Verarbeitung von UD CFK Gelege als Torsionslagen

Hallo Composite Gemeinde,

Im Rahmen meiner Composite Lernkurve wage ich mich derzeit auch an CFK UD Gelege in Torsionslagen heran. Bisher nur im HLW, nicht im Flügel. Verwendet habe ich das 30er CFK UD Gelege von R+G (http://shop1.r-g.de/art/192030050-UUD). Meine Art der Verarbeitung scheint, sprechen wir es neutral aus, suboptimal zu sein. Das HLW ist steiff, jedoch die Optik nicht dass, was ich mir vorstelle. Stellenweise ist das UD Gelege verrutscht, so dass der Airex Stützstoff herausscheint. Die Frage der Fragen lautet also: Wie verabeitet man das UD Gelege, dass die Fasern optimal ausgerichtet bleiben und eine gute Optik erreicht wird?

Bei dem Modell handelt es sich um das HLW des F3 Speedmodells "FireBlade Classic". Geschwindigkeiten moderat um die 400Km/h im Mittel, bei ca. 2100g Abfluggewicht.





Was man auf den Bildern deutlich sehen kann, wie sich die einzelnen Fasern verschoben haben bzw. zusammen "geklumpt" sind, so dass Lücken entstehen. Meine Verarbeitung war bei diesem HLW wie folgt:

# Mit der Schneideschablone (+5mm Rand) jeweils Papierschnitte erstellen.
# Diese Papierschnitte dann in +-45 Grad ausrichten und mit der Schere das Gelege trocken schneiden
# Das UD Gelege befindet sich jetzt in einem Sandwich: Trägerfolie unten und Papier oben
# Dann die Trägerfolie entfernen und das Gelege mit der Sichtseite nach oben hinlegen
# Tränken mit Epoxy, dabei möglichst nur in Richtung der Faser rollern
# Einlegen in die Form und entfernen der Papierschablone
# Festrollern und mit nächster Lage weitermachen

Wie kann man das besser machen? Welche Tipps könnt ihr mir geben? Danke für jegliches Feedback!!!

Mit den besten Speedergrüßen

Oliver Zanker

Hallo Oliver,

ich würde es etwas anders machen:
zuerst Folie auf Untergrund auflegen und ringsum festkleben (Tesa)
dann Gelegelagen (beide) in genügender Größe auflegen und tränken, dann
eine weitere Folie drauflegen, festdrücken evtl. mit trockenem Roller drüber gehen und so Harz ins Gewebe pressen bzw. verteilen und
da drauf die Schablone mit genauer Kante der Nasenführung (kein überstand) Endleiste mit Überstand, und sauer auf einmal alles durchschneiden (1. Folie, Gelegelagen und 2. Folie) dann
eine der beiden Folien vorsichtig entfernen und Gelege mit Hilfe der anderen Folie sauber an der Nasenleiste entlang einlegen und in die Form händisch festdrücken. Dann erst dies Hilfsfolie vorsichtig entfernen.

Viel Erfolg
Liebe Grüße
Xare

Welche Rollrichtung beim Epoxy auftragen

Welche Rollrichtung beim Epoxy auftragen

Hallo Xare,

Danke für deinen Input. In welcher Richtung wird das Epoxy ins Gewebe gerollert?

Da ich bei deinem Vorschlag +-45 Grad habe (beide Winkel liegen trocken auf Folie) muss ich folglich quer zu mindestens einer Lage rollern. Gibt es noch mehr Vorschläge? Bin für alle unterschiedlichen Arbeitsweisen dankbar...

Beste Speedergrüße

Oliver

Hi
Xares Vorgehensweise wäre auch meine. Zur Folie wäre noch zu erwähnen, dass sie sich nicht verziehen sollte. Also Frischhaltefolie usw würde ich meiden. Wir nehmen dazu die Blumenfolie. Die in der im Blumengeschäft die Sträuße eingepackt werden.
Ich denke aber, die Lücken bekommst du auch so nicht ganz zu. Wenn du bei Hyperflight die Modelle mit der Vladimirkohle siehst, kannst du auch überall das Kernmaterial sehen. Ich würde das Harz schwarz einfärben. So ist die Optik besser. Beim Rollern der Kohle einen festen Pizzaroller oä nehmen und das ganze auch einem harten untergrund. So kannst du die Fasern etwas mehr spreizen. Wenn ich mir die Leitwerke der Euphoria und meines Snipe anschaue sehen die auch nicht besser aus als dein Leitwerk. Der gezeigte Ausschnitt ist für mich sehr ok.

Gruß

Ben

Hallo Oliver,

der Hinweis vom Ben mit der nicht allzu dünnen Folie ist wichtig denn dann kannst Du mit einem Roller sehr schön auf der oberen Folie mit Druck arbeiten und die Fasern spreizen und das Harz verteilen. Ob Du die einzelnen Lagen nach einander tränken mußt weiß ich nicht, da mit zwei unidirektionalen Lagen noch nicht gearbeitet habe. Aber bei anderen Geweben habe ich das gemacht und zwei zusammen getränkt.

Viel Erfolg. Ich bin gespannt.

Liebe Grüße
Xare

UD Gelege

UD Gelege

Hallo Ben, Hallo Xare,

Danke für euren Input. Die Blumenfolie habe ich natürlich schon im Bestand. Auf der Tränke ich die Rovings für meine Speed Props oder die Holme. Das R-G Gelege ist sehr dicht und extrem dünn. Denke nicht, dass ich da noch was mit Druck spreizen kann. Aber ich probiere es natürlich aus. Wenn ich mal wieder einen Rumpf laminiere werde ich auch das HLW mit Klarlack versorgen. Normalerweise nehme ich 20% schwarz im Klarlack. Diese Form der FireBlade Classic habe ich nicht selber gebaut und das Formenharz ist schwarz. Für eine Klarlack Lackierung in schwarz ist das suboptimal. Sprich: Der Klarlack auf meinen Bildern ist zu dünn geworden bzw. nicht schwarz genug. Da habe ich mit 10% Schwarz experimentiert. Ich nehme kein Schwarz als Formenharz, aus Prinzip nicht wegen der Lackierung. Rengel SW404 ist blau, oder ich haue weiße Pigmente in das Formenharz und dann wird es grau.

Das Vladimier Gelege hatte ich auch schon in der Hand. Mir ist es zu teuer. Und in der Tat ist das sehr "luftig" in der Webung. Dass da die Sandwichlage durchkommt wundert mich nicht. Das R-G UD Gelege dagegen ist viel dichter, so dass ich auf eine gute Oberfläche gehofft hatte. Na ja, Versuch 1 war nichts. Aber ich gebe nicht auf.

Würdet ihr bei Flügeln das UD Gelege auch extern vortränken, oder trocken in die Form einlegen und dann tränken? Das wird einer meiner nächsten Versuche...

Mit den besten Grüßen

Oliver

Ich würde es vortränken. Bem Einrollern in der Form machst du sicher noch mehr Spalten im Gelege auf. Um Klarlack schwarz einzufärben brauchts sicher mehr. Mit 10 % wirds wohl eher eine Tönung. Ich hatte auch schon mal überlegt die Kerne vorher zu Färben. Da ich aber eh immer mit dem Leitwerksgewicht kämpfe, habe ich es gelassen.
Letztlich ist es nur Optik.


Gruß

Ben

UD Gelege

UD Gelege

Hallo zusammen,

meine Vorgehensweise wäre auch das UD Gelege extern der Form zu tränken. Untergrund könnte eine 3mm Hartfaerplatte, auf die eine Folie gespannt wird sein. Harz auf die Folie walzen die Gelegelagen auflegen, durchtränken, dann eine zweite Folie auflegen und eine Abwicklungsschablone per Rollenschneider umfahren, dann eine Folie entfernen und Gelege einlegen und zweite Folie entfernen.
Ich denke das sollte bei dünnen Gelegen wie mit 30gr./qm von der Entlüftung her funktionieren, bei deutlich schwereren Gelegen könnte es aber Entlüftungsprobleme geben, wenn extern getränkt wird und man bekommt Fehlstellen in der Oberfläche.
Vorteilhaft bei UD Gelegen ist, dass der Faserwinkel selbst bestimmt werden kann, evtl. machen +/- 30 Grad einzulegen Sinn, dann ist die Torsion noch ausreichend, aber Biegekräfte werden noch etwas besser aufgenommen.

Gruß
Thomas

Hallo zusammen,

ich habe auch mal versucht mit dem 30er UD von R&G ein Leitwerk zu laminieren, eingelegt wurde unter 45 Grad und extern jede Lage einzeln getränkt, zwischen 2 Folien gelegt und zugeschnitten mit Abwicklungsschablone. Dann in die mit Harz vorbenetzte Form transferiert, danach den Harzüberschuß mit Haushaltspapier entfernt.
Die Oberflächen wurden trotz geringen Harzeinsatzes erstaunlich gut. Laminiert wurde nicht wie üblich mit L285, sondern mit der Kombi HarzL/ HärterCL von R&G:
http://shop1.r-g.de/art/109285-AP
Diese Kombi ist m.M. nach statisch genauso gut wie das L285, hat aber bessere Entlüftungseigenschaften, außerdem fängt das System nicht an so schnell anzugelieren wie das L285, ich will damit sagen, zum Ende der Topfzeit ist das Harz immer noch niederviskos, was beim L285 mit Härter 285 nicht der Fall ist.
Verklebt wurde auch nicht wie üblich mit selbst hergestellter" Mumpe", sondern mit einen extrem guten Klebeharz, auch von R&G:
http://shop1.r-g.de/art/153990A
http://shop1.r-g.de/art/153991ES
Dieser Kleber hat den Vorteil, erheblich höhere Zugscherfestigkeitswerte zu haben, als herkömmliche Mumpe mit Laminierharz hergestellt, außerdem ist das Material bis zu 10mmm spaltübergreifend und in einer Konsistenz, die es erlaubt Raupen mittels Spritztüte von weniger als 1mm Durchmesser zu legen, die Fügeflächen vorzubenetzen ist nicht mehr erforderlich, da die Adhäsion extrem gut wirkt. Versuche haben gezeigt, dass bereits ausgehärtete Laminate, die abreißgeweberau waren nach Durchhärtung mit Gewalt wieder zu trennen waren, allerdings ist das Laminierharz aus der Faser gerissen worden, Fazit:
Verklebung Laminierharz-Klebeharz ist besser als die Anbindung Laminierharz-Faser. Für mich ein triftiger Grund auf dieses System zu wechseln. Auch war ich erstaunt, dass die Bauteile nicht schwerer werden als mit Mumpe, eher leichter. Übrigens habe ich munkeln hören, dass es dieses tolle Klebeharz zukünftig auch in kleineren modellbauerfreundlichen Mengen geben soll.
Soweit meine Erfahrungen.

Gruß
Thomas

Habe nun grad diesen Fred entdeckt und will auch demnächst diese Gelege mal probieren. Nur werde ich etwas anders vorgehen und zwar werde ich mir erst zwei entsprechend große Stücke zurecht schneiden. Dann wird eine Seite mit Sprühkleber besprüht (natürlich die Seite mit den Haftgittern) darauf kommt dann das andere stück (Haftgitter auf Haftgitter). Dann alles zwischen zwei folien sorgfälltig platt walzen, sodass ein festerverbund entsteht. Diesen wird man dann recht sauber auf Kontur schneiden können. Mache dies immer so bei meinen Rümpfen und hat bis jetzt immer top ergebnisse geliefert.

MfG

Sebastian

Hallo Sebastian,

das wäre sicher auch eine Variante, bin mal gespannt, ob es Entlüftungsprobleme gibt, quasi Fehlstellen in der Oberfläche durch das Bebindern mit Sprühkleber. Dann könntes Du dir extern zu tränken sparen und das direkt auf Geometrie geschnittene Stück direkt in die harzbenetzte Form legen.

Gruß
Thomas

Tolle Erfindung

Tolle Erfindung

Hallo zusammen,

nachdem ich seit vielen Jahren hauptsächlich 1k CF Gewebe verarbeitet habe, und der Meinung bin da nun alle Tricks zu kennen, bin ich über eine kurze Phase mit ST nun auch bei UD Gelegen gelandet. Viele Teile lassen sich damit viel einfacher herstellen als mit den verschiedenen Gewebetypen. Vor allem bei Flächen und Leitwerken gefällt mir das einfache zuschneiden und einlegen (mit Folie, wie beschrieben). Gerade bei den leichten grammaturen wie Vladimirs 38er kann man beim Flächenbau viel Gewicht sparen, da abgestuft eingelegt werden kann und der Harzverbrauch erstaulich gering ist.
Ich hoffe jedenfalls das noch mehr Anbieter dieses, oder vergleichbares Gelege Material ins Programm nehmen. Die Oberflächen gelingen mir eigentlich immer, ohne Tricks wie Thixo o.ä. Das einzige, was ich mache ist, je nach Harz, eine Pause bis zum Absaugen zu lassen. Ich baue mit Herex oder Balsa als Stützstoff. Damit nicht zuviel Harz aus der Gelegeschicht abgesaugt wird warte ich bis kurz vor den Gelierpunkt.

A propos Harz. Bei der Gelegenheit bin ich auch dem L285 untreu geworden. Ich bin auch auf das R&G Harz L mit Härter CL gekommen.

Es arbeitet sich sehr angenehm damit, da der Gelierprozeß scheinbar linearer erfolgt als beim 285. Man kann die Topfzeit besser ausnutzen. Die Benetzung der Faser ist top und die Verarbeitungsviskosität finde ich auch recht angenehm. Schon bei RT Härtung finde ich die Bauteile nach der Entformung griffiger und härter als bei 285. Mit Warmhärtung 36°C/24h ist es noch besser. Richtiges Tempern mit T>45°C habe ich noch nicht probiert. Ich habe mich in der Vergangenheit immer gescheut, rein schwarze Bauteile zu fertigen. Vor kurzem wollte ein Freund aber einen Classic-HLG Flügel eben so haben. Komplett in Kohle und keine Farben. Der Flügel hat die ersten Einsätze in diesem heißen Sommer klaglos überstanden.

Zur Zeit arbeite ich im Wechsel mit 285 und L/CL um Unterschiede rauszufinden. Was sehr auffällt ist eine Eigenschaft, die ich aber schlecht erklären kann; ich habe da eine Rumpfform aus der ich im klassischen Handlaminat Rümpfe für ein Hangflugmodell mache. Warum auch immer, gerade bei dieser einen Form habe ich sehr häufig mit Lunkern entlang der Naht zu kämpfen. Ich habe schon viel ausprobiert, verschiedene Belegungen, mit und ohne Thixo in der Deckschicht, ein anderes Harzsystem.... Wirklich gelöst habe ich das Problem scheinbar erst durch Zufall durch die Verwendung von L/CL.......

viele Grüße

Markus

Hallo Freunde,

ich mache mir auch gerade Gedanken um den Aufbau eines weiteren Flügels für meinen ex3.

Was haltet ihr von folgendem Vorgehen für Außenflügel und Leitwerk:

1. außen 1 Lage 30-er UD-Gelege +45°
2. Stützmaterial 1mm Rohacell oder Balsa
3. absaugen
4. innen 1 Lage 30-er UD-Gelege -45°

In Richtung Rumpf dann einfach schwereres unidirektionales Gelege, sauber abgestuft?

Und dann noch: danke für die Tipps mit dem L/CL und dem Klebeharz.

Grüße
Wilhelm

Hallo Wilhelm,

die Idee ist nicht ganz abwegig, denke ich. Für Leitwerke, bzw. leichte Außenflügel könnte das statisch ausreichen, da ja eine 45 Grad Lage 1mm entfernt von der Außenhaut ist und somit nicht mehr soviel trägt. Aber man würde so die Grammatur runter bekommen und sehr leicht bauen können.
Allerdings würde ich in diesem Fall die Faserrichtung der einzelnen UD Lagen beachten, das heißt die Außenlage auf der Oberseite muß genauso laufen wie die auf der Unterseite, für die Innenlage gilt das auch, da ja 1mm Abstand der einzelnen UD Fasern vorhanden ist und somit ein Hebel angreifen kann.

Viel Erfolg!

Gruß
Thomas

Hallo Wilhelm,

ich sehe mit dieser Vorgehensweise beste Voraussetzungen für Verzüge in Deinen Bauteilen und würde, wenn´s günstig bleiben soll, hier eher auf biaxiale Kohlegelege gehen. Wir haben ein neues mit 55 g/m², was auf mich einen ganz guten Eindruck macht. Ansonsten warte noch ein paar Wochen, wir haben da noch mehr interessante Sachen in der Pipeline.

Gideon schrieb:

Hallo Wilhelm,

ich sehe mit dieser Vorgehensweise beste Voraussetzungen für Verzüge in Deinen Bauteilen und würde, wenn´s günstig bleiben soll, hier eher auf biaxiale Kohlegelege gehen. Wir haben ein neues mit 55 g/m², was auf mich einen ganz guten Eindruck macht. Ansonsten warte noch ein paar Wochen, wir haben da noch mehr interessante Sachen in der Pipeline.

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Stefan,

vielen Dank für deine Einschätzung und den Tipp mit der Pipeline.
Ich harre dann mal der Dinge, hab's ja auch nicht besonders eilig.

Viele Grüße
Wilhelm

Torsionslagen

Torsionslagen

MB_68 schrieb:

... kann man beim Flächenbau viel Gewicht sparen, da abgestuft eingelegt werden kann und der Harzverbrauch erstaulich gering ist.

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Freunde,

warum wird dann bei den allermeisten (wenn nicht bei allen) käuflichen Modellen das gerade nicht gemacht???
Warum werden auch bei derzeit hochgelobten und viel besprochenen Modellen schwere Grammaturen bis in die äußersten Flügelspitzen verlegt?
Wirklich Sinn kann das nur für den Hersteller machen, denn bei nicht abgestufter Belegung, und da ist es jetzt völlig egal, ob es sich um Gelege oder Gewebe handelt, ist entweder der Innenflügel unterdimensioniert oder der Außenflügel überdimensioniert. Die Massen sollten doch möglichst nahe beim Schwerpunkt liegen. Das kann also der Leistung des Gerätes nur abträglich sein. Und sauber durchkonstruiert ist das auch nicht!
Warum muss ein 3,8m-Flieger im Außenbereich als Außen- und Innenlage je ein 160-er Kohlegewebe haben, selbst in einer "light"-Version noch 2 mal 80-er Kohle?
Und warum erklärte mir ein bekannter Hersteller von "Hochleistungsmodellen", dass es nichts ausmacht, wenn das Gewebe nicht +/- 45 Grad verlegt ist, dass das nämlich auch so halten würde!!! Klar hält's, aber ...
Warum wird's also so gemacht?
Mögliche Gründe (unvollständig):

• der Hersteller braucht nur eine Gewebelage schneiden, die man dann auf einen Rutsch in die Form legt.
• schwereres Gewebe ist meist billiger als das leichtere
• die (zu geringe) Breite des Gewebes zwänge zum Stückeln bzw. erzeugt Verschnitt. Also verlegt man nicht 45Grad und schon ist die Sache geritzt
• den meisten Kunden scheint das völlig egal zu sein, oder sie haben davon keine Ahnung und fallen auf Werbesprüche rein. Diskutiert wird dann die Form des Servorahmens oder andere überaus wichtige Dinge!

Wenn ich ein erfolgreicher Spitzenwettbewerbspilot wäre, dann würde ich mit ganz bestimmten Vorstellungen zu einem Hersteller gehen und ihm sagen: bau für mich diesen Flieger genau so, wie ich es will und für richtig halte. Die dabei logischerweise entstehenden Mehrkosten wären mir in diesem Fall egal. Muss ja niemand erfahren. Oder ich müsste mir diesen Flieger eben selbst bauen.

Das war jetzt ein wenig OT, denn es war ja nur nach UD-Gelege gefragt, andererseits ging's aber auch um Torsionslagen. Und dazu war jetzt eher dieses sinnlose Gedöns.

Nix für ungut
Wilhelm

Hallo Wilhelm,

Deine Gedanken halte ich für absolut richtig. Konsequent bis ins letzte Detail wird ein Hersteller niemals fertigen können (mal von Ausnahmen wie WingsAndMore abgesehen, deren Modelle aber auch deshalb ihren Preis wert sind), so dass in diesem Falle eigentlich nur ein Eigenbau in Frage kommt.

UD Gewebelagen

UD Gewebelagen

Hallo Wilhelm,

Ich danke dir für deinen Exkurs in die Bauweisen für Tragflügel. Muss dir beipflichten, dass viele Bauweisen keine optimalen Gewichts/Festigskeitsverhältnisse versprechen. Es dürfte in der Mehrzahl der Fälle deutlich leichter gehen, bei wenigen bis keinen Abstrichen was Festigkeit und Steifigkeit angeht. Wir sind uns hoffentlich einig: Beim Holm sollte man nicht sparen..

Dennoch möchte ich freundlichst darum bitten, dass dieser Thread nicht ausartet. Thema war und ist "UD Gelege als Torsionslage"!

Meinen nächsten Speed Flügel für die FireBlade Classic werde ich aus 80er UD Gelege bauen, das HLW dazu bekommt 30er UD als Torsionslage. Den Vergleichsflügel dazu habe ich aus 100er SpreadTow gebaut. Ich werde eine genaue Flügelkopie bauen: Gleicher Holm, gleiche Rippen etc. Dann sehen wir, wo man beim Gewicht landet. Werde hier berichten und Fotos einstellen.

Beste Grüße

Oliver

Hallo!
Also zuerst einmal sollte man klar unterscheiden, was überhaupt vorwiegend bemessungsrelevant ist:
1. Torsionssteifigkeit der Schale,
2. statische Stabilität, d.h. Knicken/ Beulen
3. "Anfass-Festigkeit" oder "Robustheit"
Alle diese Funktionen muss die Torsionslage übernehmen.
1. lassen sich v.a. durch Faserwinkel, Ebenheit und Faser-E-Modul erreichen. Hierin liegt ein hohes Leichtbaupotenzial- Auswahl abgestufte Grammaturen bis hin zu Wilhelms Idee die +/- diagonale auf Innen- und Außenlage aufzuteilen.
2. schreit nach max. Wandstärke zwischen Decklagen. Daher ist Sandwich das Optimum hinsichtlich Leistungsgewicht.
3. erfordert Wandstärke, interlaminaren Haftverbund und ein gewisses Faser-Flächengewicht. Ideal wäre hierzu die Hartschale. Robustheit steht dem konsequenten Leichtbau (allein der Lasten im Flug gerecht) grundlegend entgegen. Aber man kann auch da etwas optimieren. Z.B. mit eher geringem Faservolumen. Harz hat ja eine geringere Dichte als Fasern und harzreich laminiert bekommt man somit die Hartschale leichtgewichtiger auf die erwünschte Stärke aufgebaut. Wenn man also "schwere" oder ondulierende Gewebe im Kern einer Hartschale einsetzt, kann das sogar ein besseres Ergebnis liefern als x-Mal ein feines/ teures Textil niedriger Grammatur.

Ein bidiagonal-Gelege ist eigentlich nix anderes als zwei UD-Lagen in +/- Richtung vernäht. Dieses gibt es mit ca. 80, 100, 120, 140 g/m² (also ab rund 40 g/m² UD jeweils) günstig zu kaufen und erfordert weder einen Verschnitt noch zwei Laminiervorgänge. Uniaxiales UD zu verwenden, macht also imho nur Sinn, wenn man Wilhelms Vorschlag entsprechend die Torsionslagen auf eine Innen- und Außenlage eines Sandwichs aufteilen will. Aber Vorsicht, m.E. muss man dann auch mit gravierenden Nachteilen rechnen:
- die Außenschale wird extrem dünn und druck-/ schlagempfindlich sein! Es fehlen Lagen-Flächengewicht und die Gegenlage
- Der Anteil Harzverbrauch verschiebt sich hin zur Benetzung Kern und weg von Tränkung Faser (verglichen mit bidiagonal-Gelege, Spread-tow etc.)
- Das Laminat neigt zum "trockenfallen", d.h. die Haftung zu evtl. Schaumkernen könnte kritisch werden.
- Haftfähigkeit und Wandstärkenverläufe der Schale wegen Herstellen von Elastic-Flaps checken!

Ob und inwieweit welche Bauweise ideal ist, entscheidet allein die Gesamt-Auslegung des Modells. Serienprodukte müssen dagegen auch noch Anforderungen hinsichtlich Bau-Aufwand, Kosten, Verfügbarkeit, Reproduzierbarkeit usw. erfüllen und entsprechen damit zwangsläufig nicht mehr der "reinen Lehre". Dennoch lassen sich Einbußen im Leistungsgewicht bei geschickter Bauweise akzeptabel halten- oder sie kommen im Idealfalle der allg. "Robustheit" zugute.