Rumpf
Rumpf
Die letzten Posts sind eine Weile her... Die Zeit ist relativ knapp aber es ging weiter. Mittlerweile sind 5 Rümpfe aus der Form. Ich habe mit Harztyp und Layups experimentiert.
Schnell klar war, dass das 285 ger Harz mit 60 min Topfzeit etwas knapp ist. Nach dem zweiten Rumpf setze ich das 735 G von GRM-Systems ein. Laut Datenblatt stellt dieses Harz ein Equivalent zu dem Araldite LY 5052 dar und erreicht bis zu 14% höhere Festigkeit bei CFK Bauteilen. Bei einer Temperzeit von >3h bei 60°C wird eine Temperaturbeständigkeit von 85°C erreicht. Die Topfzeit ist mit 4-6h bei 25°C sehr komfortabel.
Man sollte Harz und Härter nicht unter 18°C Lagern, da das Harz dann kristallisiert. Nach dem Versand war das Harz komplett fest. Nach einer Nacht bei 60°C hatte es seinen bestimmungsgemäßen Aggregatzustand zurück. Seit dem lagere ich es bei Raumtemperatur.
Der Sicherheit wegen laminiere ich mit Lackiermaske, Handschuhen, langen Ärmeln und Schutzbrille.
Dank der langen Topfzeit ist das Laminieren deutlich entspannter als vorher. Ein Problem weniger!
Nachdem bei dem zweiten Rumpf der Ballon geplatzt war, habe ich meine evtl. überlagerten Ballone gegen neue Ersetzt. Die letzten drei Rümpfe sind ohne Ballonplatzer aus der Form gekommen. Ich bezweifle mittlerweile aber eher, dass es wirklich an den Ballonen gelegen hat...
Nach dem ersten Rumpf habe ich bei Rumpf #2 und 3 im Rohrbereich folgendes Layup umgesetzt:
76 ger ST 0/90°
100 er HM UD (M40J)
76 ger ST 0/90°
Da bei horizontaler Trennebene und UD Lage die Fasern nicht parallel zur Trennebene verlaufen, habe ich parallel zum Rand des Trapezzuschnittes rechts und links je einen 15 mm Streifen 100 HM UD gelegt. Diese Streifen habe ich mit Sprühkleber auf den UD Zuschnitt geklebt. Das ist ein klarer Nachteil einer horizontalen Trennebene welches man mit passendem Layup in den Griff bekommt, was aber mehr Aufwand bedeutet. Hier wäre ein breiterer Rohrquerschnitt hilfreich gewesen.
Die Nase dieses Rumpfes besteht aus 3x 80 ger und einer Lage 163 ger Glas. Da bei dem Rumpf #2 leider nach 30 min der Ballon geplatzt ist habe ich Rumpf #3 mit dem selben Layup gebaut.
Dieser Rumpf kam incl. 3 gr schwerer Glashaube bei einem Gesamtgewicht von 32,8 gr heraus. Aufgeblasen habe ich mit 5 bar.
Leider gibt es im Haubenbereich ein paar Lufteinschlüsse. An dieser Stelle hatte der Ballon innen eine kleine Falte. An dem Thema bin ich noch dran.
Das Gewicht und die übrige Oberfläche ist super. Die Steifigkeit konnte mit dem 100 er HM UD und den 15 mm UD Streifen parallel zur Trennebene gegenüber dem ersten Rumpf deutlich verbessert werden.
links #3, rechts #1
Danach habe ich einen Versuch gemacht bei dem ich die innere Lage ST gegen einen 1K Kohleschlauch ersetzt habe. Dieser Rumpf ist bocksteif, aber mit 42gr auch eher schwer. Die Materialstärke am Ende der Rohres beträgt ca 1 mm. Das ist etwas doll.
Bei Rumpf #5 habe ich dann auf 110 er ST zurückgegriffen, da ich davon noch einige Meter hier habe. Ich war gesannt was damit für ein Gewicht möglich ist.
Vorne:
50 ger Glas 45°
163 ger Glas 0°
163 ger Glas 45°
80 ger Glas 45°
Hinten:
110 er ST 0/90°
100 HM UD + links und rechts je 2x 15 mm Streifen 80 ger HM UD (M46)
110 er ST 0/90°
Das ergab ein Rumpfgewicht von ziemlich genau 38 gr incl. Haube und die Oberfläche war ohne Lufteinschlüsse. Den Druck habe ich auf 6,5 bar erhöht.
Ich habe beschlossen diesen Rumpf für den ersten Prototypen zu verwenden. Das Layup wird dann später auf Gewicht optimiert, dazu muss ich dann aber erstmal einkaufen. Ich denke ein sinnvolles, leichtes Layup wäre folgendes:
62 er ST 0/90°
100 HM UD (M46) + Streifen links und rechts
62 er ST 0/90°
Um die Steifigkeit zu messen habe ich die Testfräsung der Flächenauflage in Alu verwendet, die ich in der Entwicklungsphase der Rumpfform testhalber gefräst habe. So war es möglich die Durchbiegungen um Hoch- und Querachse eines jeden Rumpfes wiederholgenau zu messen und so die Layups zu vergleichen.
Hochachse
Querachse
Bei 5N Last haben sich um die Rumpfhochachse folgende Durchbieungen ergeben.
#1 = 6,2 mm (110ST,80UD,110ST, ohne Verstärkungsstreifen)
#3 = 4,2 mm (76ST,100UD,76ST, 15 mm 100UD Streifen)
#4 = 3,2 mm (110ST, 100UD, Schlauch)
#5 = 3,8 mm (110ST,100UD,110ST, 2x 15 mm 100UD Streifen)
Da die orthogonale Belastung auf das Rohr nach überschlägigen Berechnungen eher < 5 N beträgt, sind das imho gute Werte.
Mittlerweile hat sich auch in Sachen Flachen etwas getan, aber dazu später mehr...
Gruß Marc