Leitwerksbau in Schalenbauweise

Hallo zusammen,

vielleicht kann mir jemand bei folgenden Detailfragen bzgl. Leitwerksbau in Schalenbauweise helfen:

- Es wird im Forum häufiger bei Negativformen von einer "Blutrinne" gesprochen. Wozu soll die gut sein? Braucht man die überhaupt?

- Legt ihr das Gewebe der Aussenlage (in meinem Fall 93g CFK 45°) an der Formenkante der Nasenleiste genau bis an die Kante in die Form, kann man das so präzise mit einer Schablone zuschneiden und verzugsfrei in die Form bringen? Oder schneidet ihr das Gewebe mit Übermaß und schneidet den Überstand dann nach dem Tränken an der Formkante bündig ab? Oder lasst ihr den Überstand einfach stehen, saugt den auf die Formtrennebene drauf und entfernt den nach dem Aushärten?

- Wie muss die Faserrichtung der Innenlage sein? Wenn aussen 93g CFK verwendet wird und innen 50g GFK, dann steigert die Innenlage bei 45° Faserausrichtung ja wahrscheinlich kaum noch die Torsionsstabilität, oder? Kann man die Innenlage - wenn es also eigentlich nur um Beulsteifigkeit geht - nicht einfach in 0° Faserorientierung einlegen?

- Wie verklebt ihr die Ober- und Unterseite eines Leitwerks im Bereich der Nasenleiste? Ich habe den Artikel von Arne bzgl. F3X Leitwerk gelesen, da wird anscheinend oben und unten eine Kleberaupe AS90 aufgetragen und das wars? Ist das so richtig verstanden und ausreichend? Man könnte ja auch wie bei einem Rumpf eine Art Nahtband oder 1-2 Rovings verwenden, aber das ist sicher viel mehr Gefummel...

- Wie kriegt Ihr das fertige Leitwerk (in meinem Fall einteilig) aus der Form heraus? Da fehlt gegenüber einem Rumpf ja der "Griff" (Kabinenhaubenöffnung, wo man reinfassen kann) dran. Ich könnte mir vorstellen, die Form nicht so dick zu machen, so dass man sie etwas todieren kann. Was macht ihr in so einem Fall?

Besten Dank
Christoph

Zu einem Leitwerk in CFK kann ich Dir nichts sagen, aber als Sandwich mit 25g Glas.
Für die Verklebung der Nasenleiste entweder richtiges Klebeharz oder eine Mumpe aus Laminierharz mit Thixotopiermittel und Baumwollflocken nehmen. Dann mit einem Spritzbeutel eine sehr dünne Raupe auf beiden Seiten direkt auf die Kante auftragen und verschließen. Vorher die Klebestellen mit einem Pinsel ganz dünn mit Harz benetzen (nicht schwimmend tränken).
Ein Roving bringt beim Leitwerk zu viel Gewicht.
Das Entformen geht sehr gut mit Druckluft. Eine Ecke vorsichtig etwas ablösen und dann mit der Druckluftpistole beherzt drunterpusten. Meistens macht es dann flopp und das Leitwerk liegt vor Dir.

Gruß
Christoph

Hallo,

cooler Trick mit der Druckluft, das muss ich mal probieren...

zur Blutrinne vermute ich, dass es um das Abschneiden der Aussenlage (Endleiste) in der Form geht, ist das richtig??? In manchen Berichten, wird vom ablaufenden Harz in der Blutrinne gesprochen, aber das kann ich mir gar vorstellen, bei dem ganzen Aufwand, das Gewebe so trocken wie irgendmöglich gerade so eben zu durchtränken...

Beim Seitenruder (siehe F200 Thread) mache ich keine Blutrinne. Ich werde das Gewebe einfach überstehend aushärten lassen und nach dem Zusammenfügen der Hälften den Überstand bündig abschleifem, dann wird das Leitwerk halt 2x 0,13mm (Dicke des 93g-CFK-Gewebes) dicker als gedacht...

Beim Höhenleitwerk werde ich jetzt noch eine 10x5mm Balsaleiste auf die Trennebene aufsetzen, also direkt an die Endleiste dran, sonst macht die Blutrinne aus meiner Sicht irgendwie keinen Sinn - bitte Widerspruch, falls falsch... Dann kann ich das Gewebe hinten max. 10mm über die Endeleiste stehen lassen, ohne dass das Höhenleitwerk 2x 0,13mm dicker wird.

Christoph

93er Kohle ist imho zu schwer für ein Leitwerk. Gewebe/Gelege mit Flächengewichten ≤ 65 g/m² machen mehr Sinn.

Blutrinne

Blutrinne

Wer ist eigentlich auf den blöden Namen gekommen?

Harzrinne ist richtig! Diese dient nicht zum schneiden der Endkante sondern um ausquellendes überschüssiges, eingedicktes Harz beim verkleben der Formhälften aufzunehmen.
Ohne Harzrinne besteht die Gefahr daß die Formhälften:
1. nicht bis auf Gewebedicke zusammengepresst werden und eine ungleich dicke Endkante entsteht.
2. das Harz in die Passstifte und Verschraubungen eingepresst wird und das öffen und putzen der Form erschweren.

Zum schneiden der Endkante eine Schablone verwenden.

Nochwas zur Dicke der Endkante. Es reicht wenn eine Gewebelage ( vorzugsweise die obere) übersteht. Die untere Lage einfach ca. 3-5mm (je nach Profil auch mehr) kürzer als den fertigen Flügel schneiden und einlegen, dann besteht die Endkante nur aus einer Lage Kohlegewebe und wird nur ca. 1/10tel mm dünn. Aber natürlich auch empfindlicher als eine 0,2mm aus 2 Lagen.

Hallo zusammen,

besten Dank für die Antworten!

Noch zum Hintergrund: ich baue gerade eine leichte (5kg) Fox in 1:3,75. Flächen / Leitwerke werden in Styro-Abachi im Eigenbau erstellt. Die Leitwerke sind mir allerdings etwas zu schwer geraten, bedeutet unnötiges Blei in der Rumpfspitze, daher stand ich vor der Wahl, neue Leitwerke wieder in Styro-Abachi (bzw. Balsa) zu bauen oder für die Leitwerke den interessanten Weg der Schalenbauweise einzuschlagen. Ich habe mich also für zweiteres entschieden. Wirtschaltlich natürlich völliger Blödsinn, weil aus der Form wahrscheinlich 1-3 Leitwerke entstehen werden. Ich habe einfach die zu schweren Leitwerke weiter gebaut, GFK-beschichtet und lackiert und nutze die gerade als Urmodell. Das hat natürlich nicht den Professionalitätsgrad wie manch andere Projekte hier, wo Positive oder Negative CNC-gefräst werden.

@Eisvogel, zur Blutrinne: jetzt habe ich es kapiert. Es geht also um das Harz beim Verkleben, nicht um das Harz beim Laminieren der Schalen... Damit ist auch klar, dass die HARZrinne einen kleinen Abstand zur Endleiste haben sollte. Da ich von einem in Styro-Abachi gebauten Urmodell abforme, habe ich sowieso eine gegebene Endleistendicke von ca. 5/10mm. Die werde ich dann auch wieder in Schalenbauweise reproduzieren (müssen).

@Gideon, zur Gewebewahl: ich hoffe, dass das Leitwerk nicht wieder zu schwer wird. Meine Rechnung sieht so aus: HLW Flächeninhalt ca. 12,5dm². 93g/m² Kohle-Aussenlage + 93g/m² Harz + 31g/m² Rohacell + 50g/m² Glas + 50g/m² Harz = 317g/m². Das sind also bei insgesamt 0,25m² Oberfläche 0,25m² x 317g/m² = ca. 80g für die Schale. Zielgewicht des HLW (incl. eines Futaba 3150 von 25g) wären ca. 150g. Bleiben für Verklebung, Holme, Rippen, usw. also ca. 40g. Haut das so hin? Die erste Styro-Abachi-Variante wog gut 250g - die Diät von 100g im Heck spart mir 150g Blei in der Rumpfspitze, macht in Summe 250g Einsparung.

Viele Grüße
Christoph

Ergebnisse

Ergebnisse

Moin zusammen,

hier sind die ersten Ergebnisse bzgl. des FOX HLW (83cm Spannweite, Tiefe innen 175mm, Tiefe aussen 125mm, Profil HQA 12%) . Insgesamt schon ganz brauchbar, aber bestimmt noch einiges an Optimierungspotenzial...

die Bauweise war final folgende:
- Form mit Tesakrepp abgeklebt, um nicht alles so einzusauen
- Grundierwachs und Folientrennmittel (mit Neoprenschwamm) in die Form
- 2K Auto-Lack (deckend) in die Form gespritzt - ca. 1.5h warten
- 385er Harz mit langsamen Härter
- 93g C-Gewebe in 45° als Aussenlage
- 0,8mm Rohacell 31
- 50g G-Gewebe in 90° als Innenlage
- Ruder und Abschluss-Steg als ein Element mit Styropor-Dummykern separat aufgebaut. Jeder Steg besteht aus 1mm Abachi, ist mit 93g C auf der später im Ruderspalt liegenden Seite diagonal beschichtet. Die Stege mit der Kohleseite auf einen Styro-Dummy mit etwas 5min Harz fixiert. 110g A-Gewebe diagonal als Elastic-Flap mit Sprühkleber aussen herum (untere Scharnierseite und beide Steg-Flanken, Oberseite bleibt frei) fixiert. Alles in einer SC 3100 3K C-Schlauch gesteckt und mit Harz getränkt. In die untere Form hineingesaugt (damit am Scharnier alles dünn zusammenklebt). Die Oberseite, wo später die Ruderoberseite eintaucht, ausgefräst, damit hier die Klebewülste die Schalen nicht unnötig dick machen.
- Befestigungspunkt (ca. 60mm x 12mm) für zentrale Schraube aus einem 18mm dickem Sperrholzbrett ausgesägt und mit 3mm Balsa als 30cm "Holm" verlängert. Mit SC1045 1K Schlauch überzogen, oben und unten jeweils 1 Roving drauf und im Vakuum ausgehärtet.
- Rippen aus 5mm Depron mit SC1045 1K Schlauch überzogen
- Verklebung von Holm, Rippen, Stegen sowie Unter-/Oberschale mit AS90 Klebeharz.

1. Das HLW ist ohne Mucken aus der Form gegangen. Soweit so gut. Das wäre sonst der Gau. Die Formenkante hat ein 1 - 2 Stellen etwas gelitten. Das F200 wird nicht mein Freund - siehe anderen Thread.

2. Die Oberfläche ist gut bis sehr gut geworden. Das Schleifen von Urmodell und (wg. ein paar kleiner Pickel) der Form bis 1000er Nasspapier langt. Das Folientrennmittel sorgt dann für die gute Oberfläche. Ich hätte allerdings vor dem Einlegen der 93g C-Aussenlage noch etwas angedickten Harz im Bereich der Nase- und Endleiste streichen sollen. Zwischen den Fäden war die Endleiste dann später ein bißchen zu trocken und ich musste nachträglich etwas Mumpe auffüllen. Die Endleiste sieht von unten ein bißchen so aus, als hätte ein Maus daran geknabbert (egal, ist unten, sieht ja keiner).

3. Die Torsions-Steifigkeit des Leitwerks ist einfach sehr gut. Dazu tragen sicher die inneren Rippen und das 93g C-Gewebe (45°) bei. Die Beulsteifigkeit gefällt mir noch nicht. Die Schale setzt dem Daumendruck für meinen Geschmack zu wenig Widerstand entgegen. Hier würde ich künftig evtl. etwas dickeres Rohacell nehmen.

4. Gewicht des fertigen Leitwerks in Schalenbauweise jetzt 220g gegenüber 310g des Urmodells in Styro-Balsa-Bauweise. Das sind noch 70g mehr als geplant, aber an ein paar Stellen ist da doch etwas "Angst"-Material in die Form gewandert, um überhaupt ein Ergebnis zu erzielen. Beim Servo habe ich mich doch für ein 15mm Servo entschieden.


Was ich beim nächsten Mal anders mache:

a) die Verklebung nach der klassischen Bauweise kostete mich 40g AS90 Harz. Das ist m.E. deutlich zu viel. Mir gefällt nicht, dass an der Nasenleiste einfach stumpf Fasern sich gegenüberstehen und mit dem Klebharz zusammen gehalten werden. Ich muss doch noch mal über die Variante mit den Verklebleisten nachdenken (siehe separater Thread). Wenn die eine Seite von der Aussenlage ca. 2-3mm in die andere Schalen hineinragt und mit 0,5mm AS90 verklebt wäre, dürfte das deutlich leichter sein und mir wäre viel wohler. Beim Ruder/Abschluss-Steg habe ich auch aus Angst zuviel Platz gelassen, wenn man das exakter macht, kann man auch noch Klebeharz sparen.

b) Der Ruder/Abschluss-Steb ist brutal hart (schon vor der Verklebung mit der Oberschale), da reicht bestimmt auch ein 1K C-Schlauch aus.

c) etwas vorsichtiger mit dem 2K-Autolack

d) die Innenlage habe ich direkt auf der Lochfolie getränkt, ich habe den Eindruck, dass der Harzüberschuss deutlich zu groß war

e) etwas angedickten Harz in die Enleiste, bevor die Aussenlage eingelegt wird

f) evtl. dickeres Rohacell



Aussenlage und Rohacell eingesaugt, Rohacell an späteren Klebstellen ausgeschabt


Holm und Rippen werden im Gefrierbeutel abgesaugt (geht super)


Montage Schritt für Schritt


Servo-Einbau


Der Rohling

Na das sieht doch ganz ordentlich aus!
Vielleicht habe ich es übersehen, aber ich hab nirgends einen Holmgurt entdeckt? Auch finde ich deinen (Haupt)Holmsteg etwas zu kurz geraten. Ist aber nur mein Bauchgefühl.

kleiner Nachtrag:

- die Klebewülste waren überhaupt nicht zu groß. Ich habe gerade das Ruder gängig gemacht, da kann man schön in den Schacht zwischen Abschluss- und Rudersteg schauen, sowie in den Bereich zwischen der feststehenden Flosse und dem aerodynamischen Ausgleichshorn. Alle Klebestellen sind im Bereich 0,5mm. Das würde ich also doch gar nicht weiter ausreizen wollen. Wieviel Klebeharz benötigt ihr so bei einem solchen HLW?

- @Shoggun: ich habe keine wirklichen Holmgurte (wie in einer Fläche) spendiert, nur oben und unten je einen Roving durchgehend über den 30cm "Stummel-Holm" und noch einen bis zur Häfte desselben. Dieser 30cm Stummel-Holm soll aber eher die Kräfte der Zentralverschraubung flächig in das HLW verteilen. Die Biegekräfte im Flug sind m.E. beim HLW nicht so das Problem, als dass die Schale das nicht mit wegstecken würde. Das HLW ist ja auch bald 2cm dick. Ausserdem ist der Ruder-/Abschluss-Steg brutal fest und läuft wg. des großes Ruders beim Fox fast bei 50% der Tiefe des HLW. Ich bin tendenziell eher immer in Sorge wg. Torsion (Flattern). In einem gekauften Schalenleitwerk, das ich seziert habe, war nur ein dicker Mumpe-Klecks an der Zentralverschraubung und weit ab von dem Rest dann ein Abschlusssteg - na ja, hat auch gehalten (aber mich nicht begeistert).

- Das Leitwerk ist auch nach dem Gängigmachen der (riesigen) Ruderfläche immer noch sehr torsionsfest - sowohl die feststehende Ruderfläche, als auch das eigentliche Ruder. Lediglich bei dem aerodynamischen Ausgleichshorn hätte ich noch in Flugrichtung oben und unten 1 Roving zusätzlich zur Aussenlage spendieren sollen. Wenn man das Ruder auf der einen Seite festhält und an dem anderen Horn herumwürgt, dann biegt sich das ein kleines bißchen.

Also, das HLW geht so an den Start...

Gruß
Christoph

Seitenruder

Seitenruder

und hier noch ein Update und ein paar Bilder zum Seitenruder.

Für die Innenlage habe ich jetzt einmal das CGE36 Carbon-Gelege von EMC-Vega verwendet. Es war das erste Mal, dass ich mit Gelege arbeite, aber es war völlig unspektakulär. Ich habe mir auch noch eine gebogene Formenbauschere geleistet, habe das Gelege mit Schablone ca. 1cm zu groß ausgeschnitten, auf einer Folie ausserhalb der Form getränkt, an der Endleiste etwas überstehend eingelegt, Folie ab und dann eingerollert / getupft und den Überstand bündig abgeschnitten. Geht für mein Empfinden besser als ein genau passenden Zuschnitt per Schablone erzielen zu wollen.


Carbongelege getränkt, eingelegt und Überstand abgeschnitten



beim Absaugen mit Frischhaltefolie (ich sauge übrigens nur bei -0,6bar ab, reicht m.E. auch aus...)



Ergebnis (die Webfehler habe nicht ich verbrochen, egal, hält sicher trotzdem...)



Absaugen der Innereien im 6l Gefrierbeutel (huch, wo ist die Pumpe??? Es geht auch ohne, wenn man nach dem Absaugen das Acryl im Beutel vor den Schlauch drückt und selbigen zieht...)



und der "Holm" im Detail, man erkennt dass auf beiden Seiten gleich 1 Roving nass-in-nass drauf ist. Im Holm ist mittig ein 3mm Bowdenzugröhrchen eingeklebt - als Scharnier...



Schalenbau fängt an Spaß zu machen
Christoph

Welches Wachs zum mehrfarbigen Lackieren in der Form nehmen?

Welches Wachs zum mehrfarbigen Lackieren in der Form nehmen?

Eine Frage bewegt mich schon seit langer Zeit, vielleicht kann ich hier einige Tipps erhalten?

Wie mache ich es am besten, wenn ich zwei- oder dreifarbig in die Form lackieren möchte, ohne mit dem Tape die Wachsschicht derart zu beschädigen, dass der nachfolgende Lack in der Form hängen bleibt? Wenn ich PVA verwende und danach beispielsweise einen roten Streifen in die Form lackiere, dann ziehe ich doch mit dem Maskiertape das PVA ab, so dass die folgende Lackschicht an diesen Stellen hängen bleiben müsste.

Ich habe hier immer wieder vom W70 Trennwachs gelesen, welches ohne PVA gut funktionieren soll. Könnte ich dieses verwenden, sprich wenn ich ein schwach klebendes Tape verwende und dieses dann nach dem Lackieren des Streifens entferne, dann trennt das W70 noch ausreichend für die nachfolgende Lackschicht?

Oder lackiert man am besten zuerst Klarlack auf das Wachs/PVA und kann dann nach dem Aushärten dieser ersten Lackschicht beliebig abkleben und farbig lackieren?

Robert

smartrobert schrieb:

Ich habe hier immer wieder vom W70 Trennwachs gelesen, welches ohne PVA gut funktionieren soll. Könnte ich dieses verwenden, sprich wenn ich ein schwach klebendes Tape verwende und dieses dann nach dem Lackieren des Streifens entferne, dann trennt das W70 noch ausreichend für die nachfolgende Lackschicht?

Zum Vergrößern anklicken....

Das Wachs nehmen sehr viele und es funktioniert ganz sicher ohne PVA. Eine Beschädigung der Wachsschicht durch Klebeband ist nicht zu befürchten.

smartrobert schrieb:

Oder lackiert man am besten zuerst Klarlack auf das Wachs/PVA und kann dann nach dem Aushärten dieser ersten Lackschicht beliebig abkleben und farbig lackieren?

Zum Vergrößern anklicken....

ganz sicher unmöglich.

Stefan

mehrfarbige Lackierung

mehrfarbige Lackierung

ich habe erst mal mit einfarbig begonnen, genau weil ich mich nicht traue, auf das PVA zu verzichten... bin sogar so vorsichtig, dass ich zwischen den einzelnen Schritten mit dem Schwamm noch mal PVA auftrage, wenn ich irgendwo mit Schleifpapier oder Klebeband zu Gange war...

für eine mehrfarbige Lackierung habe ich mal ein interessantes Verfahren im RC-Network gelesen, da hat jemand eine Schablone in der Form lamieniert (einfach 1 Lage Glasgewebe) und da dann Löcher rein geschnitten, dann braucht man evtl. nicht mit Maskierklebeband arbeiten - habe ich aber noch nicht selbst so ausprobiert...

Ich bin vor ein paar Jahren von Trennwachs/PVA auf Hartwachs (W70) umgestiegen. Mir liegt die Verarbeitung von Hartwachs viel besser, und die Oberflächenqualität hat massiv zugenommen.

Es gibt ein paar Punkte die man beim Hartwachs beachten muss (Ablüftzeiten, richtig auspolieren..), dann ist es aber viel einfacher in der Anwendung.
Eine gut eingefahrene Form kann ich nach der letzten Entformung problemlos monatelang liegen lassen und wenn ich grad lust hab kann ich die Form kurz entstauben und gleich wieder lackieren. Nach jeder zweiten Entformung eine frische Wachsschicht reicht problemlos - wobei das keine Empfehlung sein soll, nach jeder Entwormung wachsen ergibt sicher ein geringeres Restrisiko...

W70 Wachs

W70 Wachs

Diese Frage ist bestimmt schon 100 mal hier gestellt worden. Aber ich wage es trotzdem (Sorry ): Wo kaufe ich am besten das W70 Wachs?

Robert

http://carboplast.de/trennmittel/59-trennwachs-w-70-0425kg-fuer-polyesterepoxidharz.html

Hat aber nicht mehr viel mit dem Thema zu tun...

Ja, das stimmt wohl. Trotzdem danke ...

Robert

gelöscht, weil offtopic

Seitenruder geschlüpft

Seitenruder geschlüpft

So, das Seitenruder ist auch wohlbehalten aus der Form geschlüpft - siehe Foto.

Die Druckfestigkeit der Schale gefällt mir so ganz gut (aussen 93g Kohlegewebe, 0.8mm Rohacell, innen 36g Kohlegelege), weicher sollte das nicht sein. Das Gewicht passt auch gut, 85g in Schalen-Bauweise statt bisher 135g in Styro-Abachi-Bauweise.

Zum Zusammenfügen der Hälften habe ich diesmal mit einem Nahtband gearbeitet (an der Nase, am Fuß und am Top, nicht an der Endleiste). Dazu habe ich ein Stück 93g Kohlegewebe (45°) zwischen zwei Frapanfolien getränkt und dann mit dem Rollmesser kurze Streifen von ca. 10mm Breite ausgetrennt. Nach gaaaanz vorsichtigem Abziehen der Folie auf einer Seite dann in die Hälfte über die Kante überstehend einlaminiert und ca. 6h härten lassen (bis leder-artig). Dann den Überstand etwas nach innengebogen, ringsherum Klebeharz und zusammen damit. Hat soweit funktioniert. Ich bin mit 7g Klebeharz für das gesamte Seitenruder hingekommen.

Christoph

Frage zu Holmen und Rippen im Schalenbau-Leitwerk

Frage zu Holmen und Rippen im Schalenbau-Leitwerk

Hallo zusammen,

vielleicht kann mir jemand noch einen Rat zu Holmen und Rippen im Höhenleitwerk geben...

Für ein nächstes HLW habe ich auf dem Urmodell einmal aufgezeichnet, was an Innereien da hinein soll. Die Besonderheit des Fox-HLW ist, dass es am Randbogen den aerodynamischen Ruderkraftausgleich hat (von der Nasenleiste bis zum Scharnier eingeschnitten) und dass die Ruderfläche ziemlich groß ist. Daher sind ein guter Abschluss-Steg, ein Ruder-Steg sowie Rippen bei dem Ruderkraftausgleich sicherlich Pflicht - nur so entstehen geschlossene Kästen, die ordentlich torsionsfest sind.

Da der Abschluss-Steg bei ca. 50% der Flächentiefe verläuft, betrachte ich den gleichzeitig als Hauptholm, d.h. der kriegt auch noch oben und unten einen 24k-Roving verpasst. Durch das Servo im Leitwerk wäre ansonsten nur sehr weit vorne noch Platz für einen echten Hauptholm. Aber vielleicht sind - so wie aufgezeichnet - weitere Rippen eher noch besser für die Torsionsstabilität.

Was meint ihr? Besser mehr Holme oder mehr Rippen?

Gruß
Christoph


PS: Die Schale wird diesmal wie folgt aufgebaut (habe ein Rest-Stück Carboweave UMS40 29g erstanden...)

2 x 29g Carboweave als Aussenlage
1,2mm Airex 55 als Sandwich-Kern
1 x 29g Carboweave als Innenlage
Verstärkungen aus 93g CFK im Bereich der HLW-Auflage am Rumpf und jeweils bei den Einschnitten am Ruderkraftausgleich

Das sollte leicht und steif sein. Muss man wg. der UMS40-Faser noch etwas in der Belegung beachten?