Bau-/Bildbericht LS-Flächenbau 1:3

[Christian Baron]

Hallo Siggi,
es tut weh Deine neue LS10 so zu sehen!

Ich denke nicht, dass die LS10 Flächen unterdimensioniert waren. Wenn so eine "Explosion" in der Luft passiert, geht in der Regel ein Flattern der Querruder, der Wölbklappe oder auch der gesamten Fläche voraus. Du schreibst, das die Kabinenhaube bei hoher Geschwindigkeit den Rumpf verlassen hat. Ohne Haube hast Du dann einen weit hinten liegen Schwerpunkt gehabt der zum schlagartigem aufbäumen des Modells führt. Je nach Geschwindigkeit kann dann schon die Wölbklappe abreißen und die Fläche brechen. CFK ist nicht für schlagartige Belastungen geeignet! Wenn Du einen Verbinder (fast egal welcher Querschnitt) mit voller Kraft gegen eine harte Kante schlägst, wird er brechen.
Wenn das bei Deiner LS10 in der Luft passiert ist, muss die Belastung schlagartig gewesen sein und dagegen kannst Du nicht dimensionieren.

Ein Vorschlag zu der Version 2 Deiner LS10: Nimm Aramidgewebe diagonal auf der Innenseite der Unterseitenbeplankung eingelegt als Scharnier für die Querruder und Wölbklappen.
Hält die Klappen besser an der Fläche bei solchen Beanspruchungen.

 

[kneubi]

Hallo Christian

Bin auch der Meinung, dass der Flügel genügend dimensioniert war.

Aramid als Scharnier, du meist also Elasticflaps. Geht glaub ich nicth bei meiner Bauweise. CFK geht durchgehend und zusätzlich ist die Ruderverkastung eine CFK-Schlauch der durchtrennt wird. Uebrigens die WK wurde beschädigt und flatterte das Scharnier hat jedoch gehalten.

Ich hab mir überlegt was nocht beigetragen hat. Im Vergleich zur 27 und 22, dort gehen die Flächenbolzen ca. 40 mm in die Rumpfhülsen rein. Hier sind es nur ca. 15mm. Wenn die Fläche sich aufschaukelt und etwas abrutscht dann knallts sowieso. Uebrigens der vordere Bolzen mit dem ganzen Klotz fehlt.

Was mir mehr Sorgen macht ist die Verklebung Gurte/Hülse bzw. Gurte/CFK-Schlauch. Bei den Modellen die ich seit Jahren fliege waren die Holme als Ganzes immer zu hoch und musste diese immer mit aller Gewalt runterdrücken. Diesmal ging alles schön auf. Ich habe wohl etwas gepresst, aber jedoch nicht mit aller Kraft. Habe nun beide Seiten aufgefräst. Jeweils die obere Verbindung, also beim Bau die Untere ist nicht perfekt. Beim gebrochenen Flügel war hier die "Trennung", obwohl alles gut getränkt war, jeweils von anderen Teil keine Struktur zu sehen. (Bilder folgen) Beim zweiten Flügel lies sich die Sache mit aller Gewalt mit Schraubendreher (als Meisel) und Hammer trennen. Bei den unteren Verbindungen war eine Trennung nicht möglich (weder mit Klinge, roher Gewalt oder schräges Anschleifen). Hier ist alles aus einem Guss. In Zukunft muss jeweils zwischen Hülse und Gurte eine feine Schicht Baumwollmumpe zur Kopplung aufgetragen werden. Die Umwicklung des CFK-Schlauche mit Rovingen macht das Ganze nur noch Schlimmer, dadurch liegen die Rovinge der Gurte noch schlechter auf. Das es hier bei einem so überdimensionierten Flügel zum Bruch kam, war sicher das Zusammenspiel mehrerer unglücklicher Faktoren.

Bei der nächsten Version werden folgende Punke geändert:

Torsionsbolzen werden wieder länger. Auf gute Kopplung Hülse/Gurte mit Baumwollmumpe wird speziel geachtet. Innere WK bekommen grösser Servos(2 x 10kg) evtl. nun ohne RDS und vor allem die Kabinenhaubenverriegelung muss bombensicher sein.

Gruss
Sigi

 

[kneubi]

Hier zwei Bilder von der nicht optimalen Verbindung Hülse Gurte. Obwohl alles gut getränkt ist, konnten die Teile beim Crash getrennt werden ohne dass jeweils vom anderen Teil Spuren zurückbleiben. Die schliesst auf eine suboptimale Verbindung.

 

[kneubi]

Hier ein Bild der unteren Verbindung des gleichen Flügels. Hier konnte trotz grösster Gewaltanwendung Gurte Hüls nicht getrennt werden. Beim Schleifen konnte kein Uebergang von CFK-Schlauch zur Gurte festegestellt werden. Alles aus einem Guss.

 

[kneubi]

Hier noch zwei Bilder des anderen Flügels. Ein ähnliches Bild: Jeweils die obere Gurte (weisse Oberfläche) konnte wohl unter grösserer Gewaltanwendung getrennt werden. Wenigstens blieben hier einige Rovinge hängen. Bei der unteren Seite (schwarze Oberfläche) war das nicht möglich. Ausnahme der Glasschlauches, welcher keine "tragende" Funktion hat.

 

[Hg]

Hallo Sigi Tut mir extrem leid, was mit Deiner Maschine passiert ist Ich habe den Beitrag auch als stiller Mitleser konstant verfolgt. Ich habe mich schon gefreut, die LS in ein paar Wochen auf dem Hamo zu sehen! Ich hoffe, Du überwindest Deinen Frust schnell mit dem Bau-Start der V2. Liebe Grüsse und bis bald Hg

 

[Gast_8039]

Hallo Sigi!
ich kann es kaum fassen: da beglückst Du uns mit einem fantastischen Modell und einem ebensolchen Bericht, und dann das. Es tut mir irre leid, und ich hoffe dass Du den unsäglichen Frust bald überwinden kannst (ganz gelingt das ja nie...), Dich wieder ans Werk machst und dann lange Freude an Nummer Zwo haben wirst! Das Wissen, das Du hier gesät hast, wird in vielen Modellen unsterblich sein. Hoffentlich ein kleiner Trost! Danke für alles und Kopf hoch!

PS: Die Bruchbilder sehen mir gar nicht so sehr nach einer mangelnden Presung aus (d.h. Kontakt-Fehlstellen) aus, wenn ich mich nicht täusche. Vielleicht könnte also auch eine nicht optimale Haftung trotz Kontaktes der Fügepartner vorliegen ("kiss-bond"). Da die separierte Oberflächenstruktur kein Schliffbild aufweist, ist ja offensichtlich alles Nass-in-nass aufgelegt gewesen. Vielleicht kannst Du nachvollziehen, ob evtl. das Timing beim Einlegen der Flächen dazu geführt hat, dass an dieser Lagengrenze zwei Harzansätze aufeinandertrafen und dabei entweder ein einseitiges Über-Gelieren vorgelegen haben könnte oder das Zusammentreffen zweier Härtungs"fronten" aufgetreten sein könnte?!...

 

[baidelhuber]

Hallo Sigi, hallo Achim!

Wenn wir überhaupt etwas Positives aus dieser Sache ziehen können (wenn es auch nur ganz extrem klein ist), dann offensichtlich, dass wir auf mögliche Problemfelder bei unseren Flächen aufmerksam geworden sind!

Sigi, ich habe meine Holme bislang auch wie du nass-in-nass verbaut. Würdest du zwischenzeitlich so weit gehen, dass du eventuell einen fertigen (trockenen) Steg mittels Mumpe in die nassen Gurte legst oder würdest du weiter nass-in-nass, nur eben mit einer Kupplungsschicht arbeiten?
Manche gehen hier ja in zwei bis drei Arbeitsgängen mit Abreißgewebe vor.
Die Problematik mit den Rovingen um den Steg/die Hülse klingt nachvollziehbar, auch wenn ich mir davor nie darüber Gedanken gemacht habe ob dies Probleme hervorrufen kann..

Achim, meinst du bei deiner Überlegung, dass eventuell unterschiedliches, und vermutlich auch unterschiedlich weit ausgehärtetes Harz diesen Effekt hervorgerufen haben könnte? Ich mache beim Holmeinbau eine Fläche nach der anderen, d.h. der Steg wird unmittelbar nach dem ersten Gurt getränkt (bei mir wie bei Sigi der obere). Zwar kann hier neues (gewissenhaft angemachtes) Harz zum Einsatz kommen, auf eine Problematik bzgl. des Aushärtegrades bin ich aber ehrlich gesagt noch nicht gekommen..
Diese Überlegung ist auf jedenfall ein Gedanke wert! Wie aber könnte man dies dann verhindern?

Andersherum gefragt, wie merken wir - außer in solchen Unglücksfällen - dass die Haftung zwischen Gurten und Stegen nicht optimal ist? Es scheint ja durchaus möglich, dass die LS kein Einzelfall war, es nur bei ihr als erstes sichtbar wurde..

Grüße aus dem Schwarzwald,

Micha

 

[Gast_8039]

Hallo Micha,
wie gut die Haftung ist, ist fast unmöglich zu erkennen solange es nicht zur Separation oder Bruch kommt. Es ist eines der dicksten Probleme in der Composite-Industrie, das zerstörungsfrei zu prüfen, solange keine Grenzfläche entstanden ist. Erst dann zeigen Ultraschall oder Thermografie zuverlässig Fehlstellen an. Wenn ein vorab getränkter Fügepartner aber bereits angeliert, kann es zu solchen Haftungsproblemen ohne lokale Separation führen. Besonders wenn man auf ältere Laminatlagen ein Teil auflegt, das mit einem neuen Harzansatz getränkt ist. Das frischere Harz bindet beim bloßen Auflegen auch dann evtl. nicht korrekt an das Ältere an, wenn es noch "klebrig" erscheint. Ist das Zeitintervall deutlich über der Topfzeit, hilft nur, das "ältere" Bauteil mechanisch durch massierendes Benetzen mit Frischharz zu reaktivieren und dann erst die gleichsam getränkte frischere Lage aufzulegen (das massierende Vortränken von Fügeflächen versuche ich übrigens immer einzuhalten...).
Ein zweites Problem kann entstehen, wenn die Durchhärtung von zwei Seiten auf eine bestimmte Laminatebene "zuläuft". Dort, wo die Härtungs"fronten" zusammenlaufen, kann es auch verstärkt zu Delaminationen kommen. Dies kenne ich aber meist nur bei dickeren Laminaten bzw. reaktiveren / schrumpfenden Systemen mit merklicher thermischer Eigendynamik. Das ist für EP-Harze und dem hier dargestellten Bauweise also recht unwahrscheinlich.
Dennoch gilt allgemein: wenn die Bruchfläche aussieht wie das Bauteil vor dem Fügen, also der Bruch nicht mehrheitlich Faserbruch/ freiliegenden Fasern hervorgerufen hat, ist der interlaminare Haft-Scher-Verbund verdächtig! Gewebe und UD aufeinander sind ja nicht unkritisch, hier muss die Matrix exakt ineinander binden. Staub, Restmonomere/ auf die Oberfläche migrierende Zuschlagsstoffe, Taupunkt etc. hätten übrigens denselben Effekt, aber ist ebenfalls eher unwahrscheinlich, so sauber wie Sigi gearbeitet hat...

 

[Merlin]

Ich habe vor ein paar Jahren mal Verklebungstests gemacht:
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/137591-Kleben?highlight=verklebung

Als Schlussfolgerung haben wir den fertigen Holmgurt mit endfest300 eingeklebt
Ich habe aber auch gelesen, daß Raphael seine Hotlinerflächen mit endfest300 verklebt.

Bernd

 

[Christian Baron]

Siggi,
meiner Meinung nach ist die Hülle der gebrochenen Fläche nicht richtig mit den Rovings verklebt worden. Die Hülle lag beim verkleben dicht über den Rovings und hatte nur punktuelle Verbindung über die Aramidwicklung der Hülle!

Du steckst die Hülle ja zum verkleben auf den Verbinder und der wiederum ist am Baubrett in der Richtigen Lage fixiert. Nach dem einlegen der Rovings wurde dann die Hülle aufgelegt und mit dem Verbinder in der Lage fixiert. Die Hülle hat dabei zumindest bei dieser Flächenhälfte von der Du die Bruchbilder gemacht hast, keine Verklebung mit den Rovings des Holmgurtes gehabt. Die Hülle schwebte noch über den Roivings bedingt durch die Fixierung! Vielleicht hast Du bei den Rovings weniger Harz gebraucht zum tränken und damit ist der Gurtquerschnitt kleiner geworden als angenommen.
Woran sieht man das?
Man sieht auf den Rovings nur ein oder zwei Abdrücke der Aramidwicklung der Hülle! Man sieht keinen Gewebeabdruck, sondern noch die recht raue Oberfläche der Rovings. So sehen die Rovings auch aus wenn man sie ausserhalb der Fläche tränkt und dort zum aushärten so liegen lässt. Ich meine auch auf den Bildern in Deinem Beitrag #120 zu sehen, dass dort teilweise Luft ist zwischen Holmgurt und Hülle.
Auch bei einer schlechten Verklebung/Verbindung von Hülle und Rovings sieht man quasi einen Abdruck des Gewebes auf dem Harz der Rovings.

Du solltest, wie Du ja schon geschrieben hast, bei der zweiten Version Deiner LS10 die Hüllen mit einem Harz/Baumwollflockengemisch versehen und dann erst mit der Verbinderfixierung in die korrekte Lage drücken.

Die Theorien mit schon angeliertem Harz oder "Harzfronten" sind nicht zutreffend! Beides erzielt immer noch bessere Haftwerte als mit frischem Harz auf ein schon vollständig ausgehärtetes Laminat oder Rovingbündel zu kleben/laminieren.

 

[kneubi]

Hallo zusammen

@Christian: Was das Erscheinungsbild der Verbindung/Verklebung angeht gebe ich dir recht. Dies hat jedoch nichts mit der Fixierung des Flächenverbinders zu tun, da erst ganz zum Schluss, nach Fertigstellung des gesamten Homes der Verbinder links und rechts zwischen den Stahlklötzen fixiert wird. Dies war auch diesmal nur zur Kontrolle. Der Styrokanal war jeweils so knapp und so präzise geschnitten, dass ich die Klötze auch weglassen hätte können, bzw die Klötze wären genau gleich dort gestanden ohne Schraubzwingen.

@Bernd: Sorry, mit endfest (brauche ich häufig) kann ich mich für so "grosse" Arbeiten definitiv nicht anfreunden

@ HG: Danke für dein Mitgefühl du weisst ja auch wie es sich anfühlt wenn ein grosser "einfährt". Freue mich auch aufs Hamo. Habe ja noch das eine und andere Gerät zum Fliegen. Styrokerne für V2 sind bereits bestellt. Mein Swift-Projekt 3,6m wird zurückgestellt (3.17 und 4.15 hat ja heute jeder...duck und weg )

Habe die Fotos heute mit Herrn Gautschi von swisscomposite (ehemals R&G Schweiz) besprochen. Themen waren nass-in-nass versus Abreissgewebe und Trockenverklebung, Härter mit längerer Topfzeit verwenden, zusätzliche bauliche Massnahmen etc. Fazit: nass-in-nass bleibt die beste Lösung - weiterhin mit 50 Min-Härter arbeiten und weiterhin drei Mal Harz anmachen (untere Gurte/Holmkern/obere Gurte) da Härter mit längerer Topfzeit eine schlechtere Verbindung ergeben wenn nicht getempert werden kann - jeweils angelierte Oberfläche mit "neuem" Harz mit wenig Baumwollflocken (sehr dünnflüssig damit keine unnötige Zwschenschicht entsteht) direkt vor dem nächsten Bauschritt einpinseln und so eine perfekte Kopplungsschicht herstellen, im Bereich der "Auflagefächen" mehr Harz verwenden (in diesem Bereich sei das optimale Tränkungsverhältnis Harz/Gewebe 1 zu 1 zu Gunsten tunlichst zu Gunsten einer besseren Kopplung zu unterlassen), Holm besser pressen

Zusätzliche bauliche Aenderung: Bei der nächsten Version werde ich mit unidrektionalem Rovingen/Rovinggelege etc. eine Platte mit einseitigem Abreisgewebe laminieren. Der Stirokanal wird dann auf den ersten ca. 25 cm (ca. 15 cm Hülse) damit links und rechts ausgekleidet. Fasern senkrecht stehend. Dann wird diesmal der Holm sehr nass "reingepflotscht" Dies ist sicher besser als die unnötige Umwicklung der Hülse mit Rovingen. Auch dies wäre sicher nicht notwendig. Jeder der den Flugstil meiner 27 (1:3) kennt, weiss was ein wie bereits beschriebener Holm normalerweise aushält.

Beste Grüsse
Sigi

 

[kneubi]

Ist das Zeitintervall deutlich über der Topfzeit, hilft nur, das "ältere" Bauteil mechanisch durch massierendes Benetzen mit Frischharz zu reaktivieren und dann erst die gleichsam getränkte frischere Lage aufzulegen

Achim hat hiermit eigentlich die Lösung auf den Punkt gebracht und deckt sich mit der Aussage von Swisscomposite

@Moderator: Da dieser Thread offensichtlich für den einen oder anderen als Baubeschrieb dient, besteht die Möglichkeit zwischen #70 und #71 folgender Text noch eingefügt wird ?

"Wichtig: Für eine gute Kopplung zwischen Holmgurte und CFK-Schlauch vor dem nächsten Bauabschnitt jeweils "neues" Harz mit wenig Baumwollflocken (kein Microballon) auf die letzte Lage aufpinseln. Die drei Lagen jeweils gut anpressen"

Gruss Sigi

 

[Gast_8624]

Hallo Sigi und Achim,

hmm...

> das "ältere" Bauteil mechanisch durch massierendes Benetzen mit Frischharz zu reaktivieren <

Wie muss ich mir dieses in der Praxis vorstellen?... mit den Fingern, ...mit einem Pinsel?

Gruß Rolf

 

[kneubi]

Hallo Rolf

Ich glaub ich nehm den Pinsel...

Kenne mich im Detail mit der chemischen Abfolge solcher Composites nicht aus. Könnte mir jedoch vorstellen dass sich auf der Oberfläche des "alten" Harzes wie eine Haut bildet das man als angelieren bezeichnet. Durch das Bestreichen mit dem Pinsel diese Haut aufgerissen wird und sich so das alte und das neue Harz besser verbindet.

Wer kann dazu mehr sagen? Liege ich mit meiner Annahme richtig?

Sigi

 

[Gast_8039]

Hallo Sigi,
exakt! Du liegst richtig. Und in Verbindung mit den Aussagen von Hr. Gautschi und Deinen geschilderten weiteren Maßnahmen gehst Du ganz auf Nummer sicher! Das passt alles!
Ich wollte mit meinen Hinweisen v.a. darauf hinaus, dass einfaches Auflegen von frischen Lagen auf evtl. gelierte Ältere gefährlich sein kann. Und welche Parameter noch zu Delaminationen führen können, die allgemein vielleicht nicht so bekannt sind. Wir verwenden ja manchmal durchaus höherreaktive Systeme, z.B. Kleber, Formenharze etc. Nass-in-nass ist zwar verfahrenssicherer als das Vorbereiten von Oberflächen und wird daher als das Optimum gesehen, aber nur solange es eben wirklich nass stattfindet! Eine gut vorbereitete Klebung ist dem jedoch äquivalent. Und in jedem Falle ist ein guter Verbund erkennbar im Versagensfall an mehrheitlichen Faserausbrüchen (Mischversagen).
Christians Beobachtung, dass hier der Kontakt nicht einwandfrei war, ist bei genauerer Betrachtung allerdings richtig. Ich hatte die Rovinglage im Bild einer anderen Stelle zugeordnet. Hier hätte es tatsächlich ein Abbild der Hülse geben müssen. Dennoch bleibt bei mir weiter der Verdacht einer nicht idealen Klebung, da auch die Stellen des punktweisen Kontaktes ebenfalls nicht zu erkennbarem Faserbruch im Gurt geführt hat. Auch müsste ein gewisser Harzüberschuss aus den Gurtlagen im Vakuumsack in die Kavität gezogen werden. Kann es also auch sein, dass der Gurt recht trocken laminiert bzw. beim Pressen das Harz schon zu weit geliert gewesen sein um noch ausreichend zu fließen?
Noch was zu den Harzen: es ist richtig, dass die etwas höher reaktiven (oft auch höherviskosen) Harze eine bessere Kalthärtung und geringere Sprödigkeit entwickeln. Das zeigt sich v.a. in einer deutlich besseren Klebeperformance (daher ist auch der Hinweis mit dem endfest nicht falsch, es ist ein elastifiziertes mittelreaktives System...). Ich würde dennoch, wenn möglich, immer den Flügel für einige Stunden nachtempern, auch wenn mit einem 50min-Härter gearbeitet wurde. Ich persönlich bin zugegebenermaßen eh viel zu ungeschickt und langsam, um mit einer solchen Topfzeit einen Flügel aufzubauen (Respekt, Sigi )... Daher brauche ich ca. 110min Topfzeit das nach dem kalten Anhärten zwingend mit 40-55°C über 6 Stunden nachgehärtet werden muss. Hatte (vielleicht auch aufgrund der Topfzeitreserven?) bisher noch keine (bekannt gewordenen?) Verklebeprobleme.
Übrigens kann man für wenige Euro und in wenigen Stunden eine geregelte Temperkammer nach Maß bauen... wenn das interessiert, mache ich mal eine kleine Zusammenstellung

 

[Löschknecht]

Hallo Achim,

auf jedenfall. Als her damit. Am besten gleich hier dann ist alles wichtige beisammen.

Danke,

ciao Timo

 

[Gast_8624]

Hallo Achim.
hmm...
> das "ältere" Bauteil mechanisch durch massierendes Benetzen mit Frischharz zu reaktivieren<

Jetzt kann ich mir darunter was vorstellen, danke für die Erklärung.
Gruß Rolf

 

[goevier]

Ursachenforschung und ein Motivationseinheiten

Ursachenforschung und ein Motivationseinheiten

Hallo Sigi,
was für eine Rückschlag...
Ich kann dir nachfühlen, wie du dich fühlen musst, weil einfach was Selbstgebautes, auch so ein bisschen eigene Ingenieurkunst verwirklicht darstellt.

Zu meiner Theorie: Kann es nicht auch sein, dass die Kabinenhaube durch den Schnellflug zuviel Druck aus dem Innenraum des Rumpfes bekommen hat?

Ich kann dich nur ermutigen, nicht zuviel Fehler (?Fehlendes?) bei dir zu suchen, sondern eine Anlayse der Schäden und Ursachen binnen Wochenfrist durchzuführen und dann den Hut drauf zu hauen!
... und mit LS 10 V2 zu starten.

In der Regel geht das zweite Mal doch schneller von der Hand, auch wenn es in Summe gesehen natürlich wieder viel Arbeit ist.
Aber das wollen wir ja auch wir Modellbauer, wir wollen etwas Einzigartiges mi unseren Mitteln schaffen, und uns dafür manchmal geistig auf die Schulter klopfen.

Viel Erfolg und ich werde hier im Forum über den Erstflug meiner Cobra berichten.

Ein mitleidender Modellbauer, der seine Cobra Kabinenhaube vermutlich komplett "zutapen" wird.

Uwe

 

[dokktor]

Mandl Absaugung in den Rumpf einbauen. Wir bei DG mittlerweile auch bei den 1:1 Flugzeugen benutzt.