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37C3 - How to build a submarine and survive (deu)
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- Опубликовано: 29 дек 2023
- media.ccc.de/v/37c3-11828-how...
Wie wir mit begrenzten Mitteln ein U-Boot gebaut haben und was ihr draus lernen könnt.
3,4 Tonnen schwer, 4,3 Meter lang, Material: Stahl, Farbe: Orange und der Fahrzeugtyp ist „Sporttauchboot”. Vom Fund eines Drucktanks bis zum ersten Tauchgang auf den Grund eines Tagebausees - wir erzählen von unseren größten Herausforderungen sowie Fehlschlägen.
Wir laden euch ein zu einem technischen Beratungsgespräch für alle, die schonmal mit dem Gedanken gespielt haben, ein U-Boot zu bauen.
Die einzelnen Systeme eines U-Boots sind nicht kompliziert. Aber die Schwierigkeit liegt in der Summe der Einzelsysteme, die auf engem Raum im Zusammenspiel sicher funktionieren müssen. Der Fokus des Vortrags liegt neben unserer kurzweiligen Geschichte auf den technischen Schwierigkeiten, zu denen sich in der Literatur wenig findet oder wegen derer es nicht gleich auf Anhieb funktioniert hat. Damit ihr, falls ihr ähnliches plant, einen besseren Start habt und von unseren Fehlern profitieren könnt.
Was gibt es bei der Wahl eines geeigneten Drucktanks zu beachten?
Wie lässt sich eine wasserdichte Luke konstruieren?
Drahtlose Unterwasserkommunikation mittels Ultraschall?
Wie bauen wir Redundanz in die Systeme ein?
Wie werden wir das CO2 los, um nicht zu ersticken?
Warum sind auf einmal Risse in den Scheiben?
Was tun, wenn nichts mehr geht?
Und was, wenn dann auch noch die Polizei kommt?
In dem Vortrag geht es nicht um Probleme anderer kaputter U-Boote. Wir werden das Titan-Desaster mit maximal einer Folie behandeln.
Mit Fotos von Selene Magnolia
Nico
Elias
events.ccc.de/congress/2023/h...
#37c3 #HardwareMaking
Zu den Rissen in den PMMA bzw. PC-Scheiben von jemand der das ganze studiert hat:
Wie hier schon einige richtig darauf hingewiesen haben, sind diese beiden Kunststoffe anfällig für Spannungskorrosion, welche sich besonders bei Kontakt mir diversen Lösemitteln wie Aceton etc. bemerkbar macht. Um zu verstehen, wie man die Risse loswerden könnte, werde ich kurz etwas über die Ursache erklären und dann einige Vorschläge machen.
Ursache:
PMMA und PC sind beides amorphe Kunststoffe und werden meist durch erhitzen über die Glasübergangstemperatur (Tg) in eine fließfähige Form gebracht und dann durch Verfahren wie Spritzgießen oder Extrusion verarbeitet. Dabei werden diese meist extrem rasch abgekühlt wodurch die im Verarbeitungsprozess entstehen Eigenspannung in dem Material eingefroren/gespeichert werden. (Sowas kennt man auch von der Glasverarbeitung und kann bei Blick durch ein Polariskop sichtbar gemacht werden.) Wenn nun die beiden Kunststoffe mit Lösemittel, welche der chemischen Struktur des jeweiligen Kunststoffs ähnelt, in Kontakt kommen, tritt Spannungskorrosion (Rissbildung) auf. (Ich liste hier nicht alle Lösemittel auf, da sich das einfach Googeln lässt.)
Abhilfe:
Um die Risse loswerden zu können müssen die inneren Spannungen im Material abgebaut werden. Das Stichwort lautet hier Tempern (bei Metallen würden man spannungsarmglühen oder anlassen sagen). Dabei wird der jeweilige Kunststoff erwärmt und langsam abgekühlt. Welche Temperatur sollte man wählen? Umso höher die Temperatur, umso schneller laufen die molekularen „Entspannungsprozesse“ im Kunststoff ab, jedoch solltet ihr unterhalb der Glasübergangstemperatur Tg bleiben. Mein Vorschlag wäre hier Tg - 30 K. Achtung ihr solltet diesen Prozess entweder unter inert Atmosphäre z.B.: N2 oder Vakuum machen, um einen chemischen Abbau durch Reaktion mit dem Luftsauerstoff zu vermeiden. Wie lange? Hängt von der Dicke der Platten ab, grobe Abschätzungen könnt ihr mittels der Wärmeleitfähigkeit etc. berechnen oder experimentell durch Ausprobieren. Ein Blick durchs Polariskop kann hier hilfreich sein. Damit sich das Bauteil nicht verzieht, solltet ihr diese geeignet lagern. Im Prototypenbau werden Bauteile zum Tempern meist in einem Kübel mit Sand oä. gelagert. Ich denke euch fällt da etwas ein.
Nun sind die Spannungen zwar nicht zu 100% weg aber stark reduziert. Nun solltet ihr den Kontakt mit Lösemittel, Fette etc. unbedingt meiden. Das fängt beim fettigen Bohrer an und hört bei der Dichtmasse, dem Kleber mit Aceton drinnen auf. Wenn ihr Löcher bohrt, mach dies vor dem Tempern.
Ich hoffe dies hilft euch weiter, bei Frage stehe ich gerne zur Verfügung! Mega Projekt, macht weiter so.
Super interessant, danke! Rein aus Interesse: Hat das Tempern unter Vakuum große Vor- oder Nachteile gegenüber dem Tempern in inerter Atmosphäre? Besteht unter Vakuum nicht die Gefahr, dass die Kunststoffe ausgasen, vor allem wenn das ganze noch auf nahe Glastemperatur erwärmt wird?
Einen Ofen auf z.B. 20mbar Überdruck zu halten (um Einströmen von O2 zu verhindern) klingt für mich erstmal nach einer technisch und wirtschaftlich besseren Lösung. Gibt es da was, was ich übersehe? Ich habe mal in die Verarbeitungsrichtlinien geguckt, die RÖHM über ihr Plexiglas veröffentlicht hat, da wird leider kein Wort darüber verloren, in welcher Atmosphäre das Tempern stattfinden sollte.
Hier wäre noch zu erwähnen, dass sich die Scheiben beim Entspannen verziehen und dann für die gedachte Anwendung ggf. nicht mehr geeignet sind. Ich bin mir daher nicht so sicher, ob das eine sinnvolle Lösung ist, habe aber auch noch nie dickere Scheiben entspannt und weiß nicht, in welcher Größenordnung der Verzug ist.
Für mich sehen die Risse jedenfalls nach PMMA aus und sicherlich durch eine Kombination aus Verunreinigungen und Einbau verursacht. PMMA ist auch nichts, dem ich dauerhaft vertrauen würde. Das zerspringt früher oder später "von alleine". Ein Einbau komplett ohne Löcher im Fenster ist sicherlich besser.
@@DerRSZocker
Nachteile sehe ich jetzt keine jedoch wird es technisch oft leichter sein etwas Stickstoff in einer Temperaturkammer zu füllen als ein Vakuum über längere Zeit zu halten. Die Moleküle von Kunststoffen s.g. Makromoleküle sind so lang, dass diese auf keinen Fall ausgasen können, schon gar nicht unterhalb des Tgs. Die einzigen Dinge, die hier flüchtig sein könnten, sind die beigesetzten Stabilisatoren und Wasser (z.B.: Antioxidantien), wobei die beigesetzten Prozessstabilisatoren viel höhere Temperaturen aushalten und die Langzeitstabilisatoren, während der Verarbeitung auch nicht verloren gehen dürfen. Zugegeben oft unter Druck jedoch sind diese Moleküle so designt, dass dies sich im Material „festhalten“. Ein bisschen Tempern sollten diese schon aushalten.
Sofern keine Halbzeuge hergestellt werden, oder Spezialbauteile wie optische Linsen etc. wird in den meisten Fällen gar nicht getempert. Für Standardanwendung wird dieser Aufwand wahrscheinlich nicht nötig, sein jedoch würde ich bei einem Uboot schon eher auf Sicherheit setzten.
Für mehr Infos zur Abbau kannst du dir folgendes Paper anschauen: Gałka, P., Kowalonek, J. & Kaczmarek, H. Thermogravimetric analysis of thermal stability of poly(methyl methacrylate) films modified with photoinitiators. J Therm Anal Calorim, doi.org/10.1007/s10973-013-3446-z
@@leocurious9919
Vollkommen richtig wobei der Verzug bei geeigneter Lagerung verhindert werden kann. Amorphe Kunststoffe dehnen sich unterhalb des Tgs sehr linear aus (sie pvT Diagramm amorphe Kunststoffe), wodurch mit sehr einfachen Mitteln eine Abschätzung getroffen werden kann. Typische Verarbeitungsschwindungen sind im Bereich von 0.8-1.5% wobei Schwund nicht gleich Verzug ist.
Technisch sicher sinnvoll wäre eine Halterung ohne Bohrungen in der Scheibe, da hier immer Spannungskonzentrationen erzeugt werden (siehe Kirsch Problem), welche besonders für längere und Wechselnde Belastung schlecht ist. Ggf. ist hier ein Schichtaufbau eine gute Idee, um bei Versagen der Scheibe noch Sicherheit zu haben.
Hey DoppShoT Mit was darf ich Acetal, Acryl dann "reinigen" ? ich frage für PC Komponenten der Wasserkühlung, denn da sind ja ggf. Fingerabdrücke drauf.
ich hab dieses video angeklickt, in dem glauben, es geht um irgendeine art von computer security... What the f. Wahrlich, der echte daniel düsentrieb! Dass sowas privat überhaupt machbar ist!! Meinen vollen respekt!
ich hab gedacht man macht sich vielleicht auch etwas über die oceangate sache lustig
In Bezug auf die Scheiben: beim Bearbeiten (Bohren etc.) entstehen Ausgangspunkte für die späteren Haarrisse. Keinen Alkohol o.ä. beim Bohren verwenden. Eine bessere Lösung, wie z.B. bei der Trieste sind Scheiben ohne Bohrungen mit Konussitz. Der Wasserdruck presst die Scheibe mit zunehmender Tiefe immer fester in den Sitz. Mit Fett einsetzen, dann reicht ein einfacher Haltering, um die Scheibe zu fixieren.
Liegt es evtl. auch daran, dass die Bohrungen zu genau/eng sind und die Scheiben nicht "arbeiten" können, wenn sich der Rest aufgrund des Drucks verzieht und die Schrauben dann Quer-Zug/Druck-Kräfte ausüben?
kann man auch mit polycarbonat wunderbar demonstrieren, CD nehmen, biegen kurz bevor sie bricht und dann isopropanol drauf, sie platzt sofort (danke stefan gotteswinter)
Alkohol, bzw. jede Form von Löse-/Schmiermittel auf Basis von organischen Lösemitteln können die chemische Verbindung angreifen. Auch UV-Strahlung (bspw. lange direktes Sonnenlicht) fördert Rissbildung und zerstört die Bindungen im Plexiglass etc.
Davon, dass das gegossenes Material ist gehe ich bei den Spezifikationen (bis 200m Tiefe) jetzt einfach aus.
Dem kann ich nur zustimmen. Spanende Bearbeitung von solchen Materialien in welche anschließend Spannungen eingebracht werden reißen von selbst immer weiter. Dabei reicht schon der Druck der Montage an sich. Gelaserte Teile sind dort besser aber auch nicht perfekt. Am Besten geht es ohne Löcher und einer flächigen Aufnahme. Hierzu die Flächen möglichst Plan und Sauber vorbereiten. Die Flanche sollten dick sein und sich nicht verbiegen unter dem Anpressdruck der Schrauben (dies führt zu ungleichen Spannungen). Wenn das Bauteil richtig fest sein soll hilft eine silikonartige Dichtmasse. Diese Auftragen und leicht anziehen. Nach dem Trocknen dann festziehen sodass es sich schön setzt.
@@torstenbosse969 genau das denke ich mir auch. Weil die scheibe/n am Rand fixiert sind wird sie sich wölben so weit es irgend geht. Selbst wenn es minimal ist hat das Folgen.
Selten geworden solche tollen 'Macher' folgen. Gratulation an die UBoot Bauer/Fahrer 👌
Ansteckender Enthusiasmus, launiger Talk, zwei absolute Legenden und ihr U-Boot. Ihr seid der Hammer!
Hochbeeindruckend eure Talk, aber noch viel beeindruckender ist das was ihr erschaffen habt, diese Präzession, Sicherheitsbewusstsein und Beharrlichkeit! Großartig und MEGA-Respekt!!!
Einfach komplett irre wieviel theoretisches und praktisches Wissen aus den unterschiedlichsten Bereichen in den beiden Personen steckt. 😅
sitze hier silvester morgen auf arbeit und hab mir nen vortrag zum Uboot bau angeschaut :) richitg gut danke für den Vortrag!
Als ehemaliger Ing aus dem Schiffbau habe ich dieses Video mit einer hochgezogenen Augenbraue gestartet, aber ich muss sagen, es hat mich sehr positiv überrascht, Chapeau, sehr cooles Projekt. 👍
Eine Sache würde ich nur anders machen: auf den Spanten oben drauf nochmal Gurte aufschweißen, um eventuellem Beulen der Spanten vorzubeugen.
Erinnert an den "Wie baut man eigentlich Raumschiffe"-Talk, nur in die andere Richtung. Sehr schöner Vortrag!
Was für ein großartiger Ritt durch Naturwissenschaft und Ingenieurwesen. Wenn mal jemand fragt, warum man in die Richtung soll, wäre das hier eine perfekte Begründung. 😀
Einer der coolsten und gleichzeitig sehr unterhaltsamen Talks!
Als U-Boot Begeisteter... seit "Das Boot" schaue ich gerne mal DIY Berichte zu dem Thema. Ihr beide habt es gut und fundiert geplant und ungesetzt. Auch mit dem passenden Humor durch die Präsentation gebracht. Hat echt Spaß gemacht, um hier bis zum Ende zu schauen. Ihr habt es detailliert bis in kleinste Detail umgesetzt und auch verwirklicht. Und siehe da: Es taucht ab und auch wieder auf ! Großen Respekt !
Joa, Acrylglas muss nach der Bearbeitung getempert werden!
Experte für U-Boot Scheiben ist die Firma Heinz Fritz aus Herbrechtingen. Die bauen auch U-Boot Druckkörper aus Acrylglas sowie die Scheiben für das letzte Marianengraben U-Boot.
Das war ein verdammt geiler Vortrag! Hat richtig Spaß gemacht zuzuhören!
Einer der geilsten Vorträge! Danke Nico und Elias
Hmm, durch die Scheiben gehen doch Bohrungen, in denen Bolzen sind. Ist das Boot mal sehr kalt oder heiß geworden, so dass zeitweise der Ring aus Bolzen größer oder kleiner wurde als der Ring aus Bohrungen?
Durchaus eine Möglichkeit. Außerdem sind Löcher immer auch ein Schwachpunkt. Evtl. kann man sich eine Konstruktion ohne Löcher überlegen (z.B. Die Scheibe wird zwischen zwei Dichtringen geklemmt. Und siehe auch meinen eigenen Kommentar zu den Spannungsrissen weiter oben.
Temperatur Einfluss wäre auch mein best guess gewesen.
Tolles Projekt. Toller Talk!
Da schlägt einem das Herz als Nachrichtentechniker doch höher:D
Bin grad selber an nem Sonar bauen, spannend was ihr da so mit eurem Kommunikationslink gemacht habt:D
WTF - ich bin begeistert... sehr geiler Talk und mega Projekt...
Am Anfang dache ich: "Och wie kindisch ..." Aber dann hat sich das ja sowas von entwickelt - Jungs, ihr seid der Hammer! Respekt! 👍👍👍
Sehr guter Talk. Hat sehr viel Spass gemacht, dem Vortrag zu folgen. Ganz unerwartet kommt jetzt auch noch ein Uboot definitiv auf meine Bucket List. Guten Rutsch ins neue Jahr. o7 Ulf
Träume nicht dein Leben: Lebe deinen Traum!
Einfach nur Geil.
Was für zwei verrückte und coole Typen... Wow.
Yeah!
How to Narco-Sub ;-P
Absolut großartig! Gibt mir einen tollen Überblick! Meinen großen Respekt für das gute Stück!
Klasse Talk, tolles Boot. Bezüglich der Scheiben würde ich auch in Richtung unterschiedlicher Temperaturausdehnungskoeffizienten zwischen Flansch aus Metall und der Scheibe selbst schauen. Das ließe sich ggf. mit einem gewissen Übermaß in den Bohrungen in den Griff bekommen. Einen EInfluss kann sicher auch der Fertigungsprozess oder Chemikalien haben.
Es handelt sich sehr sicher nicht um Spannungsrisse durch eine Temperaturdifferenz, da diese vernachlässigbar klein war. Vielmehr ist der Einbau so einer Scheibe generell nicht so zu empfehlen, ganz ohne Außendruck wirken große Kräfte auf das Material. Wie in anderen Kommentaren bereits beschrieben sollte der Einbau der Scheibe ohne Löcher in selbiger erfolgen.
Wenn das Uboot auf Tiefe geht, wirkt der bereits berechnete Druck nicht nur auf die Scheiben, sondern auf das gesamte "Gebilde". Ich kann mir gut vorstellen, dass dies auch zu einer Spannung innerhalb der Gesamtkonstruktion führt, die dann auch Auswirkungen auf die Verschraubung der Scheiben hat.
Hochprofessionell durchgeführt! Bravo!
Bis auf die Wahl eines Gastanks als Druckkörper - ja. Da stimme ich zu. Um so verwunderlicher, das beim Druckkörper so ein Fehlgriff gemacht wurde....
Sehr geiles Projekt. Hut ab!
Was für zwei mega coole Typen, respekt!
Sehr spaßiger Vortrag!
Unglaublich genial, was ist dass für ein Flex, wenn man mit seinem eigenen U-Boot "vorfährt".
Was ich über Acrylglas sagen kann ist, dass man nicht mit Alkoholen drann sollte. Wenn man versucht es mit Iso sauber zu machen greift das die obere Schicht an und dann haben die inneren Spannungen eher mal freien lauf.
Da haben wir ihn. Den besten Vortrag 2023.
Als Entwickler für LKW Bremssysteme (Druckluft!), hatten wir mal ähnliche Probleme mit "eingespanntem Kunststoff". Es gibt bei euch zwei Treiber für Ausdehnen & Zusammenziehen des Kunststoffes. Zum einen durch Temperaturwechsel aber auch die Konditionierung von Kunststoff (Feuchtigkeit rein und raus), ändert sich die Dicke. Dies könnte zu Spannungen führen, die die Scheibe reißen lassen. Evtl führen diese Längenänderung auch zu Problemen mit dem Lochkreis, der ja vom Stahl vorgegeben ist.
Beim Bohren von Acryl und Policarbonat müssen die Bohrer absolut fett und Ölfrei sein. Sonst reagiert das Material mit dem öl. Das Problem hatte ich auch schon beim bau von Sichtscheiben im Maschinenbau risse ausgehend vom Bohrloch, ein Hersteller von Macrolon hat uns damals darauf hingewiesen.
Gibt nicht viel zu sagen außer, hammer geil! Echt!
Richtig cool! Danke dafür.
Was für Legenden 👍👍
Absolut cooles Projekt!
starkes projekt !
Wie unfassbar geil seid ihr denn bitte?!? Ich kann nicht sagen ob meine Freude oder meine Hochachtung überwiegt! Richtig großes Kino. Ich hab tierisch Schiss davor mich in einer selbstgebastelten Büchse im See zu versenken, kann es aber nicht nicht auf meine Buckelt-List schreiben.
Super Vortrag danke
Einfach nur genial!
PMMA hat einen deutlich höheren Wärmeausdehungskoeffzienten als Stahl (85 × 10-6/K bzw. 13 x 10-6/K). Das könnte bei der Temperaturdifferenz in Verbindung mit den möglichen genannten Problemen der spanenden Bearbeitung zu Spannungsrissen führen.
Toller Vortrag, tolles Projekt!
Really interesting talk!
Feine Sache. Respekt!
Acrylglas risse sah ich schonmal bei benutzung von loctite schraubensicherung. Super vortrag!
Was für Kings.
Cool! Die kürzeste (vermutlich auch für Laien verständliche) Erklärung was SSB-(Single-Side-Band)-Modulation ist und warum man das macht :-) Immer gut Funk! 73
Großartig
Kommt nach Bayern/BW, der Bodensee mit 240m Tauchtiefe hat schon in schlechteren Jahren als Testteich für Uboote hergehalten.
Das wäre extrem dumm! Dieses Boot mit diesem Gastank Druckkörper sollte niemals in ein Gewässer gesetzt werden, das tiefer als 50m (an der tiefsten Stelle!) ist.
Auf dem Bild schlecht zu erkennen. Die Scheiben sollten nicht bis zum Lochkreis der Schrauben reichen, das könnte das Problem sein. Schaut mal bei dem Aufbau von Schaugläsern z.B. DIN 28120.
Die Finanzierung würde mich interessieren. Vielen Dank für den unterhaltsamen Vortrag!
Respekt!
Respekt.
9:35 bei Pfürzen sind die Einheiten nicht metrisch sondern imperial. Faszinierend.
Wer misst seine Flatulenzen nicht in Quadratfuß?
@@Opa_der_Kranke Leute mit runden Füßen? ;)
Touché! :D
Bloß wie rechnet man Quadratfuß jetzt in Kilowatt um?@@3.k
@@Opa_der_Kranke Na über Fußballfelder... :D
You rock!
krass!!!!!!!!!!!!!! danke
WOW einfach WOW
PMMA (Acryl) und PC sind empfindlich gegenüber manchen Lösemitteln und Ölen. Alkohole bspw. sorgen bei PMMA stets für Spannungsrisse und können es auch milchig machen. Bei PC sieht es ähnlich aus, wenn es auch auf weniger Stoffe reagiert. Auch Dichtungsmassen enthalten oft Benzole, die mit PMMA und PC wie ein Lösemittel reagieren. Die Mikrorisse durch solche Chemikalien werden durch das Schrauben und/oder externen Druck dann gut und gerne zu Makrorissen, die bei entsprechender Materialdicke die Eigenschaften des Werkstoffs aber nicht in einen Berich verändern, sodass es zum Totalausfall kommt.
Nachtrag: Achja, PMMA sollte getempert werden, wenn es mechanisch bearbeitet wurde. Bohren, biegen, warmformen reicht da schon für Spannungsrisse. Auch bei Verwendung von Werkzeugen speziell für die Bearbeitung von PMMA.
Was mich interessieren würde: Was ist denn die theoretische Druckfestigkeit in Tauchmetern für den Gastank?
Nicht sehr viel. Gastanks haben nicht die Wandstärke für AUSSENDRUCK - vor allem aber sind die Endböden von der Form her überhaupt nicht für Aussendruck geeignet. Die Spanten haben keine Aufdickung nach innen, wirken also auch nicht besonders gut. Aber wie gesagt, wenn die Endböden nicht extrem verstärkt wurden, wird dieser Druckkörper von den beiden Enden her kollabieren. Das kann vielleicht schon bei weniger als 100m passieren. Mit einer Sicherheit von Faktor 2 wäre dann die maximal zulässige Tauchtiefe gerade mal 50m.
FALLS! Die Endböden überhaupt 100m aushalten. Und selbst wenn sie es in der Theorie machen, bedeutet jede kleinste Abweichung von der Idealform in der Praxis eine weitere Reduktion der sicheren Tiefe!
Um es kurz zu machen: Ich würde in dem Ding nicht tiefer als 25m tauchen wollen. Vielleicht maximal 30m - aber nur für Kuchen....
Wurde bestimmt schon in Erwägung gezogen, aber hier dennoch die Info: Es gibt den Wikipedia-Artikel zur Spannungsoptik. Über Polarisationsfilter können so Spnannungen in Kunststoffen sochtbar gemacht werden. Ob das für diesen Anwendungszweck geeignet ist: Keine Ahnung.
Risse in der Scheibe kommen vom Wechselwirken der PE und Metallverbindung im Zusammenspiel von Druck unterschieden und Temperatur Schwankungen.
bzgl. Risse in Acrylglas / Polycarbonat: Diverse Dichtungsmittel und Kleber können diese Risse erzeugen, insbesondere Schraubensicherung ist dafür bekannt. Falls ihr auf Kleber / Dichtungsmittel an den Scheiben angewiesen seid, dann ruft doch mal die Klebstoffberatung von Henkel Loctite an, die sollten euch sagen können was sich mit Polycarbonat verträgt.
Die gezeigten Bilder von den Rissen in den Scheiben sind quasi Paradebeispiele für Spannungsrisskorrosion.
Gerade durchsichtige (amorphe) Kunststoffe bilden durch agressive Medien (Öle, Lösungsmittel) und Zugspannungen solche Risse.
Ich kenne mich mit UBooten nicht aus, aber würde es nicht reichen die Scheiben von außen anzukleben, da der Druck im Wasser die Scheibe sowiso gegen das U-Boot und die Dichtfläche drückt?
Ideal wäre eine Lösung, bei der man die Scheiben nicht durch Bohrlöcher schwächen würde, da das zu Spannungsüberhöhungen bzw. Kerbwirkungen führen kann.
So ist es. Man versucht die Scheiben nicht durch Löcher zu schwächen. Sondern legt die normal auf eine Dichtfläche (gerne mit O-Ring zusätzlich) und hält die dann mit einem Überwurf in Position. Dadurch lassen die sich btw. dann auch schneller wechseln und man benötigt weniger Material.
Wir bauen Acrylglas-Rohraquarien. Man sollte Acrylglas und andere Kunststoffe, die kritischen Belastungen ausgesetzt sind, nach jedem Bearbeitungsschritt tempern. Dazu gibt es online je nach Material, Geometrie und auch Materialvariante (z. B. extrudiertes vs. gegossenes Acrylglas) verschiedene Richtlinien. Die Hintergründe wurden in den Kommentaren hier schon deutlich: Bei jeglicher Bearbeitung von Acrylglas (sei es mechanisch, thermisch, chemisch, ...) entstehen Eigenspannungen im Material im unmittelbaren Bearbeitungsbereich. Diese Eigenspannungen können unter Präsenz von Lösungsmitteln (z. B. Alkohol) oder durch äußere Krafteinwirkung zum verfrühten Materialversagen führen (Rissbildung). Tempern reduziert diese Eigenspannungen.
Wow. Was für ein schöner und unterhaltsamer Vortrag. Ich hab mir jetzt grad überlegt, den alten Gastank vom Nachbarn abzuschwatzen und umzubauen, aber so ein Projekt ist halt mega zeitaufwändig, deshalb werde ich wohl nicht schon morgen zum Schweißen anfangen. Wie lange hat das Projekt eigentlich gedauert (Netto)? Ich hab auf euere Website gesehen, dass das Projekt dann wegen einer Weltumsegelung länger auf Eis gelegen war.
Bin begeistert und werde im Moment nur von diesem Lärm (achja ist ja grad Silvester= von außen beim Schreiben gestört.
Lieben Gruß und gut Luft
Gastanks sind NICHT geeignet als Uboot Druckkörper! Lass das besser sein.
Fensterscheiben:
Kann es sein, dass die Anlageflächen nicht eben bzw. symmetrisch waren, und es so zu Spannungskonzentrationen mit den Rissen als folge kam?
(vllt auch durch dreck wie z.b. Sandkörner?)
Leiden die Scheiben vllt erst dann unter Druck, wenn eine Seite wärmer ist wie die Innenseite?
Guter Talk, danke euch! Da ich beruflich mit den Harting Steckverbindern zutun hatte, welche habt ihr benutzt?
"Ich hätte da mal gerne ein Tank für ein LOW COST Uboot..."
...spielt die komplette Entwicklung eines Uboots sehr professionell durch.
Bezüglich der Kunststoffe der Schaugläser. Es gibt diverse Chemikalien die bei PMMA und PC zu Spannungsrissen führen wie z.B. Alkohole, Benzole aber auch Lipide und Fette. Falls ihr die Scheiben vorher mit IPA gereinigt habt oder Fette auf O-RInge geschmiert habt, die mit dem Kunststoff in Kontakt gekommen sind, dann kann das die Ursache sein. Gerade wenn die Scheiben beim Festziehen der Flanschrauben richtig unter Spannung sind, dann sind sie besonders empfindlich. Oder ihr habt die Flanschrauben gefettet, damit sie nicht fressen und leichter gehen. Es kann natürlich auch bei der Herstellung der Scheiben passiert sein oder bei dem Bohren der Löcher für die Verschraubungen.
Als ich den Titel gelesen habe musste ich richtig lachen 😄 habe direkt an diesen Milliardär und seinen Pc Controller denken müssen
Was habe immer alle mit dem Controller?
Ist nichts weiter als ein Haufen Knöpfe und Potentiometer, wie bei RC Modellen und FBW Systemen. Bei Drohnen werden gerne Arduinos mit ArduPilot verwendet. Wenn man auf Funk verzichtet kann man da auch direkt mit USB dran.
Selbst die US Navy setzt heut teilweise Xbox Controller auf U-Booten ein, weil der 'Nachwuchs' bereits an die Dinger gewöhnt ist.
Das Logitech Pad an sich ist übrigens super. Selbst Jahre später funktioniert das einwandfrei und die Sticks haben praktisch 0 Spiel. Mein Xbox Pad im Vergleich war schon nach ein paar Wochen ausgenudelt.
Das Boot insgesamt war eine Katastrophe, aber das Logitech Pad ein gutes Beispiel für die Verwendung von "Off the shelf items"
Cooler talk, danke!
Aber ihr solltet in Zukunft auf die selbstaufblasenden Schwimmwesten verzichten... denn die CO2-Patronen drinnen lösen bei Wasserkontakt aus und blasen sich auf, und wenn das unter Wasser *im* U-Boot passiert, kommt ihr nie mehr durch die Luke
Bei PC oder auch PMMA können, wie schon von einigen erwähnt, Reinigungsmittel Spannungsrisse erzeugen, die dann unter Last schnell größer werden, soweit ich gehört habe, kann dies aber auch durch einige Dichtungsmaterialien hervorgerufen werden.
Cooles Projekt 😃👍, interessant wäre ein Video, was Fachleute zu eurem U-Boot sagen. Wie testen bzw. planen Ingenieure wie tief ein U-Boot tauchen kann und darf.
Das wird über FEM Berechnungen ermittelt. Und dann natürlich Sicherheitsfaktoren. Bei so kleinen Booten kann man die auch in einem Druckdock testen.
Ein Gastank ist KEIN geeigneter Druckkörper für AUSSENDRUCK! Es ist traurig zu sehen, wie enorm viel Elan und Aufwand hier betrieben wurde, aber die Basis von all dem - der Druckkörper - ist extrem limitierend. Schade. Mit einem richtigen Druckkörper würde man damit so viel mehr machen können.
@@haraldoesgard Wieso? Von der Geometrie passt das doch. Und sehr dick muss er für diese Tiefen auch nicht sein
Kann es sein das die Scheibe sich durch die Bewegung und der großen Fläche nochmal schneller abkühlt als die Bolzen? Im Auto ist das mit diesem schwarzen Punkten am Rand der Scheibe gelöst damit der Temperaturunterschied besser verteilt wird
solche risse in Plexiglas hatte ich auch mal, die Ursache war ein falsches alkoholhaltiges Kühlschmiermittel beim Bohren. Generell sollte man Plexiglas (und PC) nach dem Bearbeiten tempern (ca.80°C), das reduziert das Risiko von Rissen.
Da die Risse im Plexiglas nur an den Bohrlöchern zu sein scheinen, solltet ihr prüfen ob die Schrauben zu fest angezogen worden sind
Hätte ich mir noch stundenlang weiter anhören können - eine Frage: Was macht man denn jetzt mit so einem U-Boot?
Wenn der Hype verflogen ist und man realisiert, was für ein logistischer Aufwand jeder kleine Einsatz ist - steht es in einer Ecke und - vergammelt langsam vor sich hin.
Ausflüge zur Titanic, Kunden müssen hier jedoch hin und Rückweg bezahlen.
"Wie viel Bar hält das unser Schiff aus?"
"Es ist ein Weltraumschiff, also würde ich zwischen 0 und 1 sagen"
wie viele cybertrucks auf der luke wären es denn bei 12 kilometer wassertiefe, und was wiegt ein cybertruck?
Plexiglas muss nach mechanischer Bearbeitung getempert werden, um Spannungen im Material zu vermeiden.
Bei den Scheiben denke ich an
-Lösungsmittel aller Art (besprüh mal dein Feuerzeug mit bremsenreiniger ohne Flamme und warte eine Minute)
-Uv Licht ist ein Problem
-mikrorisse beim bearbeiten (Laser oder Wasserstrahl währe gewiss besser)
-mach deine Versuche mit Kälte
Total spannender Vortrag! Ich wünschte, Unterricht an Schulen wäre so: Man hat ein großes Projekt, das von Physik bis Mathe und Wirtschaftskunde sehr viele Bereiche abdeckt, Handwerk einschließt und Spaß macht.
Eine oder zwei Fragen habe ich, und zu der zunächst folgende Vorbemerkung:
Während es beim beschriebenen U-Boot um ein geschlossenes Boot geht, wäre ja auch ein U-Boot möglich, das im Prinzip nur dadurch funktioniert, dass mit einer luftdichten Hülle eine Luftblase unter Wasser gebracht wird ganz simpel so, wie in Fluch der Karibik Jack mit einem Kollegen mit dem Kopf unter einem umgedrehten Beiboot unter Wasser ungesehen zu einem Schiff läuft, das er heimlich stehlen will. Man dreht quasi eine Schüssel um und drückt sie unter Wasser und je tiefer man kommt, desto mehr drückt das Wasser von unten die Luftblase zusammen, man braucht also keine massiven Druckbehälter etc., eigentlich würde eine luftdichte Folie genügen, aber man muss unbedingt gewährleisten, dass die umgedrehte Schale nicht kippt und die Luftblase entweicht oder dass sie ein Luftleck bekommt. Auf dieser Grundlage funktioniert eine Tauchglocke und auch ein Sauerstoffzelt und es gibt auch U-Boote, zB das SportSub, die nach diesem Prinzip funktionieren.
Meine Frage nun ist:
Wenn ich nun vom angenommen einfachsten Fall ausgehe, nämlich der umgedrehten Schüssel - sagen wir, die Schüssel ist rund, hat 4m Durchmesser und ist 2m hoch - was wäre die zuverlässigste Art, sie und in ihr hängende und sich bewegende Gewichte (zB Personen) so auszugleichen, dass sie auf keinen Fall kippt und die Luftblase entweicht, einschließlich Formfaktor? Und wie könnte man sie am besten auf und ab bewegen?
"Ambient Pressure principle" nennt sich das.
§ 7 Fahrgeschwindigkeiten, weitere Einschränkungen: (3)" ... Ausnahmen kann die zuständige Wasserbehörde auf dafür ausgewiesenen Gewässerabschnitten gestatten."
😎😎😎😎😎😎😎
Richtig cool, Menschen nach mein Format. Grüße aus 33175
Wegen den Scheiben würde ich auch auf feine Risse die beim Bohren entstanden sind tippen. Vielleicht sind Gefräste Bohrungen hier besser. Alternativ könnte man auch mal Wasserstrahlschneiden oder Laserbearbeitung ansehen, wie die das Material belasten.
Ansonsten würde ich mir das Konzept für die Scheibe vom Ocean Gate U-Boot mal näher ansehen. Unter der Voraussetzung natürlich, dass ihr euch nicht bei der Titanic dazu gesellen wollt oder ähnliche Tauchtiefen angedacht habt.
Zu den Scheiben: Chlor das dem Trinkwasser manchmal beigesetzt wird und eventuell bei dem Pool Test für die Risse gesorgt hat.
geiler Scheiß!
imma send this to that ocean gate company
TU Dresden hat ein 2 Mann U-Boot auf Beton als Ausstellungsstück.
Es gibt einen Dokumentarfilm über das Projekt: ruclips.net/video/Y8NX5Qz3Oa8/видео.html
super trailer. freu mich auf den film.
Irres Projekt und super Vortrag!
Wie viel davon kann ich für mein Luftschiff verwenden?
schade das die fragerunden auf der bühne immer so kurz sind
Die Ergebnisse vom FEM Simulationen muss man nur in Versuchen überprüfen, wenn der Berechner nicht weiß, was er da macht.
Zeigt doch mal die Bilder der Simulation, dann weiß man eher, was genau gerechnet wurde.
Eine Idee zu den Plexiglasscheiben: Vielleicht kommen die Risse von der mechanischen Bearbeitung. Die Dicke der Scheiben könnte ja richtig berechnet sein, jedoch durch die Zerspanung vielleicht Eigenspannungen in das Material kommen. Könnte auch der Temperaturunterschied zwischen innen und aussen mitwirken?
Hat bitte jemand noch die Schaltpläne für das Ultraschall-Telefon aus dem Beitrag?
1:18 💩 nicht so schnell bin noch mit dem Bau de Raumschiffes beschäftigt😉🤣