть.

Вопрос, сравнение цены карбона и алюминиевого профиля за 1 кг и вес на погонный метр.
Приблизительно понятно, что 1 кг СВМПЭ в профильной трубе (готовое изделие) будет стоить примерно 20-30 долларов на начальном этапе. Новый материал термосвариваемый, любым известным способом, соединительные элементы рамы можно производить на ТПА, как канализационные тройники.

[SMILE1]

[user]Полимерщик[/user], а есть причины почему не делают облицовочные элементы???
Брызговики, крылья, облицовки всякие фар, ручек, зеркал, молдинги, решетки радиаторов ит.д. В транспорте же всегда хватает элементов, которые надо защитить от коррозии.
Может вопрос в вибрациях или сочетании каких-то других факторов?? Или просто материал слишком новый и автопром еще до него не добрался??

[se80]

[user]SMILE1[/user], думаю проблема в :

СВМПЭ является термопластичным веществом с относительно невысокой температурой плавления (144-152 °С), поэтому изделия из СВМПЭ не рекомендуется эксплуатировать при температурах превышающих 80-100 °С.

[edw123]

... Новый материал термосвариваемый, любым известным способом, соединительные элементы рамы можно производить на ТПА, как канализационные тройники.

А что же в таком сварном соединении с направлением и распределением волокон? Наверное такое соединение только для несиловых мест, а силовые лучше отливать?

[Полимерщик]

[user]Полимерщик[/user], а есть причины почему не делают облицовочные элементы???
Брызговики, крылья, облицовки всякие фар, ручек, зеркал, молдинги, решетки радиаторов ит.д. В транспорте же всегда хватает элементов, которые надо защитить от коррозии.
Может вопрос в вибрациях или сочетании каких-то других факторов?? Или просто материал слишком новый и автопром еще до него не добрался??

Существующие марки СВМПЭ - условно не термопластичны, и не подлежат переработке на стандартном оборудовании методом экструзии (на термопластавтоматах в пресс-формах). При расплавлении получается гель, который ведет себя как не-ньютоновская жидкость.

Все полуфабрикаты, что сегодня производят (кроме нити), имеют неориентированные молекулы, и соответственно, прочностные свойства не выдающиеся, востребованы химическая и абразивная стойкость. А к примеру ориентированная нить превосходит арамид(кевлар) на 40% на разрыв. Но в нитке как раз ползучесть по применению и сказывается (не монолит).

Т.е. изделий и полуфабрикатов, где ползучесть нивелирована "монолитностью" массово пока нет.

Для решения задач по типу вечного бампера, подкрылков, защиты днища и т.п. (баллистическая и абразивная защита) нужен  СВМПЭ с новыми свойствами - термопластичный, при переработке позволяет ориентировать молекулы в изделиях (пленка, листы, детали). Такой материал появился и прошел стадию R&D.

Защита от коррозии - надцатая задача для СВМПЭ, есть много других полимеров, сильно дешевле.

[Полимерщик]

... Новый материал термосвариваемый, любым известным способом, соединительные элементы рамы можно производить на ТПА, как канализационные тройники.

А что же в таком сварном соединении с направлением и распределением волокон? Наверное такое соединение только для несиловых мест, а силовые лучше отливать?

"Волокон" в новом материале нет. При экструзии, например трубы, молекулы ориентируются в монолите вдоль оси экструзии сами собой. Такое ориентирование возможно было только при производстве нити из геля.

Зачем использовать СВМПЭ для соединительных элементов? Это могут быть другие инженерные полимеры, в т.ч. стеклонаполненные, переработка которых отработана на "ять" а прочностных свойств за глаза. Тройники могут быть и сваренные из алюминиевых сплавов, и литые и т.п. 

[SMILE1]

[user]SMILE1[/user], думаю проблема в :

СВМПЭ является термопластичным веществом с относительно невысокой температурой плавления (144-152 °С), поэтому изделия из СВМПЭ не рекомендуется эксплуатировать при температурах превышающих 80-100 °С.

Да вряд ли ))
100С - аварийная температура для 99% деталей авто. В смысле что такая Т может повоздействовать на них только в результате аварии. Поэтому очень сильно сомневаюсь что конструкторы просчитывают авто на предмет поливания кипятком или столкновения с бензовозом.
При этом заметьте что те детали которые подвержены, эти же конструкторы стараются очень тщательно изолировать от остальных.
Поэтому... вряд ли.

Защита от коррозии - надцатая задача для СВМПЭ, есть много других полимеров, сильно дешевле.

???
Все остальные неустойчивы к ультрафиолету, либо немаслобензостойкие, насколько я помню.

[se80]

[user]SMILE1[/user], кмк машина на открытой парковки в солнечный день где-нибудь в Турции нагревается как раз до 100C и более. Короче говоря я сильно сомневаюсь что хоть что-то в авто плавится при 100C .

[SolarRay]

[user]Полимерщик[/user], если не из трубы, а вот как то так:
https://nyxbikes.com/
можно сделать?

[edw123]

"Волокон" в новом материале нет. При экструзии, например трубы, молекулы ориентируются в монолите вдоль оси экструзии сами собой.

Ну а при "сваривании" что произойдёт?

[SMILE1]

[user]SMILE1[/user], кмк машина на открытой парковки в солнечный день где-нибудь в Турции нагревается как раз до 100C и более. Короче говоря я сильно сомневаюсь что хоть что-то в авто плавится при 100C .

))) вода б кипела )))

[Полимерщик]

[user]Полимерщик[/user], если не из трубы, а вот как то так:
https://nyxbikes.com/
можно сделать?

Нужна жесткая скорлупа? как понимаю, при этом дешевле/легче чем алюминий, карбон, стекловолокно.

Нужно считать в CAD, а так да, сделать можно будет подобный корпус условно на коленке (пресс + нагрев пуансона) из биаксиальной пленки. Сварка деталей присадочным прутком с промышленным феном вполне возможна.

[Полимерщик]

"Волокон" в новом материале нет. При экструзии, например трубы, молекулы ориентируются в монолите вдоль оси экструзии сами собой.

Ну а при "сваривании" что произойдёт?

Вандерваальс немножко разжижится. Под сваркой подразумевается получение разно-ориентированных слоев молекул, би-аксиальное, три-аксиальное и т.п. Это возможно сделать последовательно сваркой/спеканием слоев между собой. Соединения труб сваркой не вопрос, но насколько этот узел будет жестким, просто не в курсе.

[zap]

А в енторнетах пишут, что СВМПЭ выпускается в виде порошка, который можно использовать для экструзии. Для этого его смешивают с растворителем и получают гель, который затем продавливают через фильеру в воду, он остывает и немного затвердевает. После этого его прогоняют через печь где растворитель из него выветривается.

Если можно из него делать профиль, тогда можно потом из этого профиля делать хоть рамы, хоть что.

[Полимерщик]

А в енторнетах пишут, что СВМПЭ выпускается в виде порошка, который можно использовать для экструзии. Для этого его смешивают с растворителем и получают гель, который затем продавливают через фильеру в воду, он остывает и немного затвердевает. После этого его прогоняют через печь где растворитель из него выветривается.

Если можно из него делать профиль, тогда можно потом из этого профиля делать хоть рамы, хоть что.

Да много чего пишут, опуская моменты
1. Исходное сырье только в виде порошка.
2. Гель-экструзия подходит только для производства нити, с растягиванием экструдата, в ходе которого "клубок" молекул вытягивается/ориентируется в "пучок" молекул. Профиль по этой технологии не получить (при растягивании уменьшается диаметр), цена нити начинается от 45 долларов за кило, бывает и за 75 долларов. Процесс дорогой, сложный, им владеют в промышленных объемах три компании в мире.

Фишка сверхпрочной нити из СВМПЭ, это параллельность сверхдлинных макромолекул, максимально "растянутых". Ползучесть такой нити несколько процентов до разрыва.

В изделиях, спрессованных из порошка, клубок молекул как был, так и остался.

В планах есть задумка сделать ОКР по трубам, будет интересный результат, поделюсь.

[Полимерщик]

[user]Полимерщик[/user], выпускается ли СВМПЭ в виде проволока для 3d принтера?

"Проволоку" получить - нет пока такой технологии, а гель-экструзия не подходит. Плюс СВМПЭ не "сварится" с предыдущим слоем.
Нет расплава в привычном понимании, есть переход из твердого состояния в фазу "геля", который ведет себя как не-ньютоновская жидкость с очень большой вязкостью, при этом форму держать не будет.

В предыдущих постах я толковал о новом виде СВМПЭ, который можно перерабатывать классически, при этом молекулы будут ориентированы в процессе экструзии "сами собой", т.е. изначально клубка молекул не будет + низкая вязкость, как у классических литьевых полиэтиленов. Если провести финишное растягивание в горячем состоянии, то получится полуфабрикат, обладающий свойствами нити, но в массиве. Например лист, пленка, нить, леска, но не в объемных отливках.

Соревноваться с карбоном он вряд ли сможет, хотя читал, что нить используют при производстве горных лыж.  Возможно, что с со смолами будет весьма интересен для некоторых применений, а несмачиваемость решается обработкой в плазме.

[sergek1985]

Из карбона делают самолеты и автомобили. Из этих труб - только санузлы:) Как станут делать авто, так сразу и возьмем на вооружение.

[se80]

[user]sergek1985[/user], материал новый, возможно в будущем будут и авто делать.

[Полимерщик]

Из карбона делают самолеты и автомобили. Из этих труб - только санузлы:) Как станут делать авто, так сразу и возьмем на вооружение.

да как сказать ) пример живой http://technomag.bmstu.ru/doc/541990.html

[Полимерщик]

посмотрел видео https://www.youtube.com/watch?v=enXL_4nZ7pY, как сделана "рама" (монокок) из карбона.

Из нью-СВМПЭ можно делать крылья, защиты картера, протекторы. Плотность 0,97 гр/см3 - порвать, сломать, износить, стереть нереально.   

Промышленно сделать монокок, подобный карбоновому, но дешевле -  нужна жесткость в объеме. Смола и нити/ткань, или сандвич: смола+свмпэ + заполнение усиленным сверхлегким пенопластом. Или сотовая структура 3D.

На удар карбон перед СВМПЭ отдыхает прям совсем. Ударная вязкость (поглощение энергии в Дж/см2) выдающаяся.

Чешу репу, в какую программу можно загнать параметры (в библиотеке материалов таких не будет) и поглядеть на варианты.

[zap]

А Вы где работаете, если не секрет?

А ткань типа карбоновой/стеклоткани из нитей СВМПЭ ткут? Впрочем, даже если и ткут, смола к ней вряд ли липнет раз она лучше фторопласта по трению.

[se80]

[user]Полимерщик[/user], solidworks

[smartbsv]

А ткань типа карбоновой/стеклоткани из нитей СВМПЭ ткут? Впрочем, даже если и ткут, смола к ней вряд ли липнет раз она лучше фторопласта по трению.

Почему бы и нет? Как мне кажется, ткацкому станку без разницы, с какими нитками бобину на него "повесить". Хотя, возможно, есть какие-то особенности (ограничения) типа нагревания нити при протяжке или ещё чего. Как и в любой области, тут должна быть технология на основе свойств материала и оборудования.

[SolarRay]

Нужна жесткая скорлупа?

Да, но устойчивая к ударам, в том числе и быстро летящими камнями.

как понимаю, при этом дешевле/легче чем алюминий, карбон, стекловолокно.

Да, нужно легче.
Насчёт цены это вопрос интересный. С одной стороны можно сделать цену даже больше чем на карбон (+2000$), так как карбон практически одноразовый, а с другой, тогда покупателей в лучшем случае будет несколько тысяч, а вот если получиться сделать цену в пару сотен $, то круг возможных покупателей может расшириться до нескольких миллионов (или даже десятков), так как могут подключиться и обычные велосипедисты/туристы (в раме удобнее возить, чем на багажнике), да и двухподвесов с багажником как то незаметно.

[se80]

[user]SolarRay[/user], блин чугуниевая пространственная рама не стоит пару сотен(самое дешевое что я нашел - 400 по предзаказу), а вы про материал который еще в самолето-строении не освоили говорие .
[user]smartbsv[/user], сплести можно, но полимелизировать как карбон или стеклоткань не получится.

[SolarRay]

А ткань типа карбоновой/стеклоткани из нитей СВМПЭ ткут?

Вот же они, по ссылке от [user]smartbsv[/user].
http://polinit-textile.ru/fabric.html

смола к ней вряд ли липнет раз она лучше фторопласта по трению.

Ответ:

а несмачиваемость решается обработкой в плазме.

Добавлено 15 Март 2015 в 13:09
[user]se80[/user], ну так не получиться сейчас, сделают потом, сырьё то для него всё дешевеет и дешевеет.

[se80]

[user]SolarRay[/user], кмк у СВМПЭ больше перспектив в одежде для байкера ... было-бы круто иметь аналог черепахи в виде обычной футболки с длинными руковами из СВМПЭ .

[Полимерщик]

А ткань типа карбоновой/стеклоткани из нитей СВМПЭ ткут? Впрочем, даже если и ткут, смола к ней вряд ли липнет раз она лучше фторопласта по трению.

Ткани конечно ткут, сталкивался с  перчатками от порезов и защитой фехтовальщиков, 50% волокна Дайнема и 50% волокна полиамид.
Фторопласт на пару единиц лучше по антифрикц. Кф.

[se80]

[user]Полимерщик[/user], Оказывается уже делают мото-джинсы из Дайнема(это коммерческое название СВМПЭ) : https://www.dragginjeans.net/

[Полимерщик]

[user]SolarRay[/user], кмк у СВМПЭ больше перспектив в одежде для байкера ... было-бы круто иметь аналог черепахи в виде обычной футболки с длинными руковами из СВМПЭ .

В плане био, водостойкости, веса, прочности конкурентов реальных нет. "Перспективы" держит цена волокна.

Надо будет попробовать его вспенить (закрытые поры), будет и защитные ламели и демпфер.

[Полимерщик]

Нужна жесткая скорлупа?

Да, но устойчивая к ударам, в том числе и быстро летящими камнями.

как понимаю, при этом дешевле/легче чем алюминий, карбон, стекловолокно.

Да, нужно легче.
Насчёт цены это вопрос интересный. С одной стороны можно сделать цену даже больше чем на карбон (+2000$), так как карбон практически одноразовый, а с другой, тогда покупателей в лучшем случае будет несколько тысяч, а вот если получиться сделать цену в пару сотен $, то круг возможных покупателей может расшириться до нескольких миллионов (или даже десятков), так как могут подключиться и обычные велосипедисты/туристы (в раме удобнее возить, чем на багажнике), да и двухподвесов с багажником как то незаметно.

Ориентированный СВМПЭ - это баллистический материал, камень не пуля. Вспоминается виденный полностью пластиковый велосипед, кажется БАСФ презентовал в 13 году на K-show. Рядом были диски полностью пластиковые на Смарт и детали корпуса амортизатора. Никаких супер материалов при этом не использовано, посчитана конструкция и армированные инженерные полимеры.

Если "строить" раму вокруг корпуса аккумулятора? Создав высокопрочный корпус? Напрашивается аналогия с мотоциклами БМВ, где двигатель и есть условно "рама", а все остальное, через кронштейны, всего лишь навесное оборудование.

Применяемые аккумуляторы, как понимаю, построены из стандартных литий-ионных элементов, которые можно располагать в принципе как угодно (в лист, в трубу, в куб, в бумеранг и т.п.). А то что пока увидел, по местным ссылкам, это "электровелосипед построенный все же вокруг велосипеда", обвешивая и изменяя некоторые элементы, а никак не наоборот, когда аккумулятор - центр конструкции, а все остальное, именно что "навесное".

[se80]

[user]Полимерщик[/user], вот пример как батарея размещается в пространственной раме .


PS Делать из батарейки несущий элемент, это все равно что из тротила делать броню танка .

[Jeca]

PS Делать из батарейки несущий элемент, это все равно что из тротила делать броню танка .

Ээээ как бы активная броня, бывает?
А помимо липолей есть литийион в жёстких корпусах. И если правильно разгрузить нижние элементы...
Народные идут в довольно жёстких корпусах. А есть ещё и карбоновые скарлупки.

[Полимерщик]

[user]Полимерщик[/user], вот пример как батарея размещается в пространственной раме .


PS Делать из батарейки несущий элемент, это все равно что из тротила делать броню танка .

Если перепроектировать под промышленное производство раму, под литье на термопластах, то от привычного вида ничего не останется, такое мнение. Та же самая сотовая структура, где в соты как раз аккумуляторы разместить можно с зазором, а жесткость на кручение и смятие будет выдающаяся. Пример лопасти вертолета с приклеенными закладными  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/Composite_honeycomb_exhaust_duct_%282%29.jpg Если сделать аккумуляторную часть съемной, в рамках сотовой структуры, интересно получится и дорогие полимеры не понадобятся, каким нибудь полиамидом армированным стекловолокном обойтись можно. Это точно можно посчитать в каде. Но дизайн будет другой.

Аккум. элемент никакой нагрузки нести не будет, его дело лежать в уютном отформованном гнездышке, касаться токосъемной шины и не шевелиться. Посмотрите в сети видео устройство аккумулятора на Тесла, мужик купил и разобрал под запись до винтика.

[Полимерщик]

Меня с оказией спросили, чем защитить карбон от сколов камнями. С ходу предложил нанесение полиуретана или полимочевины, но может быть такой самоклеющейся ленты хватит за глаза, в руках не держал. Лента не ориентированная, но думаю, что прочности у нее более чем в защитных приложениях

http://products3.3m.com/catalog/au/en005/manufacturing_industry/specialty_tapes/node_GSVJ5WDMJWbe/root_D58K9TX3VWgv/vroot_QZ630XWWPPge/gvel_4HFJ9B9DFSgl/theme_au_specialtytapes_3_0/command_AbcPageHandler/output_html


http://www.professionalplastics.com/UHMWTAPE


http://ptfe-products.lanmarinc.com/item/all-categories/u-h-m-w-polyethylene-film-tape/item-1054

[se80]

[user]Полимерщик[/user], у теслы просто очень большая коробка с батарейками : http://www.teslamotorsclub.com/showthread.php/34934-Pics-Info-Inside-the-battery-pack

[Полимерщик]

[user]Полимерщик[/user], у теслы просто очень большая коробка с батарейками :

Не соглашусь, простая на вид коробка дает на кручение кузова как бы не 30% на вскидку. Без нее при диагональном вывешивании, скорее всего двери не закроются под своим весом )) Это элемент кузова, пусть и скрытый.

На форуме есть авиа-инженеры? Это ребята знают толк в экономии веса и объединении функций в одном узле.

[SolarRay]

Если "строить" раму вокруг корпуса аккумулятора? Создав высокопрочный корпус? Напрашивается аналогия с мотоциклами БМВ, где двигатель и есть условно "рама", а все остальное, через кронштейны, всего лишь навесное оборудование.

Как-то так?:

http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=28&t=57668&sid=99db0739bce3a62851ab8cce21f97008&start=375#p1017109

Применяемые аккумуляторы, как понимаю, построены из стандартных литий-ионных элементов, которые можно располагать в принципе как угодно (в лист, в трубу, в куб, в бумеранг и т.п.).

Для построения батарейки, сейчас есть разные элементы, их характеристики могут отличаться в разы, и если не смотреть на цену, то элементы 18650 выглядят наиболее интересно, но из-за экономических или некоторых других соображений могут применяться и большие пакеты, например: 285x210x7.3мм https://electrotransport.ru/index.php?topic=19648. Правда на лёгких велосипедах, для которых актуальна пластиковая рама, их применение маловероятно.

[edw123]

...На форуме есть авиа-инженеры? Это ребята знают толк в экономии веса и объединении функций в одном узле.

А про ракетчиков или "спутникистов" почему не спрашиваете? 

[Полимерщик]

...На форуме есть авиа-инженеры? Это ребята знают толк в экономии веса и объединении функций в одном узле.

А про ракетчиков или "спутникистов" почему не спрашиваете? 

Пусть скажут свое слово! ) 

[se80]

снижение массы как правило происходит одновременно с увеличением ценника ... причем не в рублях .

[Полимерщик]

Как-то так?:

Для построения батарейки, сейчас есть разные элементы, их характеристики могут отличаться в разы, и если не смотреть на цену, то элементы 18650 выглядят наиболее интересно, но из-за экономических или некоторых других соображений могут применяться и большие пакеты, например: 285x210x7.3мм  Правда на лёгких велосипедах, для которых актуальна пластиковая рама, их применение маловероятно. [/quote]

Из того, что можно разглядеть, парень отсек все лишнее а объем хребтовой рамы позволяет засунуть ячейки на 35 квт максимум. Но лишнего точно нет.
Если я правильно понимаю ценообразование, то цена приличного и высокоемкого аккумулятора как бы не 50% от цены всего велосипеда?

По аналогии с батарейкой Тесла, если создать самонесущий корпус аккумулятора, где можно разместить ячеек и на 10 и на 40 квт (от этого и конечная цена), то завязать на него оперение вполне возможно. Докупил ячеек, переколдовал силовую электронику по напряжению, и в том же объеме получил более мощную версию. Т.е. корпус не просто монокок, или сам по себе тяжелый стальной или карбоновый и дорогой, а наоборот, дешевый полимерный самонесущий корпус, например сотовой структуры, где соты - места под ячейки. Купил простую версию, навесил колеса, седло и прочее какие хочешь, а мощность аккумулятора наращиваешь, докупая элементы.
ИМХО,  используя недорогие инженерные полимеры, можно создать очень жесткую конструкцию в рамках массового выпуска, к которой по принципу конструктора, докупаются нужные элементы на любой вкус и кошелек.

[Полимерщик]

снижение массы как правило происходит одновременно с увеличением ценника ... причем не в рублях .

Цена пресс-формы на приборную панель авто, в среднем 1,000,000 долларов, 20,000 шт отливок, это 50 долларов амортизацииза штуку, грубо...  Вопрос масштаба. К примеру, BMW i3 - углепластиковый корпус в массовом производстве и цена приемлемая. Ну я пожалуй увлекся, конструируя в воздухе то, что пока вообще нет, как массового и дешевого товара. 

[Полимерщик]

погуглил сотовые структуры применительно к велорамам.

однако, люди на месте не сидят.

http://www.bikerumor.com/2011/10/29/2012-rock-racing-road-bikes-made-in-italy-aircraft-inspired-honeycomb-frames/

http://www.delta7bikes.com/

рама из сендвич панелей https://artandindustry.wordpress.com/2013/02/26/design-envy/ и прочие нестандартные решения по снижению веса.

[se80]

[user]Полимерщик[/user], кмк это шаг назад, по сравнению с композитами, какой смысл воздух в сотах возить, когда уже можно по слоями уложить материал так, как нужно, точней как cad скажет .

[Полимерщик]

[user]Полимерщик[/user], кмк это шаг назад, по сравнению с композитами, какой смысл воздух в сотах возить, когда уже можно по слоями уложить материал так, как нужно, точней как cad скажет .

В сотах можно возить воздух, а можно аккумуляторы и использовать размер сот именно под них. Но при этом соты дают жесткость и снижение толщин стенок "рамы"

тема началась с вопроса, почему не используют свмпэ вместо карбона, а я как раз искал, что из него такого необычного думают изготовить.

Из предложений на рынке или дорого как карбон или тяжело, как сталь. Т.е. как понимаю, ищется некая золотая середина и из чего ее можно сделать.

Все в смвпэ не упирается. Скорее наоборот, нужно искать другие полимеры, но их проблема, что в гараже из них ничего не сделаешь, в отличие от того же карбона. Хотя термопласты можно паять, гнуть, формовать, клеить с хорошим качеством и руками. Вопрос в конструктиве, из примитивных форм из пластмасс особо не выжмешь. Можно помедитировать на "BMW уже сейчас делают скобы крепления стабилизаторов, траверсы крепления коробки передач и кронштейны педального узла. При той же прочности детали получаются на 65% легче стальных и на 50% легче алюминиевых (с)".

Вот для размышлений, есть дешевый полипропилен, с посредственным физмехом, из него раму сделать жесткую, так он будет по весу как стальная наверное. А если взять нью-полипилен, его физмех в ПЯТЬ (5) раз больше от стандарта. Т.е. при проектировании чего либо из полипропилена, вес можно скинуть до 2 раз самое малое.  Т.е. сначала расчеты, а под них можно подобрать и необходимый полимер. Так, что бы пролазил и вес изделия и необходимая прочность.

Мозг заточен на массовое производство, сразу о пресс-формах думаю, сорри... )

[zap]

У меня вторая версия короба под акк была из УПП, так продержалась два года после чего полипропилен стал сыпаться с ужасающей скоростью.
Трескалось где ни попадя, потом стали отваливаться куски обшивки.
Проще говоря, не выдержал испытания солнцем, холодом и маслобензином.
Какой-нибудь поликарбонат выглядит понадёжнее. Кстати, он бывает сотовый. Интересно, он термоформуется?

[Полимерщик]

Какой-нибудь поликарбонат выглядит понадёжнее. Кстати, он бывает сотовый. Интересно, он термоформуется?

Конечно, термоформовкой, и пром.феном с прутком сварить скорее всего можно. Данные есть у поставщиков фенов.

[Slider]

Если не рамы, то хотя бы кробки для акумов из не него делать бы... Но что-то ничего такого не видно...

[smartbsv]

У меня вторая версия короба под акк была из УПП, так продержалась два года после чего полипропилен стал сыпаться с ужасающей скоростью.
Трескалось где ни попадя, потом стали отваливаться куски обшивки.
Проще говоря, не выдержал испытания солнцем, холодом и маслобензином.
Какой-нибудь поликарбонат выглядит понадёжнее. Кстати, он бывает сотовый. Интересно, он термоформуется?

У поликарбоната дела со стойкостью к ультрафиолету обстоят не лучше. В сотовых поликарбонатных панелях для защиты самого поликарбоната от ультрафиолета применяется специальный дополнительный слой из чего-то другого. Причем некотроые производители делают защиту от УФ только с одной стороны сотовой панели, а строители "кладут" панель другой стороной к солнцу, т.к. знаний у них (в т.ч. и по этой теме) бывает недостаточно Ну Вы знаете наших строителей:)
И получается, что крыша из сотового поликарбоната также разваливается через несколько лет такой эксплуатации.

Насколько мне известно, неплохой стойкостью к УФ-излучению обладает достаточно новый материал ETFE (в России называется фторопласт-40, на основе фтор-полимеров) http://www.ftorpolymer.ru/film/film_40.html      Из него построен олимпийский бассейн в Пекине, Китай.
Вот еще ссылки: http://avtex.spb.ru/page/etfe
http://www.plastpolymer.org/struktura1.htm

А вот патент на применение полимерной пленки для "покрытия" солнечных батарей: http://www.findpatent.ru/patent/244/2444807.html

Так что материалов - множество, а дальше будет ещё больше. Надо только находить им правильное применение.

[zap]

Ну, поликарбонат всё равно придётся красить снаружи. Прозрачный велосипед а-ла iMAC это может и выглядит круто, но в эксплуатации как-то не очень

[Slider]

Не, если изнутри правильно подсветить, может получиться весьма симпатично... ночью...

[zap]

Если правильно покрасить и подсветить изнутри, вообще чума получится