F5J HFS als 3D Druckmodell - ein weiter Weg

Moin,

Ich habe eine Art Winterprojekt:
Die Klasse F5j HFS finde ich interessant, weil die F5J Geschichte an sich ganz spannend ist, mir aber die Modelle bei Weitem zu teuer und aufwändig sind.
Ferner möchte ich weg von dem CFK Bauen, um die Fliegerei etwas weniger Müllintensiv zu gestalten. Allein beim Bau eines solchen Fliegers fällt ja die gleiche Masse nochmal als Sondermüll an.

Balsa Bauen ist die hohe Kunst, ist aber auch recht arbeitsintensiv. Daher finde ich die Idee, dass eine Maschine mir meinen Flieger baut, faszinierend. Also flugs viel im Internet gelesen:

Die Jungs von 3D Labprint machen einen guten Job, allerdings ist das Material bzw. die FDM Methode generell nicht für dünne Schichten gemacht, weswegen die Modelle ja auch vergleichsweise bruchfreudig sind.
Ich vermute mal, dass das auch ein Grund ist, warum die Modelle nicht ganz so groß sind (mal von der Druckzeit abgesehen). Warbirds gehen wohl ganz gut damit, aber keine hochgestreckten Segelflieger.
Wenn ich richtig rechne, komme ich auf 500g/m^² für eine Lage 0.4mm PLA Außenhaut. Und man braucht zwei davon.

Der Mensch, der hinter Kraga steht (und dessen Name ich nicht rausbekomme) hat einen interessanten Ansatz dafür gefunden, indem er diagonal gitterförmige Strukturen druckt, die am Ende bespannt werden. Das könnte man (vielleicht läuft das auch darauf hinaus) so weiterentwickeln, allerdings stört mich das Einfallen der Bespannung etwas.

Meine Idee ist daher, den Flügel mit "echten" Gurten und einer Beplankung mit 1mm Balsa aufzubauen. Anschließend soll das mit Oralight bespannt werden. Die gedruckten Innereien müssen somit nur noch die Funktion des Volumenaufbaus, der Nasenleiste und dem Holmsteg erfüllen. Das Ganze möglichst leicht. Ach ja, und das ganze andere Gedöns, was das Bauen so nervig macht: Steckung, Torsionsaufnahme, Flächenverbinder, Kabelbaum, Anlenkung, Scharniere, Servoaufnahme und -Deckel...

Somit habe ich mir erstmal die Freude gegönnt, einen Prusa MK3 Drucker zusammenzubauen, und ordentlich Haushaltsteile zu drucken, und damit die Akzeptanz in der Familie erkauft :)
Jetzt kann ich auch anfangen, Flieger zu drucken.

Patrick
 
Flügel Variante 1

Flügel Variante 1

So. Teil 1:

Ein Flügel mit minimalen Stegen hinter den diagonalen Rippen"gurten". Druckeinstellungen Slic3r Standard für PLA, 0,15mm Schicht und 20% Infill. Die Nase ist aber auch im Model schon hohl.
20181208_133645k.jpg

Prinzipiell ganz nett, allerdings werden die Stäbchen nix. Ich vermute mal, dass das daran liegt, dass die sich ab einer gewissen Länge verbiegen. Daher wird die Folgelage nicht präzise genug aufgelegt, der Fehler addiert sich und das Unheil nimmt seinen Lauf. Glücklicherweise wird das Material dann an der Folgestruktur abgestreift, und diese gleich mit versaut :)

Ferner hat sich der Steg bei der Gurtrinne abgezeichnet. Ich nehme mal an, das ist genau die Geschichte, weswegen die 3D Labprintmodelle die Stege mit 0.4mm Luft zur Außenhaut haben.

Patrick
 
Flügel Variante 2

Flügel Variante 2

Also auf ein Neues:

- Die Löcher in den Rippenstegen habe ich rausgenommen. Der Druckkopf fährt somit keine "L" s mehr, sondern "U"s. Das beschleunigt, versteift und das Zusatzgewicht nehme ich in Kauf.
20181208_133658k.jpg

Auch hier haben sich die Schichten aufgehängt. Sogar noch spektakulärer als beim ersten Mal. Die Begründung habe ich nicht wirklich gefunden. Die dritte Diagonale von hinten wurde nach 12mm nicht mehr weitergedruckt, das Material hängt bei Rippe Nr. 2, Totaler Mist, daher Abbruch. Die Nase wird aber gut. Daher - wir machen einfach einen doppelten Steg je Rippe! Somit ergeben sich beim Druck nur geschlossene Querschnitte, die stabiler werden sollten.

Patrick

Ach ja: Wenn einer von Euch Ideen hat, was ich wie an den Druckparametern ändern kann, bin ich sehr dankbar.
 
Hardware des Fliegers zum Schluss

Hardware des Fliegers zum Schluss

Die Idee vom Flieger sollte sein, die "Scheißarbeiten" auf den 3D Druck zu verlagern. Somit sollten sämtliche Anpassungs- und Fummelarbeiten durch vorhandene Konstruktionen ersetzt werden:
- Nur Standardkomponenten: Servos sollten aus der Schachtel verbaut werden können, ohne Löten
- Keine Gewinde schneiden, sondern Muttern in Sechsecklöcher einklebem
- Wenig ablängen müssen, die Beplanung sollte idealerweise gar nicht oder nur ein Mal geschnitten werden. Lasercutten können wir in BS im Protohaus, möchte ich aber vermeiden
- Der Leitwerksträger soll ein konisches Rohr sein, was man an jeder Ecke kriegt. Ich hätte jetzt bei R&G / EMC Vega geschaut, die Angler sind mir zu speziell

Patrick
 
Flügel Variante 3

Flügel Variante 3

Yeah, der erste halbwegs brauchbare Ansatz!

20181201_080750k.jpg

leider ist das Ganze bei 170mm abgebrochen? Somit sind die Enden Murks.

Änderungen zum nächsten Mal:

- Endleiste geht nicht bis zum bitteren Ende der Beplanung, die kann auch mal einen kleinen Luftspalt vertragen.
- die Endleiste wird breiter und hohl
- An die Nasenleiste kommt eine Auflagekante für die Beplankung
- Es kommt ein Hilfsholm hinzu
- Die Enden des Segments bekommen Verrastungen in y, damit Nasen- in Nasen, End- in Endleiste greifen kann, und dito für Haupt- und Hilfsholm

Patrick
 

Anhänge

  • 20181208_133814k.jpg
    20181208_133814k.jpg
    504,1 KB · Aufrufe: 169
Flügel Variante 4

Flügel Variante 4

Sodele, wieder 7h Druck. Habe jetzt die Schichtdicke auf 0.2mm erhöht, was die Druckzeit von 9 auf 7h reduziert.

Das Bild kriege ich nicht aus dem Vorigen Post gelöscht, egal, dann hier halt nochmal.
20181208_133814k.jpg

Der erste Vollständige Druck!
:)

48g für ein 200x200mm Flügelsegment. Das profil ist ein AG35 mit 8,7% Dicke

Patrick
 
Zu Zweit ist es viel Schöner

Zu Zweit ist es viel Schöner

Das hat gut geklappt, also gleich nochmal so ein Ding.

20181208_134240k.jpg

Bei den Steckungen hatte ich die Wandstärke unterschätzt, da musste ich nacharbeiten, das muss dünner beim nächsten Mal. 5mm Verrastung erscheint mir auch etwas viel.


20181208_134738k.jpg

So soll das mit Beplankung aussehen. Gurte sollen aus Kiefer werden. PLA ist nur bedingt kompostierbar, ggf. schwenke ich auf GreenTec. Wenn man den ganzen Flügel wegwirft und der in der MVA verheizt wird, sollte kein zusätzliches CO2 entstehen.

Jetzt aber Fragen:
Das ist jetzt mit 0.4er Düse in zwei Perimetern gedruckt. Ich würde das gern in einer machen, ggf. dann mit 0.6er Düse. Davon erhoffe ich mir ein geringeres Gewicht und vielleicht sogar eine Verringerung der Druckzeit.
Ich kriege das aber auf keinem Slicer eingestellt, auch wenn ich bei Slic3r explizit 1 Perimeter angebe, werden trotzdem zwei gerechnet. Mache ich die Wandstärke dünner, wird die Wand gar nicht gerechnet :confused:

Welche Parameter bieten sich an, anders als die Standardeinstellung zu machen?

Nächste Schritte:

- Ein Segment Standardflügel mit allem:
- Steckung (2x8mm) beiderseits des Stegs wie beim AndREaS
- eine Servoaufnahme
- Eine Wölbklappe
- eine Steckung zum Nachbarsegment mit Querruder inkl. V-Form Sprung
- Aufnahme für den Servodeckel, an dem das Servo befestigt wird > Man soll wenn im Betrieb das Servo verreckt, oder nicht mehr erhältlich ist, durch einen anderen Deckel ein anderes Servomaß verwenden können. Außerdem kann ich so eine Verschraubung in X realisieren, da da eMax Servos reinsollen

Dazu müsste ich noch ein wenig modellieren. Mal Kucken, ob das mit der Advendszeit kollidiert.
Erstmal bin ich auf Anregungen gespannt.

Patrick
 

Xare

User
Hallo Patrick,

ein sehr interessanter Ansatz. Toll was Du da entwickelst. Hast mich neugierig gemacht. Ich bin schon gespannt wie es weiter geht.

Liebe Grüße
Xare
 

mipme_kampfkoloss

Vereinsmitglied
Teammitglied
Schaut sehr spannend aus!

Wie willst du das Holz mit den gedruckten Teilen verkleben? Epoxy, Seku??
1 mm Balsa-Beplankung wird wohl etwas wenig Stabilität geben, vielleicht kannst du es mit 0,4mm Birkensperrholz probieren...
 
Kleber

Kleber

Lieber Kampfkoloss,

Das mit dem Kleber hatte ich auch schon überlegt, habe gerade mal UHU Hart und UHU Allplast gekauft und wollte mal Tests damit machen. Es braucht ja was, was flächig verklebt werden kann. Vielleicht geht ja auch stumpf Ponal.
Habe mein Perimeter Problem gelöst: Ich habe bei der Kraga Seite einen Datensatz gekauft, und einfach mal die Anleitung befolgt: Man muss die Dinge massiv konstruieren, nur dann kann der Slicer die Permeter setzen. Ich hatte mir die Mühe gemacht, das im CAD auf 0,4mm Wandstärke auszuhöhlen...

Patrick
 
Ganz wichtiger Punkt:
Bitte keine Hohlräume reinkonstruieren...dafür hast du deinen Slicer. Der Körper sollte massiv sein, dann sagst du deinem Slicer einfach, das er nur einen Perimeter ohne Infill drucken soll.
Problem gelöst...
 
Naja, ich habe das Modell mal auf massiv umgebaut, und trotzdem in der nasenleiste einen Hohlraum von 1mm Wandstärke gelassen. Das klappt soweit: In der Konstruktion 1 Perimeter, an der Nasenleiste 2.
Der GCode wartet auf seinen Druck. Das wird aber zum ersten Mal einlagig, das will ich besser nicht über Nacht drucken.
Meine Rippen haben 45° Winkel, die vom Kraga haben 52°. Senkrechter ist besser zu drucken, kann sein, dass ich da auch noch mal 'ne kleine Testserie fahre.

Patrick
 
Einlagig...

Einlagig...

Drucke gerade mit einer Lage. Scheint besser zu laufen, was mich überrascht. Hätte erwartet, dass das wegen der geringeren Toleranzen was die Lagenhaftung angeht (2 Zehntel daneben und die Stränge verschweißen nicht mehr) eine genauere Abstimmung nötig macht. Ich habe den Eindruck, dass das sogar eher besser läuft einfach weil das Werkstück zwischen den Lagen besser abkühlen kann weil weniger Masse da ist.

Patrick
 

wersy

User
Perimeterbreite

Perimeterbreite

Jetzt aber Fragen:
Das ist jetzt mit 0.4er Düse in zwei Perimetern gedruckt. Ich würde das gern in einer machen, ggf. dann mit 0.6er Düse. Davon erhoffe ich mir ein geringeres Gewicht und vielleicht sogar eine Verringerung der Druckzeit.
Ich kriege das aber auf keinem Slicer eingestellt, auch wenn ich bei Slic3r explizit 1 Perimeter angebe, werden trotzdem zwei gerechnet. Mache ich die Wandstärke dünner, wird die Wand gar nicht gerechnet :confused:

Welche Parameter bieten sich an, anders als die Standardeinstellung zu machen?
Patrick

Prinzipiell ist der Düsendurchmesser beim Slicer ohne Belang.
Maßgeblich sind die Extrusionsbreiten, die du unter „Advanced“ einstellst.
Dort auf jeden Fall Werte eintragen. Bei automatisch weißt du nie was der Slicer macht.

Slic3r Advanced.jpg


0,6 mm breit kannst du auch mit einer 0,5er Düse drucken.
Ich habe festgestellt, durch den dadurch erhöhten Innendruck in der Düse wird auch die Layerhaftung besser.
 
Moin Wersy,

Interessante Einstellungen dort. Ich war bislang davon ausgegangen, dass beim Slicen die Maße weniger wichtig werden, und eher in Perimetern und Infill Ratio gerechnet wird.
Mein nächster Test soll ja mit Verbindern etc. werden. Da würde ich gern etwas massiver bauen, bei den restlichen Strukturen scheint sich ein Perimeter zu bewähren. Habe mal kurz zu Simplify3D geschaut, würde davon aber eher Abstand nehmen wollen, da ich wenn ich die Daten rausgeben sollte, nicht voraussetzen wollen würde, dass ein interessierter Nachbauer ebenfalls eine kostenpflichtige Software betreibt. Mal kucken, beim Slic3r tweaken stehe ich glaube ich noch ganz am Anfang.

Patrick
 
Einlagig geht's auch!

Einlagig geht's auch!

Moin,

Der einlagige Druck ist durch, ging einfacher als gedacht. Ich habe ab und an Probleme mit der Haftung an der Buld Plate, so wirklich raus habe ich das noch nicht, ob man das mit ISO oder Atze bei jedem Druck reinigt oder wie auch immer.
War heiß auf den Druck und habe diesmal den Prittstift bemüht. Unelegant, aber geht.

20181209_194049k.jpg
Der "alte Flügel"

20181209_194131k.jpg
Der Einlagige. Von Gewicht und Steifigkeit bin ich sehr angetan. Ich denke, da ja noch was aus der Schale kommen sollte, müsste das reichen.

@Kampfkoloss: Über 0,4er SH habe ich nachgedacht, das kostet aber auch seine 40€ der QM bei Doppeltem Gewicht zum Balsa. Daher denke ich, wäre eine Vollbeplankung mit 1er Balsa gegenüber 0.4er D-Box vergleichbar. Wird wohl beides gehen. Bei dem SH müsste man vermutlich die Rippen enger machen, damit das nicht beult.

Inzwischen habe kann man das Ganze auch schon Flügel nennen:
20181209_203618k.jpg

Bin soweit ganz angetan :) Das sieht übrigens dramatisch rau aus bei dem Licht, ist es in Echt aber nicht.

Patrick
 

65gt

User
Hallo,

lese gespannt mit.

Bei Sperrholz reicht hinterher eine dünne Schicht Lack.
Bei Balsa muss noch was drauf ( Folie,Papier...).
Und Sperrholz ist deutlich robuster.

Gruß Martin
 
@Martin: Da haste Recht, ich bin mir aber nicht sicher, ob SH + Lack nicht gröber ist als Balsa mit Folie. Wenn man anfängt zu Spachteln, fillern etc. geht das ja am Prinzip vorbei.
In der Theorie habe ich da auch schon drüber nachgedacht, allerdings aus der Öko Richtung: Angenommen, das GreenTec verbrennt ohne viele Gifte, wäre eine Entsorgung fast Schadstoffrei möglich.
Ja, ich kann Modellfliegen :)

Bei den Klebeversuchen bin ich weiter: Ich habe Uhu-Hart, Allplast und Ponal getestet, indem ich ein Stück Balsa an eines meiner Prototypen gepappt habe. Fazit: Uhu geht beides, Ponal kannste vergessen.

Patrick
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten