Eigenbau mit CNC gefrästen Kernen

Tern

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Leitwerkskern

Leitwerkskern

Hallo
Dieser Thread hat mich motiviert das Kernefräsen auch mal zu probieren.
Ist zwar ein Kern für ein F3F Leitwerk, aber die Vorgehensweise ist analog dem hier beschriebenen.
Der Kern soll in eine Negativform eingesetzt werden.
Das Ganze hat für das erstemal erstaunlich gut funktioniert und das Ergebnis ist durchaus brauchbar.
Fazit: beim nächsten Mal würde ich die Zentrierung der Teile auf dem Vakuumbett über eine umlaufende Kante machen.
So wie es hier im Thread auch beschrieben ist ("Ralf's Patent").
Die Fräszeit minimiert sich dadurch erheblich.
Die Abzeilstrategie behalte ich bei.

Gruss Markus

CAM: MegaNC 2015 von 4Cam
Werkstoff: XPS Schaum URSA (Bauhaus)
Vorschub: 2500 mm/min
Drehzahl: 18000 1/min
Fräser: 6mm 2 Zahn https://shop.vhf.de/articleGroups/Zweizahnfraeser-fuer-Holz-W_F_ZS_WO.htm;jsessionid=9AEC0E900CFCAAAA9F4679A697D06DD9
Seitliche Zustellung beim Abzeilen: 0.5mm
Abzeilen in Flugrichtung Gegenlauf und Gleichlauf
Ohne Schruppen.
Bohrungen für das Vakuum: d3mm
Vakuumbett ebenfalls aus XPS Schaum.
Vakuum über eine Thomasvakuumpumpe (90l/min)
Endleiste ca. 0.3mm dick


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Wattsi

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Übrigens, heute hatte unser erster DLG mit gefrästen Flächen- und Leitwerkskernen Erstflug. Die Flugleistungen sind schon spürbar besser geworden, im Vergleich zu den heißdrahtgeschnittenen Vorgängern.

Hallo Jonas,
Heißdraht geschnittene Kerne sind ja auch nicht schlecht, ich sehe den Hauptunterschied im Bereich der Nasenleiste, denn da wird ja von Hand geschlifffen.
Mich würde auch interessieren ob die Übergänge zw. den Segmenten abgerundet oder stufig besser sind. Klar, optisch sind verschliffene Übergänge schöner, ich kann mir aber auch gut vorstellen, dass, vor allem bei CNC geschnittenene Kernen, das korrekte Profil der NL wichtiger sein könnte und zu besseren Flugeigenschaften führt und daher stufige Segmente besser sind.
Wolfgang
 

jonasm

User
Hallo Wolfgang,

wir haben die Kerne an den Übergängen immer mit einem kleinen Klotz verrundet, damit ging es recht gut, die richtige Kontur beizubehalten. Fliegerisch macht es wahrscheinlich kaum einen Unterschied ob eckig oder verrundet.
 
Hi Marc,

ich hab eine generelle Frage. Hat es aerodynamische Vorteile, dass der Rumpf vorn leicht "runterhängt" oder ist es nur eine optischer Sache? Den Formenbau macht es ja schwieriger.

Hier ist ein Kommentar von G_T aus den RC Groups zu dem Thema. Der Rumpf von Marc ist sehr ähnlich zu dem von jonasm:


Hi Jones and Jessica,

On the fuselage sketch, I'd like to suggest considering a minor alteration. The forward part in front of the wing might be better if it were vertically symmetric about the expected freestream line. Towards the nose, that is essentially pointing down the glide slope. The shape people usually draw seems to be based on aesthetics derived from a lifetime of seeing fuselages designed as a compromise between aerodynamics and pilot visibility, or between aerodynamics and sticking a landing. But, no pilot, and hand catch...

Gerald
 
Moin Andre,

nach 6 Monaten Pause (Hochzeitsorga) bin ich nun wieder dran an dem Thema.
Eine Info vorweg, das Prizip mit dem Durchschieben funktioniert. Bilder gibt es wenn beide Hälften gefräst sind.

Gruß Marc
 
Oh Marc, kommst Du etwa unter die Haube oder bist Du schon unter der Haube oder hast Du eine andere Hochzeit organisiert?:D
 
Rumpfform 1/2

Rumpfform 1/2

Hallo Selbstbauer,

es gibt Neuigkeiten. Die Rumpfform ist gefräst und poliert. Die Fräszeit pro Hälfte betrug etwa 14h und danach gingen pro Hälfte nochmal ein paar h ins polieren. Da es Anfangs Probleme mit der Aufspannung gab, habe ich zwischendurch von MDF Opferplatte auf eine Lochraster Aluplatte umgestellt. Darauf habe ich eine weitere Aluplatte geschraubt, an die eine Anschlagkante gefräst wurde, welche die Referenz für das Durchschieben darstellte. Die bearbeitete und mit Gewindebohrungen versehene Stirnseite dieser Platte diente als vorderer/mittiger Anschlag für die Rohmaterialblöcke. Diese bestehen aus 5083 ger Alu und wurden auf einem Bearbeitungszentrum rundherum bearbeitet, mit Langlöchern für die Aufspannung per Spannpratzen und Passbohrungen versehen.
Durch die reproduzierbaren Referenzen war es möglich die Bearbeitungsschritte einzeln und mit Pausen durchzuführen. Dadurch war der Aufwand im CAM zwar nicht unerheblich, aber man hatte Ruhe beim abarbeiten.
Das Durchschieben hat sehr gut funktioniert. Es ergab sich ein Absatz von ca. 3/100 mm der mit feinem Schleifpapier leicht egalisiert werden konnte.

Bearbeitung der vorderen Hälfte
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Bearbeitung der hinteren Hälfte
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Aufspannung und vorgeschlichtetes vorderteil der Rumpfoberseite
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Übergang nach dem Durchschieben
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Adapter zur Aufnahme der Lanze
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Gruß Marc
 
Rumpfform 2/2

Rumpfform 2/2

...hier nun das Ergebnis vor dem wachsen.

Die Hälften passen trotz gekrümmter Trennebene perfekt zusammen.
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Die Formhälften werden vorne und hinten über eine durchgehende Passbohrung zentriert, in die eine geschliffene Welle eingesteckt wird. Im vorderen und hinteren Bereich sitzen Gewindestifte mit denen die Formenhälften nach dem aushärten aufgedrückt werden können.
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Hinten wurden Adapter montiert, die die Lanze für den Ballon aufnehmen.
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Nach einem Tipp vom X1 Team wurde mit Hilfe von Tesafim ein Abstand der Trennebene von ca. 1,5/10 mm eingestellt, der das Abfliessen des überschüssigen Harzes ermöglicht. Gleichzeitig dichtet das Tesa die Verschraubungen gegen das Eindringen von Harz ab.
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Von der Rumpfunterseite wurde ein kurzes Stück zum fertigen von Hauben gefräst.
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Die Adapter schaffen Platz für das Isolierband zum Abdichten des Ballons und hindern die Lanze am verrutschen. Der Rohrdurchmesser am Ende beträgt 7 mm.
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Separate Haubenform.
13_klein.jpg

Heute habe ich begonnen die Formen mit silikonfreiem Flüssigwachs zu bearbeiten. Ein noch offener Punkt ist ein aufsetzbarer Rand zum beschneiden des Randüberstandes der Oberseite. Da das Rohr hinten recht dünn ist, stelle ich mir die Herstellung eines definierten Überstandes des Laminats mit freihand geführter Schere sonst etwas schwierig vor.
Hier nehme ich gern Tipps entgegen.

Gruß Marc
 
Hi Marc,
sehr ordentlich, was ihr da auf die Beine gestellt habt.
Respekt.
Freue mich darauf, erste Resultate bewundern zu können.
Und so wie ich Dich/Euch kenne, dauert es nicht allzu lange, bis die Forengemeinde das Neugeborene bewundern darf;)
 

jonasm

User
Wenn du dir genau passende Gewebeschablonen herstellst, brauchst du keine Vorrichtungen um überstehendes Gewebe abschneiden zu können.

Magst du noch was zu verwendeten Fräsern/Frässtrategien und Schnittdaten schreiben? Welche Schritte hast du beim Oberflächenfinish gemacht und wie gut bist du in die Kanten z.B. an der Flächenanformung gekommen?
 
Und so wie ich Dich/Euch kenne, dauert es nicht allzu lange, bis die Forengemeinde das Neugeborene bewundern darf;)

Eigentlich sollte der Prototyp schon diese Saison fliegen. Die gefrästen W6 Kerne liegen bald ein Jahr...
Ist aber der feste Plan, bald in die Luft zu kommen.

Wenn du dir genau passende Gewebeschablonen herstellst, brauchst du keine Vorrichtungen um überstehendes Gewebe abschneiden zu können.

Moin Jonas,

positionierst du die Lagen auf Folie, tränkst, zeichnest an und schneidest dann das Lagenpaket komplett aus damit du es danach dann in die Form legen kannst?
Das stelle ich mit bei einem halben Rohrumfang von 10 mm stressig vor aber ich werde es mal probieren.
Das Abschneiden direkt am Formenrand möchte ich mir möglichst ersparen, da es der Form nicht besonders gut tut wenn man mit der Schere auf dem Rand rumkratzt.
Mal gucken ob ich mir aus dem CAD die Grundflächen der Rumpfseiten rausmesse. Ich möchte so wenig wie möglich in der Form rummanövern, da Alu doch recht flott zerkratzt.

Wie schon geschrieben habe ich in mehreren Schritten bearbeitet. Zuerst habe ich in z-Ebenen geschruppt. Das mit einem 6 mm Alu Zweischneider Schaftfräser mit 20k 1/min, 2500 mm/min Vorschub und 0,5 mm Zustellung. Im Rumpfbereich wurde die Zustellung auf 0,3 mm verringert um feiner aufzulösen. Das Aufmaß betrug 0,2 mm.
Dann habe ich die Trennebene mit einem 2 mm Alu Zweischneider Schaftfräser, 24k 1/min und 1500 mm/min Achsparallel zur Längsachse geschlichtet. Der Zeilenabstand betrug 0,2 mm.
Den Rumpf habe ich mit einem 4 mm Alu Einschneider Kugelfräser in 0,2 mm Zeilenabstand Achsparallel zur Querachse der Rumpfkontur folgend vorgeschlichtet. Dieser lief mit 24k 1/min und einem Vorschub von 1200 mm/min. Es ist 1/10 Aufmaß stehen geblieben.
Der letzte Schlichtgang lief dann mit der selben Strategie mit einem 3 mm Alu Einschneider Kugelfräser in 0,1 mm Zeilenabstand mit 24k 1/min und einem Vorschub von 1000 mm/min. Der Radius der Kante um die Flächenauflage beträgt somit 1,5 mm. Es wurde bei der Konstruktions des Rumpfes bereits drauf geachtet, dass es ordentlich fräsbar ist.
Es wurde ein Rand von 1mm Höhe und 0,5 mm Breite stehen gelassen, der nach dem Polieren der Form entfernt wurde. Das ergab Messerscharfe Formkanten.

Die Lanze besteht aus einem 4 mm Messingrohr auf dem vorne und hinten ein kurzes Stück 6 mm Alurohr aufgeklebt wurde da der Ballon einen Innendurchmesser von ca. 6 mm hat und man ihn so besser abdichten kann.

Gruß Marc
 

jonasm

User
Wir heften die einzelnen Lagen Gewebe mit Sprühkleber zusammen, meistens gleich größere Stücke, damit mehrere Rümpfe draus werden können. Als letzte Lage kommt Butterbrotpapier mit sehr wenig Sprühkleber auf die Seite des Gewebepakets, die später im Rumpf nach innen zeigen wird.

Dann übertragen wir mit sehr genauen Schablonen die Kontur auf die Butterbrotpapierseite und schneiden die Gewebestücke aus. Wenn alles fertig zugeschnitten ist und alles an Werkzeug und Vorrichtungen parat liegt, tränken wir die Gewebestücke. Dabei sieht man schön, ob das Paket komplett durchtränkt ist, da das Butterbrotpapier dann leicht durchsichtig wird, wenn es mit Harz in Berührung kommt. Das Gewebe franst dabei auch nicht aus, da das Papier die Fasern fixiert.

Anschließend werden in die trockene Form die Gewebestücke eingelegt, ausgerichtet, gut angedrückt (was ebenfalls sehr gut geht, da man mit dem Finger nur auf dem Papier herumdrückt und schiebt und nicht direkt auf dem Gewebe) und dann erst das Papier abgezogen. Der Sprühkleber ist mittlerweile vom Harz angelöst worden und das Papier lässt sich relativ gut entfernen.

Bei dieser Methode wird beim Harzen nicht ein einziges mal eine Schere benötigt, und die Trennebene wird so auch nicht verletzt.
 
So werd ichs mal versuchen, danke für die Tipps!

Mit was klebt die Eigenbaugemeinde so ihr Hauben in die Form? Um flexibel zu sein werde ich nix festes in die Form kleben.

Gruß Marc
 

VolkerR

User
Hallo Marc,
hab am Anfang auch 5min Epoxy genommen,
Mittlerweile nehme ich Transferklebeband, aber nur 2 kleine Stücke.....

Grüße Gerald
 

jonasm

User
Form und Dummyhaube anschleifen und mit Sekundenkleber einkleben, bringt dir aber nix, wenn du die Haube noch ändern können willst....:):)
 
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