Bauweise F3B Modelle: Praxiserfahrung

[Kleinatze]

Hallo Rolf!

Ich würde die Rovings außerhalb tränken, weil du dann einiges an Epoxi einsparst.
Zunächst habe ich mit dem Excel-Sheet von Dr. Baron die Auslegung des Holms berechnet. Das finale Ergebnis wurde auf dem Brett aufgezeichnet. Folie zum Schutz drauf, Rovings ablängen und dann mit Schaumstoffwalze tränken.

Das Reinfummel der Rovings auf einmal war nicht ganz einfach..

Beim Einsaugen zusammen mit der Innenlage Glas kommt noch einiges an Harz wieder raus:

Den nächsten Flügel baue ich mit nur einem Absaugvorgang und Kohlegelege. Das ist einfacher und schneller.

Frohes Schaffen!

Andreas

 

[Dr.Topspeed]

..... habe leider kein Excel-Sheet!

Ist halt ein typischer F3b-Flieger mit 3,1m Spannweite, Gewicht schätze so zwischen 2,4kg und 4kg (richtig fett aufgebleit!).

@Andeas: Kannste mir das sheet evtl zumailen?

 

[Kleinatze]

guckst du:

http://www.cb-roter-baron.de/ -->Downloads.

Der Holmquerschnitt von 40mm x 1,2mm an der Wurzel klingt recht gut dimensioniert. Da werden so schätzungsweise gut 40 Rovings (je nach Roving)reinpassen. Die Dimensionierung hängt aber stark von Holmhöhe und Einsatzzweck ab.
Beachte die Art der Rovings, die Herr Baron vorgesehen hat.

Meine Bilder sind von nem F3D-Flügel. Da liegen pro Gurt in der Mitte "nur" 30 Rovings drin. Er ist nur 30 mm breit.

Grüße
Andreas

 

[plinse]

Moin,

such mal nach "Roter Baron" und "Christian" bei Google, gegebenenfalls noch "Exel", habe zur Zeit kein privates Internet und hier im Cafe hab ich nicht meine ganzen Links...

Die Liste steht im Netz und ist sehr empfehlenswert, wenn man sie als Werkzeug sieht und nicht denkt, dass Berechnungen allein seligmachend sind.

Ansonsten kann ich dir bei einer solchen Form nur zu einer Rovingtränkmaschine raten. Alles mit Pinsel und Schaumrolle ist Nervkram, wenn du so auf die ~60 Rovings 24k hinauskommst. Küchenkrepp in die Hand, Roving nach der Tränkmaschine noch gut trocken wischen und gleich in die Form einlegen. Die Markierungen von Andreas Brett male ich mir direkt auf den Stützstoff neben die Aussparung. Reinlegen, abschneiden, nächster. Gelege ist aber durchaus eine Überlegung wert, ich werde es aber nicht nehmen, da dann der Gurt noch weiter verteilt ist und ich nichts von einem super breiten Gurt halte, wo der Steg dann nur mittig sitzt. Stegbreite und Gurtbreite sind bei mir ähnlich, der Gurtb nur etwas breiter.

 

[Peer]

Sag mal, Dr. Topspeed,

wo wohnst Du eigentlich ? Und würdest Du Deine Caracho-Form gegen ein angemessenes Entgelt auch verleihen ??

Peer

 

[Dr.Topspeed]

Komme bei der Zählweise der Rovinge nicht ganz mit! Also, wir haben gestern die 2. Absaugung gemacht. Im Kanal, der an der wurzel 40 x 1,2mm groß ist, haben wir 66 Rovinge mit 0,8tex, d.h. ein Roving wiegt 0,8g pro Meter, und 12.000 Filamente reingelegt.
Was heißt bei euch 24K ?

Innenlage 49er Glas, die hat sich aber echt bescheiden in die Form legen lassen. Erst die 4 Einlegeversion hat halbwegs geklappt. Allerdings hat sich das 49er Innengewebe nicht optimal mit den Geweben der Außenschale verbunden (an der Nasenleiste und an der Endleiste).

Nächstes Wochenende wollen wir die Schalen verkleben, morgen die Holm und Steghöhen ermitteln.

Rolf

 

[Friedmar Richter]

Komme bei der Zählweise der Rovinge nicht ganz mit! Also, wir haben gestern die 2. Absaugung gemacht. Im Kanal, der an der wurzel 40 x 1,2mm groß ist, haben wir 66 Rovinge mit 0,8tex, d.h. ein Roving wiegt 0,8g pro Meter, und 12.000 Filamente reingelegt.
Was heißt bei euch 24K ?

24K=24Kilo=24Tausend=24000 Filamente, also ein doppelt so starker Roving, wie Du Ihn verwendet hast. Das gilt allerdings nur, solange man die gleiche Kohlesorte verwendet. HT oder NF-Rovings sind die Wald- und Wiesenrovings, wo 12000 Filamente = 0,8tex. Hochmodulrovings (HM, UHM, ggf. auch IM) hingegen sind meist aus feineren Einzelfilamenten hergestellt, wobei dann 0,8tex bereits mehr Filamenten (ich glaube doppelt so viele ) entsprechen. Bei Vergleichen ist also die Angabe von tex und Anzahl bzw. Gesamtquerschnitt sinnvoll.

Friedmar

[ 24. Januar 2005, 13:46: Beitrag editiert von: Friedmar Richter ]

 

[AndreasH]

Hallo, Rolf,

mir erscheinen Deine Rovings doch ein bisschen wenig; ich verwende für meinen F3B-ler an der Wurzel ca. 45 - Kohlerovings NF 24, 1,6 g/m;

Da müsstes Du schon noch ein bisschen drauflegen, um einen haltbaren, steifen Flügel bauen!

Grüße Andreas

 

[Dr.Topspeed]

Also unser Roving hat eine Querschnittsfläche von ca.0,8qmm. Dies habe ich zunächst in einem "Trockenversuch" festgestellt, indem ich 36 Rovinge in ein Röhrchen mit 6mm Innendurchmesser gezogen habe.
Der Roving heisst T700SC von Torayca.

Das größte Problem ist bisher aber das Einbringen der inneren 49er Glasgewebeschicht gewesen!!!
Hier gilt immer noch die Frage:
Wie kommt die Innenlage unter 45° verzugsfrei in die Form?
Wir haben erst beim 4.Versuch halbwegs Erfolg gehabt. Wer kann hier noch den ultimativen Tipp geben?
Unsere aktuelle Lösung sieht so aus:

1. Abreißgewebe (mit 10mm Übermaß zur Flächenkontur) zuschneieden und auf Tisch legen
2. Trennfolie 1 darüberlegen und festheften
3. 49er Glasgewebe mit 5mm Übermaß zuschneiden und auf der Trennfolie entsprechen der Kontur des Abreißgewebes ausrichten
4. Gewebe tränken
5. Abreißgewebe seitlich gerausziehen und auf das Gewebe legen und anrollen.
6. Trennfolie 2 auflegen
7. Alles hochheben und wenden
8. Trennfolie 1 entfernen
9. Alles hochheben, wenden und in die Schale einlegen.

Ziemlich aufwändig und hoher Verbrauch der Trennfolie.

Welche Trennfolie nehmt ihr denn?

Rolf

 

[Arne]

Hi!

Du machst dir viel zu viel Arbeit und unnötige Probleme mit der Innenlage. Ich sag dir mal, wie ich (und viele andere auch) es machen.
Es ist richtig, die Innenlage auf Folie zu tränken. Gerade bei Balsa wichtig, da man beim Tränken direkt auf dem Holz einen zu hohen Harzverbrauch hätte.

Vorgehensweise:
Folie mit Übermaß in die Form legen und mit einem Edding die Flügelkontur aufzeichnen für alle zwei/vier Flügelhälften. Alternativ kannst du dazu auch deine Gewebeschablone benutzen. Die Folien dann umgedreht, also mit dem Edding nach unten, auf die Arbeitsplatte legen. Darauf dass ebenfalls mit etwas Übermaß geschnittene Gewebe möglichst glatt auflegen und tränken. Danach mit einem Rollschneider entlang der Flügelmarkierung ausschneiden (Folie und Gewebe logischerweise, etwas Übermaß belassen, ca. 5 mm).
Folie mit Gewebe anschließend in die Form auf den Stützstoff legen, Gewebe natürlich nach unten auf den Stützstoff! Folie/Gewebe lappt dabei i.d.R. etwas auf die Trennebene (die 5 mm Übermaß, an der Endleiste je nach Formaufbau).

Dann das ganze in den Unterdruck. Als Folie eigenet sich Abdeckfolie aus dem Baumarkt. Möglichst etwas dickere, da diese schön glatt liegt. Die Folie verklebt nicht mit dem Gewebe und kann nach Aushärten vorsichtig abgezogen werden.

Wenn die Holmgurte zusammen mit der Innenlage eingebracht werden und abgesaugt werden sollen: Holmausschnitt auf der Folie markieren, nach dem Gewebe tränken in der Draufsicht den eingezeichneten Holmgurt mit etwas Untermaß ausschneiden. Rest wie gehabt. Hinter der Gurt wird dann zum Schluss ein Streifen Abreißgewebe gelegt und dahinter noch 4-5 Lagen Klopapier zur Aufnahme des überschüssigen Harzes. Den Auschnitt in Folie (und damit Gewebe) brauchst du, da du durch die Folie ja kein Harz absaugen könntest.

Der Stützstoff muss an End- und Nasenleiste spitz ausgeschliffen werden, damit sich das Glasgewebe da lunkerfrei einsaugen kann. Beim Anlegen des Vakuums die Stellen gut kontrollieren und gegebenebfalls beim Aufbau des Vakuums andrücken.

Noch zu deinem Holm. Die gängigen Rovings sind NF 12 und NF 24. Du hast anscheinend NF 12. Als Querschnitt getränkt rechnet man für einen NF 24 ca. 1,4 mm², für einen NF 12 entsprechend 0,7 mm².
Das passt mit deinen Gurtmaßen und deiner Rovingzahl ganz gut überein.
Generell sind die 66 NF 12 bzw. damit 33 NF 24 an der Wurzel bei einem Caracho-Flügel recht wenig, wenn hart geflogen werden soll.

Da Kohlefaser auf Druck schlechter ist als auf Zug, haben meine Gurte auf der Oberseite ca. 15-20% mehr Material als auf der Unterseite, die dafür etwas abgespeckt werden kann. Das machen viel so.
Statt deinen 66 NF 12 symmetrisch könntest du z.B oben 72 und unten 60 reinpacken, mal so aus dem Bauch. Und baue den nächsten Flügel mit etwas mehr Holm, wenn du hart fliegen willst. 45-50 NF 24 an der Wurzel kann ein Caracho dann schon vertragen. Das dann halt noch etwas abstufen nach Ober- und Unterseite wie oben geschrieben.

Ich hoffe, das hilft dir erstmal.

Gruß Arne

[ 24. Januar 2005, 17:39: Beitrag editiert von: Arne ]

 

[Arne]

Nochwas:
Je nach Absaugsystem. Falls du mit Acryll abspitzt und dann mit Folie absaugst, kann ich dir dafür Frischhaltefolie ans Herz legen. Da diese sich dehnen kann (im Gegensatz zu Abdeckfolie die das kaum tut), saugt sie sich gut in unebene Stellen. Z.B da, wo der ausgeschliffene Stützstoff endet, in der Nase, oder auch n der Scharnierachse, an der ja der Stützstoff auch ausgenomen werden muss.
Frischhalte ist auch erstaunlich robust. Da, wo Baumarktfolie an spitzen Ecken doch schonmal kaputt gehen kann, sauft sich die Frischhalte i.d.R. einfach nur satt drum, in dem sie sich dehnt.

Gruß Arne

 

[Dr.Topspeed]

Hallo Arne,

und alle die mir jetzt helfen können:

Nach der 2. Absaugung gibt es in unserer Bastelgruppe einen ziemlichen ALARM = STRESS!!

Und zwar weil:

zwischen der Steckung 25x14mm und der Schale ist nur noch 1mm bzw 1,4mm Platz!!

@Arne: Wenn wir noch mehr C-Rovings reingemacht hätten wär es ja noch weniger!

Wie bekomme ich jetzt eine Glastasche und 3 Kohleschläuche CS38 und noch etwas Umwicklung mit Kevlar in die restliche Bauhöhe???

Die ursprünglich geplante Bauweise mit der vorgefertigten Glastasche aus 2 Lagen 105er + Kevlarumwicklung + Sperrholzverstärkungen können wir jetzt nicht mehr nutzen (haben leider schon eine kleine Serie hergestellt ---> ab in die Tonne!).

Wir müssen jetzt wohl die CS38 Schläuche direkt auf die 25x14mm Formstücke aufziehen, dann noch irgendwie Sperrholz seitlich dran und fertig!

Oder hat noch jemand einen TIPP????

Rolf

 

[Hans Rupp]

Hallo Rolf,

wieso brauchst Du Glastasche + 3 Kohleschläuche um den Verbinder?

Schau mal hier. Ist zwar ein Steg aus Balsa, aber der geht auch nicht über die Steckung. Am Schluß wurde rechts und links neben die Steckung mit 2-3cm Überlappung zum schon eingebauten Balsasteg zwei Balsastege (6mm) gestellt. Kannst du das nicht auch so lösen?

Hans

 

[Arne]

Hallo Rolf!

Wie wäre es als Einleitung mal mit einem "Danke für die Tips, ich habe da aber noch ne Frage offen"
Sorry, du bekommst es jetzt ab, aber ich ärgere mich in letzter Zeit öfter mal über Leute, die hier was fragen, teilweise ausführliche Antworten mit durchaus Zeitaufwand bekommen, eine kurzes "Danke" aber für überflüssig halten. Oder sich am besten garnicht mehr melden.
Bei dir ist es ja noch harmlos, also nimm´s mir nicht krumm.

Zum Thema:
Bei der Bauweise entspricht die Gurtdicke der Schalendicke. Die Menge der Rovings wird dann über die Breite reguliert. Für mehr Rovings also ein breiterer Gurt. Ein richtig fester F3Bler hat da schon mal 60-65 mm Gurtbreite an der Wurzel. Die Dicke ist immer konstant und entspricht der Stützstoffdicke.
Du hast schon recht wenig drin für nen Caracho.

Hast du beidseitig des Verbinders, also jeweils zu Ober- und Unterschale die 1 bzw. 1,4 mm Luft? Mit 1 mm Wandstärke kannst du eine ordentliche Tasche bauen. 1-2 Glasschläuche oder 1 Kohleschlauch reicht, wenn du das Wickeln mit den Rovings flächig machst. Mit dem Aufbau landest du im Bereich eines mm Wandstärke. 3 Schläuche braucht kein Mensch. Das wichtigste ist der gewickelte Roving. Also keine Panik.

Der Übergang zwischen Tasche und Steg ist extrem beansprucht. Je nach Stegtyp muss dieser Bereich verstärkt werden. Bei einem Balsasteg werden Tasche und Steg für jeweils ca. 6-10 cm beidseitig mit einem Sperrholz flankiert und verklebt. Alternativ auch Balsa hochkant oder einige Lagen dickes Gewebe.
Eine fehlende Flankierung dieses Bereichs war schon Todesursache einiger Flieger. Bei hoher Belastung versucht der Verbinder die Flügelschale hauptsächlich an den Enden der Taschen auseinander zu hebeln. Also unbedingt flankieren. Da das ganze in die Breite baut, gibt das aber keine Bauhöhenprobleme.

Hier mal ein Bild eines F3B-Flügels vor dem Schließen. Hier ist die Flankierung aus Gewebe erstellt, so dass man sie auf dem Bild nicht sieht (wenig Wandstärke). Dieser Flügel hat übrigens an der Wurzel genau 20 mm Dicke und wir bekommen einen 16 mm hohen Verbinder rein! Ist aber ganz schön eng...
Mal wieder dein Bild geliehen, Wolli

Gruß Arne

 

[Dr.Topspeed]

Halloallemiteinander,

Arne hat natürlich Recht!

An dieser Stelle ein herzliches Dankeschön an alle die mir geholfen haben. Ohne diese Tipps, ob nun die hier im Forum oder die, die mir direkt zugefaxt oder gemailt worden sind, wären wir sicher noch nicht so weit und hätten schon den einen oder anderen Bock geschoseen! Also nochmals Danke!
Wir haben jetzt die Steckung im Querschnitt etwas reduziert, nämlich von 25x14mm auf 25x13mm. Das Biegewiderstandsmoment verringert sich natürlich etwas, allerdings ist das Spannungsniveau im Verbinder immer noch gering.
Durch diese Maßnahme können wir jetzt wieder mit einer Glastasche arbeiten und nächste Woche den Holmsteg und die Klappenstege vorbereiten. Verklebt werden die Flächenschalen dann nächsten Samstag.
Noch eine Anmerkung zur Anzahl der Rovinge: es ist richtig, daß wir verglichen mit dem Excelsheet von C. Baron zuwenig Rovings drinne haben. Bei 80m/s spukt die Rechnung so um die 40 NF24 aus, wir haben aber nur 66 NF12 drin. Allerdings geht Baron von einer zul. Zugspannung von 800N/qmm und einer Scherspannung von 80N/qmm aus, dies scheint mir doch zu gering. Kohlefaser kann doch wesentlich höher auf Zug beansprucht werden, oder?

Rolf

 

[Christian Baron]

Kohlenstofffasern haben eine Zugfestigkeit von 3500 bis ~6000N/mm².
Toray
Der zu laminierende Holmquerschnitt besteht aber nicht nur aus Kohlenstofffasern sondern auch noch aus Harz das die Lücken füllt und die Fasern miteinander verbindet. Ein sehr guter Faseranteil liegt bei 60% des Querschnitts, bei handgetränkten Rovings kann man mir 50% zufrieden sein. Also kann man die Festigkeitswerte schon mal halbieren!!!
Wenn man jetzt noch davon ausgeht die Fasern nicht bis zum Bruch belasten zu wollen, baut man einen Sicherheitsfaktor ein, 0,5 z.B.. Der Sicherheitsfaktor deckt auch einige wellig eingelegten Fasern ab. Daraus folgt ein Festigkeitswert für die getränkten Rovings von 875 bis 1500 je nach verwendeter Faser. Da üblicherweise die HT-Fasern eingesetzt werden, habe ich einen Wert von 800N/mm² in der Excel-Rechnung eingesetzt. Die manntragenden Segelflugzeughersteller rechnen mit kleineren Werten! Unsere Modelle müssen auch nicht so lange halten und transportieren auch keine Menschen, daher kann der Sicherheitsfaktor auch für die Modelauslegung etwas riskanter sein.
Gruß
Christian

 

[Dr.Topspeed]

@Christian: danke, schnelle Antwort die ich gut nachvollziehen kann. Habe also doch noch etwas "Reserve", wenn auch weniger als Faktor 2.

Arne: aufschlußreiches Foto! Die Kleberaupe sieht fast aus wie unser "Acryl"!?!? Hast du die mit einer umgebauten Kartuschenspritze aufgebracht? Ist das Harz mit Baumwollflocken oder mit Mikroballon?

Wieviel Zehntel Klebespalt sind eigentlich angesagt? Wir wollen heute unsere Stege auf beidseitig 0,5mm Untermaß schleifen. Ist das ok?

Am Freitag wollen wir dann die Ober- und Unterschale verkleben.

Gruß
Rolf

 

[Arne]

Hallo Rolf!

Gerade noch mal zu den Holmgurten. Zur Festigkeit hat Christian eigentlich alles wichtige gesagt.
Bei F3B wird (mit deutlich steigender Tendenz) schon seit einigen Jahren deutlich über die nötige Festikeit hinaus gebaut, um eine möglichst hohe Steifigkeit zu erreichen. Deshalb werden ja auch vermehrt UHM-Fasern im Holmgurt eingesetzt. Diese haben ein deutlich höheres E-Modul, dehnen sich also bei derselben Spannung weniger und geben somit steifere Flieger. Die Festigkeit sinkt gegenüber HT-Fasern, so dass man beim Umstieg auf UHM i.d.R. nicht weniger Material im Gurt verbauen sollte.
Insofern haben die Berechnungsfiles schon ihren Sinn, die Praxiserfahrungen sind aber mindestens ebenso wichtig. Ferunde von mir haben lange den 3.33 m Caracho gebaut und die haben deutlich mehr in den Gurt gepackt.
Bei eurem Caracho wird aber nicht der Gurt versagen, der Flieger wird nur nicht so überragend steif sein. Ist aber auch eine Frage des Maßstabs!! Holmgurtveragen durch zu hohe Spannungen ist bei durch hohe Biegelasten platzenden Fliegern eh fast nie die Fehlerursache, sondern meist Sachen, wie einknickende Gurte durch zu schwache Stege, überlastete Verklebungen, aufgehebelte Schalen etc.

Klar ist auch, dass die Torsionsssteifigkeit der Schale eher wichtiger ist als die Biegesteifigkeit des Holms. Ein sehr steifer Holm wird auch deshalb verbaut, da Biege-Torsionskopplungen (also ein Torionsmoment vom biegenden Holm auf den Flügel) nie ganz raus zu bekommen sind. Jedenfalls nicht mit unseren Mitteln.
Bei der Schale hab ihr ja viel Material verbaut.

Zum Steg: Das Foto habe ich vom Wolli gemopst Wir bauen aus derselben Form und bauen nur in einigen Details etwas unterschiedlich.
5/10 Untermaß beim Holmsteg sind ganz ok, mehr sollte es nicht sein. Ist eine Sache des Aufwandes beim Anpassen. Weniger Spalt = weniger Verklebeharz. Da liegt einiges an Sparpotential beim Gewicht.
Die Verklebemumpe ist bei mir bei Nase, Endleiste und Ruderstegen mit etwas Baumwollflocken und mehr Microballons gemacht. Die Mumpe für den Holmsteg ist nur mit Baumwollflocken angedickt, da das statisch besser ist und diese Verklebung sehr hohe Kräfte (hauptsächlich Schub) übertragen muss.
Das ist natürlich schwerer, deshalb Steg gut anpassen. Die meisten tun auch in diese Mumpe noch Micros. Wenn man das nicht übertreibt (also noch mehr Baumwollflocken als Micros) ist das noch ok, ich gehe da trotzdem auf Nummer Sicher.
Jeder hat da so seine Rezepte, teilweise ist auch noch Thixo drin.

Soweit,
Gruß Arne

 

[Dr.Topspeed]

Hallo, hallo, alle die mir mit Rat zur Seite gestanden sind!

Es ist vollbracht! Gestern haben wir den 1.Flügel entformt, ging ganz schön mühsam aus der Form, wir haben mit einem Hammer ganz schön kräftig auf der Rückseite der Form rumklopfen müssen. Mit Schraubenzieher und Holzkeilen ging die Form schließlich auf.

Beide Flächen sehen gut aus, sprich keine Blasennase, gute Endleiste. Allerdings etwas unterschiedlich im Gewicht, eine 950g die ander 990g. Ihr findet wahrscheinlich das Gewicht ein bisschen hoch, allerdings ist die Fläche mit 49er Glas, 160er Kohle + 93 Kohle lokal, Airex 1,2 Innenlage 49er Glas, Styrosteg 3mal mit Kohleschlauch CS38 ammandelt und 6er Depronstege mit CS8 bzw. CS14 ummantelt gebaut. Flächen sind ziemlich grifffest und steif.

Werde mal versuchen ein paar Bilder einzustellen.

Auf jeden Fall sind das keine Wegwerfflächen, wurde von einigen Hektikern schon befürchtet, da es unsere 1. Voll.GfK/CfK Fläche überhaupt war!

Gruß und nochmals Dank an alle Berater und Tippgeber!

Rolf

 

[plinse]

Moin,

freut mich, dass es brauchbare Flächen ergeben hat.

Lasst euch beim Austrennen der Klappen, ... die nötige Zeit, das macht auch viel aus.

Habe nach meinem Umzug jetzt endlich etwas Zeit mir wieder eine Werkstatt einzurichten.