Lufteinschlüsse bei CFK Hartschale vermeiden?

Hallo zusammen,

Seit geraumer Zeit baue ich zusammen mit einem Kollegen in Hartschale. Das Ergebnis ist gut, aber eben nicht perfekt.
Wir haben immer kleine Lufteinschlüsse zwischen dem 50er GFK und 160er CFK.
Das GFK selber ist glatt, also keine Pinholes.

Wie bauen wir?

Form einrollen mit eingedicktem Harz.
Vorgetränktes Glas einlegen (auf Folie).
Vorgetränktes CFK drauf (zwischen zwei Folien und dann stark gerollt um die Fasern zu spreizen).
Folie abziehen und CFK nochmals mit mässigem Druck anrollen.
Das wars.

Das Ergebnis sieht aus wie auf dem Photo.

Habt ihr Tips wie wir das wegkriegen ohne abzusaugen?
Wir denken dass wie in der Skizze ersichtlich die Luft zwischen dem groben CFK und dem Deck-GFK ist.

Grüsse,

Patrick
 

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Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Patrick,

durch das Vortränken der CFK Lage acht ihr die partiell luftdicht.

D.h. ihr müsst das Harz für die GFK Decklage und die erste CFK-Lage in die Form streichen (Profis entlüften das gerührte Harz vor dem einstreichen im Exsikkator) und auch die erste CFK-Lage trocken einlegen. Dann anrollern, kurz ziehen lassen du nochmal durchrollern.

Hans
 

b2spirit

User
Luftblasen

Luftblasen

Lufteinschlüsse kann man nur vermeiden, egal was man laminiert, wenn das Gewebe von unten durchtränkt wird.Irgendwelche Versuche diese Bläschen im Nachhinein durch das Gewebe rauszudrücken scheitern.Erstens sind die Winzig und die Matrix des getränkten CFK lässt die nicht durch...
Letzendlich braucht man beim von unten durchtränken auch nicht mehr Harz.

Ich geh mal davon aus das ihr irgenwann ja Vacuum saugt.Jede ungelochte Folie auf dem Sandwich ist contraproduktiv,da geht dann gar keine Luft mehr raus beim Vacuum.

Fazit: Hans hat Recht:cool:

Bernd
 
Hallo Patrick,

ich würde vorschlagen die erste Lage Glas mit einem schnellen Härter einzulegen. Diese dann solange angelieren lassen, bis die wie Pattex klebt.
Dann neues Harz drauf und das Kohlegewebe trocken einlegen und durchwalzen. Wie auf dem Foto zu sehen ist, entsteht die Luft an den Kreuzungspunkten des Kohlegewebes, quasi zwischen Glas und Kohle.
Bei der von mir beschriebenen Vorgehensweise basiert der Vorteil darauf, dass sich das Kohlegewebe nicht mehr entspannen kann, da es auf der angelierten Glaslage haftet, dadurch gibt es quasi keine Luft an den Kreuzungspunkten.
Ein Trugschluß wäre zusätzlich mit Vakuumpressen zu arbeiten, um bessere Sichtcarbonteile zu erhalten, da im Vakuum Luftblasen größer werden.
Anders sieht das natürlich bei einer Infusion aus.

Gruß
Thomas
 
Danke euch allen, das leuchtet ein!

Absaugen tun wir nicht. Es ist ja eine Hartschale, da wollen wir bewusst die Bauhöhe resp. Laminatdicke haben. Plus würde das lange dauern. Hartschale baut sich halt rel. Schnell.

Was mir nicht ganz einleuchtet: Wie spreizt ihr die Fasern des CFKs wenn ihrs trocken einlegt?
Walzt ihr das direkt in der Form?
Wir machen das jeweils mit rel. Viel kraft und ich hätte direkt in der Form bedenken dass sich da das CFK verschiebt.
Bei der Hartschale schneiden wir ja 1:1 ohne Übermass zu.

Grüsse
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Absaugen tun wir nicht. Es ist ja eine Hartschale, da wollen wir bewusst die Bauhöhe resp. Laminatdicke haben. Plus würde das lange dauern. Hartschale baut sich halt rel. Schnell.

Was mir nicht ganz einleuchtet: Wie spreizt ihr die Fasern des CFKs wenn ihrs trocken einlegt?
Walzt ihr das direkt in der Form?

Warum spreizen wenn ihr Bauhöhe haben wollt? Bin kein Hartschalenspezialist, aber ich würde auf dicht gewebte Grammaturen setzen (z.B. das 245er ist mit dem gleichen Garn gewoben wie das 163er eben nur dichter), dann ist das meines Erachtens nicht notwendig und dicht gewebte Gewebe sind dazu auch schöner.

Hans
 
FRAGE:
Und wie wäre es, so zu arbeiten, wie Thomas vorgeschlagen hat, und als letztes ein 8-g-Kohleflies aufzulegen? Dann sollte es auch keine hellen Stellen geben, oder?

mfg
Paul
 

Vakuum

User
Veto

Veto

Bitte nicht beleidigt sein, aber hier muss ich ein Veto einlegen...oder gleich mehrere...

Ein Trugschluß wäre zusätzlich mit Vakuumpressen zu arbeiten, um bessere Sichtcarbonteile zu erhalten, da im Vakuum Luftblasen größer werden.

Annahme 1: wir arbeiten in der Werkstatt in der freien Atmosphäre, dann besitzt jede im Harz eingeschlossene Luftblase den Umgebungsdruck, sagen wir mal 1bar.
Jetzt geben wir dieses "blasige" Gemisch in einen geschlossenen, starrwandigen Behälter (z.B. einen Exsikkator), und evakuieren, sagen wir mal auf einen Restdruck von 0,1bar.
Was geschieht? Die im Laminat eingeschlossenen Luftblasen können sich gegen den geringeren Umgebungsdruck ausdehnen, das Laminat "schäumt regelrecht auf". Die Blasen können theoretisch aufsteigen, und an der Oberfläche zum evakuierten Volumen hin zerplatzen - vorausgesetzt, die Topfzeit lässt ihnen genug Zeit dazu.

Annahme 2: wir evakuieren ein blasiges Laminat zwischen weichen, nachgiebigen Folien, dann wirkt auf die Folien, und damit auch auf das eingeschlossene Laminat, der volle Umgebungsdruck, die eingeschlossenen Blasen können sich daher nicht ausdehnen, sie bleiben so groß, wie vorher. Das ist Physik.
Ein Irrtum wäre allerdings, zu erwarten, das man durch das Evakuieren die Luftblasen "absaugen" könnte, das kann nur mit den Blasen gelingen, die zum evakuierten Volumen hin platzen - die im Laminat zwischen Faserlagen eingeschlossenen Blasen gelangen da leider nicht hin.

Mit anderen Worten: Blasen, die während des Laminierens zwischen Gewebelagen eingeschlossen werden, lassen sich durch "absaugen" nicht entfernen, sie werden allerdings dadurch auch nicht kleiner oder größer.

Die Blasen ließen sich nur "verkleinern", wenn das unter Folien abgedichtete Laminat in einem Druckbehälter einem Druck > 1bar ausgesetzt würde....

FRAGE:
Und wie wäre es, so zu arbeiten, wie Thomas vorgeschlagen hat, und als letztes ein 8-g-Kohleflies aufzulegen? Dann sollte es auch keine hellen Stellen geben, oder?
mfg
Paul

Die störenden Pinholes befinden sich an den Kreuzungspunkten der 160g - CFK-Lage, zwischen dieser und der 50g - Glasdecklage.
Diese Blasen sind durch die Glaslage hindurch zu sehen, wie auf dem Prasentierteller. Wenn man nun als letztes hinter die Hartschale ein 8g Kohlevlies legt, ist das den Blasen herzlich egal.
Oder war dein Vorschlag irgendwie anders gemeint? Dann lass mal hören.


Wir haben schon verschiedene Hartschalen gebaut, auch Sichtkohle, die Decklage in Spread-Tow, Gelege und Gewebe, mit und ohne Vakuum (= Q+D).
Nach meiner Erfahrung gibt es saubere Ergebnisse in Sichtkohle nur dann, wenn die erste Lage (...falls jemand eine dünne Glaslage vor die erste CFK-Lage legt, dann die Decklage und die erste CFK-Lage) trocken in eine blasenfreie, gleichmäßige und in ausreichender Menge eingebrachte Harzschicht eingelegt wird.
Wie das genau zu geschehen hat, wurde hier schon oft genug erwähnt.
Eine zweite, dritte oder x-te Lage nach der ersten Kohlelage kann dann vorgetränkt aufgebracht werden, evtl. eingesperrte Blasen sind dann nur mit Röntgenblick zu entdecken...;)

@ Osmosis
Eine blasenfrei eingebrachte CFK-Lage kann bei Bedarf einwandfrei mit Spachtel geglättet, gespreizt werden.
Wie Hans schon sagt, verringert sich dadurch natürlich die Schichtstärke, es kommt darauf an, was man erreichen will:

Je nach Anforderung (Großsegler mit hoher Streckung, oder robuster mittelgroßer Hangsegler mit geringer Streckung...) kann die erforderliche Schalendicke mit möglichst hohem Faseranteil geringer Ondulation, oder mit geringem Faseranteil erreicht werden.

Die Beulfestigkeit einer Hartschale hängt in erster Linie von der Schalendicke ab, die erforderliche Schalendicke widerum hängt in erster Linie davon ab, über welche Abstände hinweg (z. B. Entfernung zwischen Holmgurt und Abschlusssteg) die Schale ohne Unterstützung belastet wird.


Soviel zu dem Thema aus meiner Sicht, sollte gar nicht so umfangreich werden...

Gruß
Gregor

http://www.rc-network.de/forum/show...der-Workshop-Wie-baue-ich-mir-eine-Hangrakete
 
Hallo zusammen,

ich freue mich über die vielen Imputs, danke!

Das mit dem Flies wird nicht klappen, Gregor hat das sehr ausführlich und gut erklärt.

@ Hans, gut möglich dass wir falsches/schlechtes Gewebe verwenden, aber unser 160er CFK ist trocken alles andere als dicht/deckend. Zwischen den einzelnen Strängen sind da rel. grosse Löcher ersichtlich, vielleicht 0.5x0.5mm. Die lassen sich im Getränkten Zustand gut zuwalzen/streichen, aber trocken ist das ein regelrechtes Löchersieb.
Ich habe da etwas bedenken dass wenn wir das fixieren, wir diese Löcher nicht rauskriegen?

Das sieht aus wie links, nicht wie rechts:

http://www.r-g.de/w/images/thumb/b/bd/Leinwandbindung.jpg/350px-Leinwandbindung.jpg

Aber klar, zum schluss hilft nur probieren. Eure Tips waren auf jeden Fall schonmal sehr aufschlussreich!

Wir als Schweizer bestellen immer bei Suter (Swiss Composites).
Bis jetzt bauen wir mit 3K HT Aero Gewebe. Hat da jemand einen konkreten Vorschlag welches Gewebe für Hartschale besser geeignet wäre? Grammatur zwischen 160 und vielleicht 250g.

Hat Leinwand oder Köper einen Einfluss?

Danke und Grüsse,

Patrick
 
Hallo Gregor und Patrick,

zusammenfassend aus meiner Sicht:
Flach gespreitztes Kohlegewebe erfüllt nicht optimal die Anforderung nach Schalendicke bei einer Hartschale.
Nicht gespreitzte Fasern ergeben kein geschlossenes Bild.
Um keine Pinhols zu bekommen, lege ich ein dünnes Glas vorweg.
Darauf das NICHTGESPREITZTE Kohlegewebe. Zwangsläufig mit den "luftgefüllten" (um es mal drastisch darzustellen) Zischenräumen, aber relativ dicker Laminatschicht. Das ergibt Schalenstärke gegen das Beulen.
Um die Luftblasen unsichtbarer zu machen, nun abschließend ein leichtes Kohleflies.
Da die Flächengewichte bekannt sind, ist auch die Harzmenge, die als erstes in die Form eingebracht werden muss, bekannt.
Wird das Harz dann noch leicht schwarz eingefärbt, treten die "Luftblasen" in den Hintergrund, bzw. sind nicht sichtbar.

mfg
Paul
 
Hallo Paul,

danke für Deinen Input, aber das wird nicht klappen.
Unser CFK ist dicht gewalzt. Sprich man sieht nicht durch. Daher nützt es auch nichts von hinten schwarz «abzudecken».
Was man sieht ist die Luft zwischen dem GFK und der ersten Lage CFK. Diese Bläschen wirst Du auch sehen wenn Du ein Flies hinter das CFK legst.

Grüsse,

Patrick
 

shoggun

User gesperrt
@Osmosis: Dein Postfach ist voll...
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Patrick,

das schwarze Flies dient nur als schwarzer Hintergrund, damit man die Gewebelücken nicht so sieht, also Paul meint nach wie vor das Gewebe trocken einlegen und nicht spreizen. Vortränken wird immer sichtbare Luftblasen mit sich bringen, die alternative die Glasdecklage soweit angelieren/aushärten zu lassen dass man darauf spreizen kann wurde ja schon genannt, erhöht aber den Arbeitsaufwand und dann ist der Mehraufwand des konventionellen Schalenflügels nicht mehr so groß. Man kann auch den Stützstoff schwarz einfärben, aber den habt ihr ja nicht. Schwarze Pappe wäre billiger...

Ich weiß nur das Simon Wahl seine Hartschalen-Energijas mit 245er Gewebe gebaut hat, weil das im Vergleich zum 160er mit dem gleichen Garn gewebt wurde, aber nur mit mehr Fäden pro cm² und damit dichter, also ohne Lücken. Das 160er hat eben immer Lücken. Das Flächengewicht des 245er ist höher, aber das Raumgewicht sogar niedriger, weil das Laminat damit etwas dicker wird und die CFK-Faser eine geringer Dichte das die Harzmatrix hat. Wie sich vorgespreiztes Gewebe verarbeiten lässt kann ich nicht sagen , weil ich es nie verarbeitet habe. Deshalb würde ich bei meinen Lieferanten nach dem Gewebe fragen, das am dichtesten gewebt ist und im Flächengewicht noch zum Modell passt. Bei R&G ist das ja fast bei allen Geweben hinterlegt und nachlesbar.

Köper oder Leinwand hat vor allem Einfluss auf die Drapierbarkeit, Köper hat etwas weniger Kreuzungspunkte und deshalb minimal weniger Ondulation, für Flügel würde ich trotzdem Leinwand vorziehen, da es sich weniger verzieht und deshalb einfacher zu verarbeiten ist.

Versuch mach kluch...und an Hartschale haben sich schon viele versucht. Und wenn ihr abgesehen vom optischen Mangel keine Probleme habt seid ich schon ganz gut. Und ich traue mir nicht zu, das in der Luft zu sehen ;)

Hans
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Hans,

Ich denke wir werden das mit dem dichteren Gewebe mal versuchen.
Suter hat ein Gewebe das nennt sich «spread» und soll laut Beschreibung eine bessere Deckung erreichen.
Das müssen wir dann zum Zuschneiden allerdings mit Aerofix sichern. Gibt’s da irgendwelche Einschränkungen, oder einfach draufnebeln, trocknen lassen und ausschneiden?
Nicht das wir dann damit Probleme haben und man Rückstände sieht.

Noch eine ganz andere Frage: Kann man diesen Effekt:

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/246206-Bau-Batleth-F5D-quot-Midnite-Runner-quot

Auch durch Beimischung von speziellen Farbpartikeln zum Harz erreichen oder nur durch lackieren? Weil wir lackieren die Form nicht, aber ich meine vor langer Zeit mal gelesen zu haben, das Erwin (Eisvogel) solche Effekte durch Farbpigmente erreicht?

Grüsse und danke, Patrick
 

Tern

User
Hartschale

Hartschale

Hoi Patrick

Hartschale baue ich mit 25 gr Glas; 130 Spreadtow (HM), 110 gr Aramid, 130 Spreadtow (HM).
Aramid funktioniert als Stützstoff und wird auch so zugeschnitten.
Die Beulfestigkeit, kann man auch durch einen zusätzlichen Schlauch/Depronsteg erhöhen.
Arbeite mit Vakkum.
Sprühkleber (Aerofix) ist für Sichtkohle nicht ideal, wenn der auf der Sichtseite ist.

Bisher hat für mich das Verfahren mit dem trocken einlegen der Kohle auf das nasse Glas die besten Resultate erzielt.
Muss aber dazusagen, dass ich nur kleine Bereiche des Flügels in Sichtkohle gebaut habe (Blockmuster schwarz/weiss).
Das Harz mit etwas schwarzem 2K Lack (von MIPA) einfärben hat sich auch bewährt.
Hierbei kommt nur der Lack rein nicht der Härter vom Lack.

Gruss
Markus
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo Tern,

Du baust nicht Hartschale, das ist eine Panzerung ;)
Vakuum und Hartschale ist wie ein Quickie mit langem Vorspiel. Ich verstehe es nicht. Bauen ohne Stützstoff mach für mich Sinn wenn ich die Schalen nass schließen kann. Wenn ich absauge kann ich Stützstoff einlegen und werde leichter mit weniger Massenträgheit.

@Patrick
Kannst auch das Gewebe auf einer Transferfolie mit etwas Sprühkleber zum Übertragen fixieren, von 3M gibt es welche mit verschiedenen Haftstufen (ReMount, SprayMount...). Wir haben für solche Zwecke eine Rolle Blumenfolie gekauft, billig, dünn und verzieht sich nicht. Oder wenn etwas Mehrgewicht nicht stört Aeronaut Japanpapier schwarz mit 13gr. mit Sprühkleber und das drauf lassen, saugt eben auch etwas Harz. JE nach dem was im Vordergrund steht, leicht oder schnell...

Hans
 

Tern

User
Panzerung

Panzerung

@Hans
Mit Vakkum gibt es die besseren Oberflächen. Speziell im Bereich der Nasenleiste.
Das 130 iger HM ist, weil Hochmodul, sperriger als andere Fasern.

Die Torsionssteifigkeit ist bei diesem Aufbau unerreicht.
Für F3f ist das weitaus wichtiger (für schnelle Bedingungen) als etwas schwerere Aussenflügel.

Und grosser Vorteil: HS delaminiert nicht bei Fremdkontakt :)

Aber hier geht's ja eigentlich um Luftblasen...

Gruss
Markus
 

Gideon

Vereinsmitglied
Ich denke wir werden das mit dem dichteren Gewebe mal versuchen.
Suter hat ein Gewebe das nennt sich «spread» und soll laut Beschreibung eine bessere Deckung erreichen.

Warum schaut ihr dort nicht einfach nach einem normalen 245er, das hat sich bewährt und gibt es zudem auch noch schiebefest ausgerüstet. Wanddicke braucht ihr so oder so.

160er = 4 Fäden/cm

200er = 5 Fäden/cm

245er = 6 Fäden/cm
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Tern;4244121 Und grosser Vorteil: HS delaminiert nicht bei Fremdkontakt :) Gruss Markus[/QUOTE schrieb:
Sag ich doch, Panzerung ;)

Torsionsteifigkeit bringt man mit geringerem noch besser hin, einfach die Stützstoffschicht in der Dicke erhöhen. Und aussen ist das bezüglich Torisonsteifigkeit weit übertrieben. Aber jedem wie er es mag.
In Bezug auf Fremdkontakt war mein Europhia2 von Martin Weberschock mit Vollkern auch klasse. Nach Kontakt mit einem Eisen-T-Träger Harz unterspritzt und in Form gepresst, aushärten lassen, drüberschleifen und fertig.

@Stefan: habe ich ja schon erwähnt, nur eben anders beschrieben.

Hans
 
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