F5J HFS als 3D Druckmodell - ein weiter Weg

Holm und so

Holm und so

Frohe Weihnachten wünsche ich gehabt zu haben.
Bis dahin ist nicht viel passiert, aber ein Geschenk hat mir zu denken gegeben:
Ich habe das Franz Perseke Buch "Das Segelflugmodell" Band 2 bekommen, in dem der Autor intensiv die Auslegung von Holzholmen beschreibt und vor allen Dingen auch experimentell untersucht.
Die Erkenntnis dabei ist, dass fast keiner seiner untersuchten Holmkonstruktionen auf die rechnerisch ermittelten Biegemomente kommt. Dies liegt daran, dass zuerst der obere Gurt einknickt (weswegen der vorschlägt, diesen 1,5x der Stärke des unteren Gurts zu dimensionieren), und ferner der Holmsteg kollabiert:
- einerseits bei der Verklebung zwischen Gurt und Steg
- andererseits der Steg selbst eher bricht als der Gurt.

Für einen gedruckten dünnen, hochgestreckten Segelflugflügel ist ein guter Holm unabdingbar. Man kann jetzt einen fertigen Rohrholm nehmen, und das 3D gedrucke einfach auffädeln, oder einen eigenen nehmen.
Da ich mich bereits beim Bau des Modells um dessen Ende sorge, möchte ich das Ganze in Holz machen, damit wenn man den Flügel am Ende in die Tonne kloppt, bei der Verbrennung keine Epoxid- oder Kohle Rückstände bleiben.

Im Buch wird eifrig mit 200mm Abschnitten eines 15x10mm Holms experimentiert. Dieser wird dann zwischen zwei Klötze gelegt, und mittig wie eine Brücke bis zum Bruch belastet. Mit den 10x3mm Gurten hält das rechnerisch ~46kg aus, je nach Steg kam der Perseke auf eine reale Belastbarkeit von 25 bis 57kg.

Ich bastele das gerade mal nach, und drucke 5 Varianten eines Stegs, die ich analog belasten möchte. Ich mache das dann nicht ganz so wissenschaftlich, vermutlich lege ich den Holm auf eine Personenwaage und stütze mich mittig drauf. Ich erwarte sehr große Unterschiede, daher sollte man da ein Ergebnis finden. Die Kandidaten sind

1. Hohl, 2 Perimeter
2. Hohl, 2 Perimeter, ein Quersteg
3. innen Diagonal ausgesteift, 2 Perimeter
4. innen kreuzweise diagonal ausgesteift, ein Längssteg, 2 Perimeter
5. Innen mit zwei Perimetern doppelt ausgesteift, außen nur ein Perimeter

Letzteres modelliert man, indem man ein massiven Träger mit diagonalen Hohlräumen modelliert, der Slicer "umhüllt" die dann mit einer Lage

20181229_121827k.jpg

Patrick
 
Die Versuche waren nur mäßig erfolgreich:
- Die Stege sollten 9x10mm sein.
- Ohne Brim sind mir die bei 60mm umgefallen
- Mit Brim bei 80mm

Feststellungen: Selbst der einfachste Steg mit 2 Perimetern ist gefühlt sehr hart. 1 Perimeter wäre zu wenig. Alle Konstruktionen mit diagonalen Stegen sind eigentlich überkandidelt. Vielleicht mache ich nochmal eine dritte senkrechten Wand in den Steg, das sollte aber reichen. Ausknicken sollte da nix, ich denke, ich lasse das drauf ankommen.

Was mich nervt: Dass ich das Ganze nicht drucken kann.
Ist das zu naiv gedacht, so einen (oder mehrerer) schlanken Turm zu drucken?

Nächste Baustelle wird der Rumpf.

Ich denke, es wird jetzt sinnvoll sein, das ganze Elektronik Geraffel anzuschaffen, und dann drumherum zu konstruieren.
Generell würde ich mich an den Holzmodellen orientieren, und einen solchen Antrieb kaufen (Axi etc). Das erscheint mir besser als das Edelzeug vom Reisenauer. Das passt besser in Voll-CFK.
Irgendwelche Tipps in der Richtung?

Patrick
 

Xare

User
Hallo Patrick,

im Post 21 hast Du ein Foto eingestellt und da ist nur eine Brim-Linie und hat auch einen Abstand von Deinen Holmversuchen. Um Stabilität von senkrechten Bauteilen zu bekommen mache ich teilweise 10 Brim-Linien ohne Abstand zum Objekt.

Ich wünsche Dir viel Erfolg und lese sehr gespannt mit.

Liebe Grüße
Xare
 

mipme_kampfkoloss

Vereinsmitglied
Teammitglied
Wirklich gut und günstig sind die Joker Motoren vom Lindinger oder schau mal was der DMT von Ray hat.
Da gibts oft sehr günstige Kombisets mit Regler. Preislich liegen wir da auf Chinaniveau mit erheblich kürzeren Lieferzeiten...
 
Hi,

gegen das Umfallen habe ich spontan ein paar Ideen
- das Teil parallel zur Bewegungsrichtung des Tischen ausrichten
- die Beschleunigungen runterdrehen
- die Geschwindigkeit der Leerfahrten reduzieren
- Stützen anbauen. Ich meine Simplyfy 3D bietet so etwas an.

Gruß

gecko
 
@Xare: Die Versuche waren schon mit "echtem" Brim, so 5mm drumherum. Davon hatte ich dann kein extra Foto gemacht.

Mit dem Umfallen der Holme mache ich mir erstmal keine Gedanken, wichtig ist mir aber "nach hinten raus", dass am Ende das ganze Flügelsegment nicht umkippt, denn das wäre echt ärgerlich.
Ich hätte die jetzt mit der Flugrichtung in y angeordnet, die Profile würden sich auf dem Prusa Tisch sozusagen in Flugrichtung vor und zurück bewegen. Ist das eine gute Idee, oder sollte man das quer dazu machen?

Naja, Stützen wäre vermutlich der immer haltende Plan B, Dank Beplanung kann man dann ja den Anbindungspunkt dahinter verstecken. Wäre schön, wenn`s ohne ginge.

Patrick
 
Gitterrumpf

Gitterrumpf

Moin,

Der Versuch hat schon mal geklappt:
20190103_113950.jpg
20190103_114047-1.jpg

Die Idee: Wenn das ein recht universeller Datensatz sein soll, wäre es schön, auf ein Rumpfrohr zu verzichten, denn konische Standardrohre sind nie einheitlich, und Standard Rohre über 12mm auch nicht so leicht zu kriegen.
Außerdem wollten wir ja einen kompostierbaren Flieger :)

Somit habe ich mal probiert, die Rumpfröhre als Gitter zu bauen, und als Stringer Kiefernleisten zu verwenden.

Bis jetzt sieht`s gut aus :)

Ist aber wie erwartet etwas druckweich, daher wollte ich mal einen Steg einbauen, der gleichzeitig auch als Bowdenzugrohr fungieren könnte.

Patrick
 

wersy

User
Hallo Patrick,

Meinst du mit „umkippen“, dass sich das Teil vom Druckbett löst?

Wenn brim nicht hilft, das Bett aber optimal für den ersten Layer nivelliert ist, hilft eine konstruierte Haftfläche.
Die Flächen sind 2 bis 3 Layer dick, und mit einer Perforation versehen:

Wing 2 hinten.jpg

Selbst ohne Bettheizung, aber mit Kaptonfolie, drucke ich so bis 220 mm hoch.


Ich hätte die jetzt mit der Flugrichtung in y angeordnet, die Profile würden sich auf dem Prusa Tisch sozusagen in Flugrichtung vor und zurück bewegen. Ist das eine gute Idee, oder sollte man das quer dazu machen?

Wenn deine Tragfläche in Y ausgerichtet ist, fallen die überwiegend längeren Bewegungen in X an.
Dadurch werden die Bewegungen, wegen der Beschleunigung, in X schneller als in Y. Ob sich das auswirkt, muss man einfach ausprobieren.
Auch helfen niedrige acceration und jerk Werte, und langsam Drucken. Die Perimeter drucke ich nicht schneller als 40 mm/s.

Mit diagonal platzierten Tragflächen habe ich bei meinen Teilen gute Erfahrungen gemacht. Die sind 320 mm hoch, wie diese:

Tragflaeche 3.jpg


Ich muss aber dazusagen, dass da außer bei den Boden- und Decklayern keine Leerfahrten anfallen.
 

Xare

User
Moin,

Der Versuch hat schon mal geklappt

Die Idee: Wenn das ein recht universeller Datensatz sein soll, wäre es schön, auf ein Rumpfrohr zu verzichten, denn konische Standardrohre sind nie einheitlich, und Standard Rohre über 12mm auch nicht so leicht zu kriegen.
Außerdem wollten wir ja einen kompostierbaren Flieger :)

Somit habe ich mal probiert, die Rumpfröhre als Gitter zu bauen, und als Stringer Kiefernleisten zu verwenden.

Bis jetzt sieht`s gut aus :)
Patrick

Ja, schaut klasse aus!
Bist Du mit den Gewichten zufrieden?

Liebe Grüße
Xare
 
>Bist Du mit den Gewichten zufrieden?

Naja, 10g für 100mm ohne Gurte. Da geht noch was.
Werde gerade mittig von einem Inspirationspartikel getroffen, da geht noch was :)

Patrick
 
Erster Leitwerksprototyp

Erster Leitwerksprototyp

Moin,

Ich komme weiter:
Neben der Beschaffung der Hardware habe ich beschlossen, dass es nur sinnvoll weitergeht, wenn es die finalen Geometrien gibt. Dann wird immer noch genug zu verbessern (den Begriff "optimieren" möchte ich hier lieber vermeiden) geben.
Daher habe ich mal flugs ein Leitwerk modelliert. Um die Geschichte halbwegs einfach zu halten, habe ich mich für ein Pendel V-Leitwerk entschieden. Vermutlich werde ich da aber bei dem Ökoanspruch eine Lanze brechen müssen, und eine Achse aus 4mm Kohle Rohr verwenden, wie ja auch beim Verbinder, der 2x8mm Rohr sein soll. Dann kann man das zum Ballastieren durch Stahl, Messing oder Hartmetall ersetzen.

Die Ergebnisse schon mal als Bild:
20190112_221747_1.jpg
20190112_221920_1.jpg
20190112_223743_1.jpg
20190113_090527_1.jpg

Patrick
 
Gerlernte Dinge:

- Ich wollte das nicht beplanken, sondern nur bespannen, ist leichter. Das Gesamtgewicht passt dazu schon mal halbwegs.

- Zum Verbinden wollte ich die Teile formschlüssig einrasten lassen. Dazu muss man aber eine Fase am Basisteil modellieren, bei einem stumpfen Übergang versucht der Drucker in die Luft zu drucken. Dann kann man sich das auch sparen
- Die Rasten sind irgendwie doof bei geodätischen Rippen, das flutscht nicht beim Fügen in Spannweitenrichtung (was man sich auch hätte denken können :))
- die Raste bei der Endleiste ist so filligran, dass sie gar nicht erst gedruckt wird.

- Beim Winkel von 45° entstehen in den Ecken Lücken. Der Kollege von Kraga macht die Winkel unter 52° oder so. Kann sein, dass der Grund auch ist, die Aufgabenteilung Torsion und Biegung zu trennen. Ich glaube, ich drucke gleich nochmal ein Teststück mit anderen Winkeln.

- Dem Fügen durch stumpf Zusammenkleben traue ich nicht ganz. Es gibt aber auch 2x2er Kiefernleisten ("Streichhölzer :)"). Ich denke, ich modelliere das Ganze im nächsten Schritt zum Auffädeln. Erstmal wird das Leitwerk mal mit einem Rest bespannt.

Patrick
 
- die Raste bei der Endleiste ist so filligran, dass sie gar nicht erst gedruckt wird.

Hallo Patrick,
um solche Fragen schon vor der Konstruktion zu klären, habe ich mir einen Testkeil gebastelt, mit dem ich im Slicer verschiedene Einstellungen durchprobieren kann:

solid.jpg

Einfach in den Slicer laden und slicen lassen (Drucken ist nicht nötig). Das zeigt im Preview dann an, welche Wandstärke mit den aktuellen Einstellungen überhaupt, und wenn wie, gedruckt wird. Z.B. in Cura bei Düsendurchmesser 0,4 und Perimeterstärke 0,6 mm:

duese06.jpg

Stellt man dagegen die Perimeterstärke geringer als den Düsendurchmesser ein (hier im Beispiel: Düse 0,4 und Perimeter 0,3), weigert sich Cura, das auf die Slicing-Geometrie umzusetzen und macht trotzdem bei 0,4 mm Schluss (was ja eigentlich ganz vernünftig ist:

ohne singlewall.jpg

Erlaubt man zusätzlich Singlewall-Druck, wird noch bis zur minimalen Extrusionsmenge erweitert - allerdings als angesetzte Singlewall, was sich für viele Anwendungen aus Stabilitätsgründen verbietet:

mit singlewall.jpg

Die verschiedenen Slicer verhalten sich hier ähnlich, aber nicht identisch (auch die Einstellungsmöglichkeiten erlauben ja in den verschiedenen Programmen unterschiedliche Varianten).
Ich habe das STL mit dem Keil mal unten angehängt. So kannst du vorab testen, welche minimale Wandstärke du mit deinen Einstellungen anlegen kannst, und deine Objekte gleich so zeichnen, dass du sicher weißt, dass sie auch vollständig gedruckt werden.

Tschöö
Stephan

Anhang anzeigen Single_Extrusion_Wedge.stl
 
Kann an der Layerhöhe liegen. Wenn du da mit 0,3, oder so ran gehst, hast du ja nen Layer, der waagerecht gedruckt werden müsste.
Wenn du keinen Bottom, oder Toplayer vorgegeben hast, lässt er die natürlich weg.
Ist ne Vermutung...
 
Moin Stefan,

Vielen Dank für Deine Erläuterungen. Wieder was gelernt. Werde auch das mit dem Temperature Tower mal ausprobieren. Das rote Material ist GreenTec Pro - offensichtlich sind die Druckparameter nicht 1:1 mit dem gelben PLA identisch, denn das ist eine ganze Ecke schicker rausgekommen. A Propos rausgekommen - während ich heute mit 'nem Kumpel drüber sprach ging mir auf, dass die entgültige Farbe was Helles wird - schwarzes PLA und Sonne ist dann doch nicht die beste Idee...
Wenn wer aber bei Farben sind, ist der Rest wohl schon gelöst :)

@Torti: Stimmt - Toplayer ist Null, ich wollte die ja ineinanderstecken. Habe gerade mal in Slic3r rumprobiert, das tritt auch da schon auf. Muss ich wohl nochmal drüber nachdenken, ob man das irgendwie besser hinkriegt.

Erstmal den Rumpf shapen...

Patrick
 

wersy

User
Stellt man dagegen die Perimeterstärke geringer als den Düsendurchmesser ein (hier im Beispiel: Düse 0,4 und Perimeter 0,3), weigert sich Cura, das auf die Slicing-Geometrie umzusetzen und macht trotzdem bei 0,4 mm Schluss (was ja eigentlich ganz vernünftig ist:

Ich meine, vernünftig ist alles, was sich gut drucken lässt. Das muss man einfach ausprobieren.
Ich drucke problemlos feinste Beschläge 0,3 breit mit einer 0,5er Düse:
https://www.thingiverse.com/thing:2813167

Das, obwohl ich seit über 6 Jahren auch kleine Düsen rumliegen habe - bin nur zu faul zum Wechseln ;)
Da ich sehr oft mit unterschiedlichen Druckbreiten drucke, müsste ich ständig wechseln.

Das sich Cura weigert, kleinere Druckbreiten zu akzeptieren, hat mich auch geärgert.
Am einfachsten, man trägt dann einfach einen kleineren Düsendurchmesser ein.
Welcher Düsendurchmesser drin steht, ist für alle Slicer ohne Bedeutung, außer wenn z.B. im Slic3r in Advanced alles auf "default" und "auto" steht, dann werden die Druckbreiten vom Düsendurchmesser abgeleitet - aber lange nicht so wie man das erwarten würde...

Deinen Testkeil finde ich sehr gut, besonders wenn man erstmals mit spitzen Ecken zu tun hat.
Mit der Zeit weiß man dann ungefähr wie sich der Slicer bei welcher Druckbreite verhält.
Trotzdem schau ich mir in kritischen Bereichen immer die Druckvorschau an. Für optimalen Druck gebe ich auch schon mal krumme Druckbreiten an.
 
Leichtes Servo für achtern?

Leichtes Servo für achtern?

Moin,

Ich komme mit dem Rumpf ein gutes Stück weiter.
Als fixe Idee ist mir in den Sinn gekommen, die Servos direkt achtern quasi in den Pendel V-Leitwerken zu verbauen. Das Servo soll über ein Pinökel im Servohotn in einen Schlitz in der Leitwerksrippe die Kraft übertragen. So ähnlich hat das ja auch einer der Kollegen bei dem Lidl Flieger gemacht, wenngleich mir hier andere Winkelverhältnisse vorschweben, denn die Ausschläge von maximal +/-15° reichen ja schon aus.

Aber: Ich habe derzeit D47 modelliert. Das erscheint mir aber dann doch etwas zart. KST X08 sind mir für das Projekt zu edel, wenngleich das super Servos sind.

Kennt ihr Alternativen dazwischen in der Kategorie Leicht, stark, billig :) ?

Patrick
 
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