Seglerflächen in GFK- bzw. CFK- Sandwichbauweise

Hallo zusammen.
Wer hat Erfahrungen mit Styro-Seglerflächen in Positivbauweise, die nicht mit mit Abachi, sondern mit GFK beschichtet wurden. Welche Materialien wurden verwendet? Mir geht es hauptsächlich um die Druck- und Torsionsfestigkeit einer solchen Bauweise. Interessant wäre auch zu erfahren, welche Bautechnik angewandt wird, insbesondere, was die Aufbau der Nasenleiste betrifft.

Grüße vom Niederrhein
Andreas

Hallo Andreas,
gut beschrieben ist das bei aerodesign.
Ich habe ein Brett in GfK/CfK-Positiv gebaut. Zunächst habe ich Probestücke hergestellt:
Bau-Styro-Kern, 1x 164er CfK, 1x 105er GfK. Da das Brett für den robusten Einsatz ausgelegt werden sollte, reichte mir die Druckfestigkeit der Oberfläche nicht aus. Gebaut habe ich dann mit 2x 164er CfK und 1x 105er GfK. Sehr fest aber auch reichlich schwer. Die Kalkuation: GfK- u. CfK- Gewicht x2 (für das Epoxy) kam sehr gut hin.
Die Ober- und Unterseite wurden in 2 Arbeitsgängen beschichtet. Nachdem eine Seite fertig war, wurde im Nasenbereich das Styro herausgenommen und Kohle-Rovings eingelegt. Zum Beschichten habe ich die PCV-Platten von EMC-Vega verwendet. Da auch dieses Material noch recht steif ist, ist die Nase nicht so gut gelungen. Die weiche Styro-Schale hat nicht genug Festigkeit, um das Material um den Nasen-Radius zu biegen. Festeres Styro wäre sicher besser.

Hallo Andreas,

dies ist eine Fragestellung die mich auch seit einer ganzen Weile beschäftigt.

Es gibt zwar eine Anleitung von Siggi GFK-Positivbauweise , aber ich muss zugeben, dass die vorgeschlagenen Lösungen an der Nasenleiste mich alles andere als befriedigen , vorallem wie ich es hinbekomme, eine vorab perfekt lackierte Oberfläche nicht mit meinen Schleifkünsten wieder gänzlich zu zerstören. Randbögen sind in diesem Zusammenhang übrigens auch ein dankbares Thema.

Weiterhin beschäftigt mich das zu verwendende Folienmaterial. Der Vorschlag von Siggi mit dem Rollglas aus dem Baumarkt, findet er persönlich ja auch nicht so prickelnd. Beim verzweifelten Suchen im Internet nach weiteren Anleitungen wird man eigentlich ausschliesslich auf amerikanischen Seiten fündig (mag sein, dass ich eben andere Fremdsprachen nicht beherrsche ). Die jedenfalls verwenden eigentlich immer eine "Mylar" Folie von DuPont. Leider konnte ich hierzu noch keine Bezugsquelle in Deutschland finden.

Ein weiterer Punkt ist folgender: Eigentlich möchte ich, ausser für den Holm, kein CFK verwenden, der Grund hierfür ist relativ simpel - Kohle ist schw..ne t€u€r - da ist Glas allemal billiger. Daraus resultierend leidet aber natürlich die Druckfestigkeit der Oberfläche, ausser man verwendet eine Menge Glas.

Nun sollte man sich ja auch mal selber Gedanken machen und Versuche unternehmen, was ich auch getan habe, aber bislang ohne zufriedenstellenden Erfolg .

Ich hatte mir folgendes überlegt - aber wie gesagt noch ohne durchschlagenden Erfolg:

• Die Druckfestigkeit kann ich natürlich auch dadurch erhöhen, dass ich ein druckfesteres Material als Styropor verwende - also Styrodur.
  Styrodur, so wie ich es bei meinem Baustoffhändler bekomme hat allerdings auch ein Raumgewicht von 30 - 33 kg/m³ (siehe: Technische Daten Styrodur)
• Das Problem mit der Nasenleiste und der Folie könnte man doch dadurch in den Griff bekommen, dass ich keine Folie verwende, sondern zunächst auf einer ebenen (Glas)Platte nach einem geeigneten Trennmittelauftrag eine Schicht Lack, dann eine Lage 49er und 80er Glasgewebe aufbringe und dieses wiederum mit einem Abreissgewebe abschliesse.
  Das Problem hierbei ist, dass auschliesslich ein 49er Gewebe zu dünn, und die Kombination aus 49er und 80er eigentlich fast schon wieder zu dick ist, um auch sinnvoll um die Nasenleiste zu kommen (Referenz hierfür ist für mich ein 90 mm tiefes Profil mit ca. 9% Dicke). 49er + 49er habe ich allerdings noch nicht probiert!
• Abschliessend müsste unter Vakuum und einer weiteren Lage 80er oder gröberem Gewebe dieses unter Vakuum mit dem Flächenkern verklebt werden.

Nun stellen sich mir die folgenden Fragen:

• Ist den sowas wirklich sinnvoll
• Wir das denn nicht alles zu schwer
• Rechnerisch liegt man bei etwa folgendem Gewicht je dm² Flügelfläche 49er + 80er + 80er = 8 - 9 g / dm²
• Ist das zu schwer für einen 2-3m Allroundsegler, die letztendliche Steifigkeit sollte ja über den Holm erzielt werden
• Lohnt der ganze Aufwand

Also auch hier viele Fragen.
Jetzt habe ich aber noch eine weitere Quelle im Internet aufgetan, die sicherlich sehr interessant sein dürfte, und wollte mal fragen ob jemand schon die DVD von Phil Barnes sich angeschaut hat, oder sogar danach arbeitet, denn, darf man so manchem Bericht im Internet glauben schenken, hats der Kerl wirklich drauf.

Also Fragen über Fragen, und bislang keine Antworten, aber vielleicht welche von EUCH?

Grüssle
Achim

Hallo Muckla,

Mensch jetzt habe ich solange rumgeschrieben, deshalb sehe ich Deinen Beitrag erst jetzt.

Teilst Du meine Meinung wenn ich sage, dass dieses ein brachialer Aufbau ist?

Grüssle
Achim

Hallo Achim,
meinst du den Aufbau meiner Fläche? Der ist schon extrem. Kürzlich habe ich damit die Spitze einer Tanne sauber abgetrennt, hatte 2,5-3 cm Durchmesser

Rollglas aus dem Baumarkt ist zu steif. Das Material von EMC-Vega ist da schon deutlich besser. An Styrodur habe ich auch schon mal gedacht, damit ist das Problem mit der Nase bestimmt bessern in den Griff zu kriegen. Normales Baustyropor hat 15 kg/m^3, oder? Wie viel Volumen hat denn eine Tragfläche?
Spannweite 2 m
Tiefe 0,2 m
Dicke (5% im Mittel?) 0,01 m
= 0,004 m^3
Styropor: 15 kg/m^3 = 60 g
Styrodur: 30 kg/m^3 = 120 g
Wenn man dadurch Gewebe und Harz spart, lohnt sich das in der Gewichtsbilanz schnell.
1x 164er CfK statt 2x würden bei so einer Fläche ca. 260 g sparen.
Ich gebe dir jedoch recht, an der Nase muss man bestimmt nacharbeiten. Übrigens, die 164er Kohle ist gar nicht so teuer.

[ 12. Februar 2004, 23:15: Beitrag editiert von: Muckla ]

Hallo,

ich habe schon Versuche mit Styrofoam und verschiedenen "Folien" gemacht.

Folgendes kam zum Einsatz
-Baustyro PS15 (Gewicht eher 20gr./l statt 15)
-Styrofoam (eher 40-45gr. statt 35gr.)
-Styrodur 2500 (33-35gr. statt 25gr/l)

Als Trägermaterial
-Rollglas 0,5mm
-Dicke PE-Folie
-GFK-Platte von EMC-Vega (0,3mm dick, evt. 2 Lagen 49er))

Mir ging es nur um die Profilgenauigkeit, die man damit erzeugen kann. Es wurden Negativhalbschalen für ein Leitwerk mit 9% Profildicke geschnitten. Also Negativbauweise mit einer Einmalform.

Auf die Trägerfolie wurde das Gewebe und der Stützstoff aufgelegt und dann alles mit Vakuum (Wasserstrahlpumpe, also etwas 0,3 bar Unterdruck) eingesaugt.

Ergebnisse:
PS15-Styro ist unbrauchbar da zu weich, die andere beiden gehen.

Rollglas ist zu steif, PE-Folie zu wellig. Die GFK-latte von EMC geht bis auf den Nasenradius
(9% Profiledicke und nur 100mm Profiltiefe ist eben recht spitz). Man muss es im Bereich des Nasenradiuses durch Einritzen mit dem Cuttermesser biegsamer machen, dann hat es bei 120mm Profiltiefe schon gut ausgesehen, bei 90mm hat es immer noch nicht gereicht. Bei Posiotivbauweise könnte es ohen EInritzen gehen.

Die Idee eine dünne GFK-Plattet vorzulamineiren müßte geheh. Statt Anreißgewebe würde ich hinterher schleifen.

Hans

Hallo Hans,

das mit dem Schleifen habe ich mir auch schon überlegt, da ich das Gefühl habe, dass man mit dem Abreissgewebe doch auch ein Stück das dünne Laminat zerstört, also tatsächlich ein bischen Harz mit rausreisst.

Wahrscheinlich ist es also doch besser zunächst anzuschleifen und dann evtl. mit Azenton abzuwaschen, so wie man es eben liest.

Aber wenn wir hier schon beim Thema mit dem Laminieren sind:

Wie macht Ihr das, wenn Ihr unter 45° laminieren wollt

• Schneidet Ihr unter 45° aus? oder
• Ist es zulässig, das Gewebe vor dem Schneiden auf 45° zu verziehen, um dann zu schneiden

Mit der 2. Methode hat man einfach weniger Verschnitt.
Grüssle
Achim

Hallo Achim,
sobald ich eine neue Rolle Gewebe abfange, schneide ich sie auf 45°. Verzeihen ist bestimmt keine gute Idee, damit provozierst du Verzug in der Fläche.

Moin,

Gewebe zu verziehen, ist keine gute Idee.

Wenn du deine Geweberolle gleich auf 45° zuschneidest, hast du kaum mehr Verschnitt und den halben m² den du so am Anfang abschneidest, kannst du hier und da einsetzen, wo du kleiner verstärkungen brauchst.

Außer bei hochwertigen Geweben ist das eh so eine Sache, denn überleg mal was Glas kostet, wenn man es in einigermaßen Mengen kauft. Auf ein Modell umgelegt, hat es keinen Wert, da vielleicht etwas gespart zu haben.

Hallo,
ich möchte noch daran erinnern, dass es auch die Möglichkeit gibt, eine gekaufte oder selbst angefertigte GFK- oder CFK-Platte im Unterdruck auf den Styrokern zu kleben. Nasenleiste muss man dabei "von Hand" machen, d.h. entweder nachträglich mit Gewebe beschichten oder aus Kiefernholz zuschleifen und dann fillern und lackieren. Die Nasenleiste ist dabei jedenfalls Arbeit, dafür wird der Rest der Fläche schnell recht glatt.

Fertige GFK-Platten gibts z.B. bei EMC, aus CFK sind mir in der Grösse und Dicke keine bekannt.

Ich habe Anfang der 80er mit selbst gefertigten GFK Platten (Vorteil: Man kann die Dicke selbst bestimmen) auf Styrodur oder Roofmate gearbeitet. Ich habe das damals dem Team um Heiner Fischer abgeschaut, die haben allerdings fertige GFK-Platten verwendet, vorne eine kleine Kiefernleiste dran gemacht und die dann geschliffen und lackiert.

Meine GFK-Platten habe ich auf einer Glasplatte selbst laminiert. So könnte man auch selbst CFK-Platten hestellen, und die dann auf den Kern kleben.

Klar, qualitativ kein Wettbewerb mit dem Bau in Formen, aber schneller zu bauen als Kern+GFK/CFK+Abachi+Oberfläche.

Gruss,
Uli

Guten Abend,
hätte nicht gedacht, dass dieses Thema so schnell Interesse weckt.
Zunächst vielen Dank für Eure Gedanken und Erfahrungen.

Zu den fertigen Platten: Der Übergang zu weiteren Flächentrapezen mit unterschiedlicher Pfeilung der Nasenleiste dürfte sich aufgrund unterschiedlicher Wölbungen schwierig gestalten. Aber auch hier ändert es nichts an der evtl. Druckempfindlichkeit des Sandwichaufbaus. Ich habe, so meine Vorstellung, lediglich mehr Arbeitsgänge.
Bin gerade von einem Freund zurückgekommen, der mir ein Probestück Biaxial - Gelege aus 160g Kohlefaser überlassen hat. Es handelt sich dabei um 90° versetztes, übereinander gelegtes und vernähtes Unidirektionalgelege, welches dann 45° zur Längsrichtung verlauft.
Ich werde am Wochenende ein Probe-Flächenstück bauen, um die Druck- und Torsionsfestigkeit zu testen.
Über das Ergebnis werde ich dann berichten.

Gruß und erholsames Wochenende

Andreas

Hi,

hat denn schonmal jemand versucht, die EMC-Folie OHNE das Styropornegativ zu verwenden ?
Sprich, den Kern auf das untere Negativ zu legen (evt. voher mit Paketband an den Rändern "isolieren" damit, wenn da mal Harz hinlaufen sollte, der Kern nicht mit dem unteren Negativ verklebt), dann die EMC-Folie mit dem vorbereiteten nassen Laminat drauf und dann ohne das obere Negativ direkt die Vakuum-Folie drauf. Das sollte reichen, um die Folie um die Nase zu legen.
Hab das mal mal gemacht, mit 1mm Abachi (und nat. ohne EMC-Folie), ergab ne schöne Nasenleiste.
Die Oberfläche des Kerns muss dann aber sehr glatt sein (Unebenheiten des Holms usw. spachteln und schleifen), sonst sieht man da jeden Krümel durch (beim der o.g. Abachi-Fläche war das 50mm-Kohleband wunderbar zu erkennen)

Hi,
da ihr hier gerade über Bauweisen diskutiert, hier noch eine Aktualisierung: Das mit Abstand beste Ergebnis beim Positivbau habe ich mit 0,5mm starken "VIVAK" Folien von Bayer hinbekommen. Es ist gerade steif genug, um Wellen zu glätten und gerade noch so weich, dass es den Nasenbereich gut mitmacht. Bei der Nasenleiste selber wird es aber ohne Schleifen/Spachteln auch hier nicht gehen. Der Rest der Oberfläche ist mit diesem Zeug jedoch so gut, dass das kleine Bisschen Schleifen wirklich Freude macht!

Zur Frage mit dem Vakuum: Das Zeug sauge ich so ab, dass der Flügel in der Unterschale liegt und auf der Obserseite keine Negativschale ist. Das Absaugen funktioniert, weil ich das Absaugvlies in der Regel doppellagig drauflege, denn zwischen der PE-Folie zum Absaugen und der VIVAK Platte gibt es sonst einen zu starken Vakuumabfall. Die Ränder sind bei so einem Fall dann top verklebt, aber in der Mitte machen sich Delaminationen breit. Leider habe ich beim letzten Flügel vergessen, ein Foto unter Vakuum zu schießen, hier kann man aber einen Eindruck bekommen, wie es kurz vor dem Laminieren aussieht:


Die Folie unter dem Schaumkern ist gewachst und schwarz lackiert. Zur Erleichterung der
Laminierarbeit ist diese Folie mit Doppelklebeband auf dem Kern festgeklebt. So kann nichts
verrutschen! Und auf dem Foto unten kann man deutlich sehen, warum man die untere Folie
wirklich fixieren sollte. Nur Alien mit 4 Händen könnten das alleine laminieren!

Hier habe ich nur mal die obere Folie draufgelegt, um das zu verpressende Paket zu zeigen.
Man kann deutlich die endgültige Lackierung der Oberseite erkennen. Nach dem Laminieren
des Flügels kommt nur noch das Absauvlies drauf und dann wird mit Acryl und PE-Folie
abgesaugt. Die Ecken und die Schläuche dichte ich mit Vakuumdichtband ab, damit nichts
verrutscht. Ist nicht unbedingt nötig, aber wenn man es eh liegen hat...

Und so sieht der fertige und verschliffene Flügel aus...


Vielleicht ist es nun etwas klarer geworden. Habe momentan leider keine Zeit, meine Website in diesem Bereich zu pflegen.
Siggi

[ 14. Februar 2004, 23:35: Beitrag editiert von: Hartmut Siegmann ]

Wow,

was ein Alien-Randbogen !

Ich hab schon extra große Leuchtreklame am Dach: "Aliens please land here " .... nix passiert.

Was sind das für Geschwüre an den Anlenkungen?
Ist dein Profil so dünn, dass es keine Servos mehr aufnehmen kann ?

Gruß

Michael

Bezugsquelle Mylar: Segel für Boote und Surfboards sowie die guten Drachen werden doch aus Mylar hergestellt, zumindest die teureren darunter. Kennt niemand einen Segelhersteller ? Bei den Formen die die da brauchen müsste doch die Abfallkiste ungefähr für 1000 Modellflug-Positiv-Sandwich-Bauer ausreichen.
Aber vermutlich bekommen die wohl ihre Grundtuche bereits faserverstärkt von Herrn Mylar persönlich.

Ha!

Wo bekommt man als Normalsterblicher dieses Vivak-Zeugs in zweckmäßigen Mengen und Größen her ?!

Hallo Siggi,
was mir besonders gefällt, sind deine Gefäße für Harz und Härter. Das ist ja wirklich vorbildlich
Ist das 0,5 mm VIVAK-Material weicher als 0,5 mm PVC von Einck?

Hallo, Leute,

hier also mal meine Erfahrungen:

Habe früher auch die Beplankung auf einer dicken Glasplatte "vorlaminiert", also: Glasplatte wachsen, Folientrennmittel drauf, lackiert, dann GFK drauflaminiert. Nach Aushärtung abziehen und: aaahhh! Wunderbar glatte Oberfläche. Leider hat sich das mit der glatten Oberfläche schnell erledigt, nachdem ich den Kern unter Vakuum beplankt habe, da sah man nämlich ganz toll die Gewebestruktur... ich habs so nie wieder gemacht!

Also Positivbauweise wie von Siggi beschrieben und etwas verfeinert. Absoluter Mega-Tip ist die DVD von Phil Barnes (vertrieben von Bill Haymaker). Phil baut professionell u.a. für Northeast Sailplanes und verrät in 4,5 Stunden wirklich jeden Handgriff, den er vom rohen Schaumblock bis zur fertigen Fläche macht (Positivbauweise mit Hartschaumkern ("Spyderfoam", muß so etwas sein wie Styrodur), dann unidirektioneale Kohlegewebe und Kevlargewebe). Allerdings muß man schon n bissl ami-englisch verstehen

Anbei die wichtigsten Punkte:

- Styro geht nicht, muß schon ein etwas härterer Schaum sein

- Der Kern muß makellos sein. Er wird nach dem Schneiden einmal komplett übergeschliffen (ganz fein), alle Härchen müssen weg, keine Ecken oder Kanten z.B. bei Trapezübergangen. Die Nasenleiste wird zart verrundet.

- Nasenleiste / Randbogen: hier wird ein Streifen Kohlegewebe mit Sprühkleber eingesprüht und gleich um Nasenleiste und Randbogen gelegt. Später, vor dem Verpressen wird dieser Streifen dann mit Harz eingerollert.

- Dann zwei Folien zweimal mit Carnaubawachs (stinknormales Autopoliturwachs) einreiben und polieren und ggfs. lackieren mitter Sprühdose. Lack schön trocknen lassen. Ich nehme nach mehreren Versuchen auch VIVAK-Folie von BASF (0,5 mm), hat absolut die beste Oberfläche und ist biegsam aber steif genug. Gibt's bei Modulor.

- Dann Gewebe auf die Folien laminieren, mit nem Tapetennahtroller ordentlich anrollern und dann den Kern dazwischen legen. Die Folien enden kurz vor der Nasenleiste. In den Sack kommt nur der Kern mit den Folien: Das ganze kommt dann in die Negative und wird ordentlich beschwert, damit der Krempel verzugsfrei auf dem Tisch aufliegt. Dann Vakuum einschalten.

- Nach der Aushärtung läßt die Folie leicht abschälen, wohlgemerkt ohne teure Trennwachse und PVA!

- Dann nur noch das wenige sichtbare Gewebe an Nasenleiste und Ranbogen leicht verschleifen, Endleiste mit nem geraden Lineal und scharfem Messer abschneiden, fertig.

Habe das an ein paar Probestücken ausprobiert, es funzt super! Habe z. Zt. eine Seglerfläche im Bau nach diesem Verfahren.

Noch ein Tip aus dem Video: Zum Verschließen des Vakuumsackes nimmt Phil kein Klebeband oder Silikon oder son Geschmiere, sondern sehr elegant so ähnliche Clips wie für Frischhaltebeutel. Gibt's bei CST Sales (www.cstsales.com) und ist nichts weiter als ein Kunststoff-U-Profil und ein passender Rundstab: Foliensack auf das U legen, Stab in das U reindrücken, Sack ist dicht! Läßt sich auch leicht wieder öffnen. Hab mir das in USA bestellt, zusammen mit nem Nylon-Schlauch, die Clips sind toll, den Nylonschlauch finde ich nicht besonders (zu dünn, zu elastisch).

Das war's in aller Kürze, Phil erklärt natürlich noch viiiieeeel mehr, inkl. Gewebestärken, Beheizen mitner Styrokiste drumrum etc.

Achtung: Will hier keine Werbung machen, habe nichts mit Phil Barnes zu tun, bin einfach nur total begeistert, daß ein Experte so frei sein Wissen hergibt. Man kann sich ne Menge Probieren sparen. Die DVDs (2 Stück) kosten so um die 60 USD, nach einer Woche hatte ich die Dinger in der Hand.

Gruß,
André

Hallo André,

na so langsam kommen wir der Sache ja auf die Schliche!

Herzlichen Dank auch an Siggi mit dem Vivak-Tipp

Ich werde auch mal versuchen, in dieser Richtung meine Experimente zu unternehmen.

Eine Frage habe ich allerdings noch: Wenn Ihr, oder Phil, vorab eine Lage Gewebeband um die Nase legt, zeichnet sich diese nicht ab?

Grüssle
Achim

Hallo, Achim,

nein, da zeichnet sich nichts ab, zumindest nicht bei meinen ersten Versuchsflächen. Habe das Verfahren vorher an kleinen Probeflächen ausprobiert. Habe jetzt eine Woche Urlaub, in dieser Zeit soll eine später fliegende Seglerfläche entstehen. Ich berichte dann über das Ergebnis.

Gruß,
André