Baubericht: Zlin Agroturbo in Depron / 3D-Druck Hybridbauweise

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Zlin 137T Agroturbo Semiscale Modell mit 1100 mm Spannweite​

Ich möchte heute meine kleine Zlin 137T Agroturbo vorstellen.
Das Modell wird über alle Ruder gesteuert. Es besitzt sehr gutmütige Flugeigenschaften. Durch das geringe Gewicht von ca. 500 - 650 Gramm kann es sehr langsam geflogen werden. Aber auch Kunstflug wie Loopings, Rollen und Rückenflug ist möglich.
Es ist in Depron / 3D-Druck Hybridbauweise gefertigt.

Eckdaten des Modells:​

Spannweite: ca. 1100 mm
Gewicht: 550-650 g
RC-Funktionen: Höhenruder / Querruder / Seite / Motor
Motor: Brushless Motor max. 28mm Durchmesser, 25mm Länge
Akku: 3s Lipo 800 - 1000 mAh

Bauweise:​

Das Modell besteht hauptsächlich aus XPS-Platten (4 mm und 6 mm) ergänzt durch einige Teile, die im 3d-Druck-Verfahren hergestellt werden.
Die Teile aus XPS (Depron) werden mit einer CNC-Fräse gefertigt. Der Arbeitsbereich der CNC-Fräse sollte die Abmessungen 180 mm (x-Achse) und 270 mm (y-Achse) haben. Da die Belastung der CNC-Fräse durch das Fräsen der XPS-Teile sehr gering ist, werden keine besonderen Anforderungen an die Maschine gestellt und es genügt eine einfache, handelsübliche Ausführung.

Werkzeuge / Maschinen / Materialien:​

Neben dem üblichen Werkzeug zum Bauen benötigt man:

• Eine Desktop CNC-Fräse (180x270 mm Arbeitsbereich)
• Einen 3D-Drucker (200x200x200 mm Druckvolumen)
• Depron - Platten 3 mm (4 mm geht auch) und 6 mm
• PLA oder PETG Filament
• Kleinteile wie Schrauben / Bowdenzüge / 2mm Stahldraht

Fräsdaten:​

Die Fräs- und 3D-Druckdaten könnt Ihr bei cults3d herunterladen, falls jemand das Modell nachbauen möchte.
https://cults3d.com/de/modell-3d/spiel/zlin-agroturbo-1000

​

Flugvideo:​

Ein Flugvideo gibt's auch, nämlich vom baugleichen Prototypen meiner Agroturbo:

https://www.youtube.com/embed/y4klsCX9X7I?wmode=opaque&start=0

Baubericht:​

Den gelben Prototypen des Modells habe ich vor über einem Jahr gebaut. Das Flugverhalten hat sich als so gutmütig herausgestellt, dass in diesem Sommer mein 12-Jähriger Sohn mit dem Modell (nach der obligatorischen Easyglider / Skyclimber - Phase) seine ersten Flüge mit einem bodenstartfähigen Flugmodell absolviert hat. Also habe ich für mich selbst den Prototypen noch mal gebaut, mit einigen Verbesserungen im Detail, wie zum Beispiel den Winglets.
Der Prototyp fliegt immer noch, jedoch ist er nach einigen unsanften Landungen und auch härteren Crashs inzwischen ein wenig "verbogen".
Daher habe ich mich dazu entschieden, das Modell nochmal neu aufzubauen und dazu einen Baubericht online zu stellen.
Ich werde also parallel zum Bau einige Fotos (und Videos) machen und diese hier nach und nach veröffentlichen.

Viele Grüße
Jirka

 

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Baubericht Teil 1​

So, los geht`s!
Zuerst wird der Bauplan ausgedruckt und zusammengesetzt.
Beim Ausdrucken sollte man darauf achten, dass die Druckereinstellungen nicht auf "Auf Inhalt anpassen" sondern auf "Tatsächliche Größe" oder "100%" stehen. Sonst passt der Bauplan nicht!

Der Baulan wird auf einer Unterlage fixiert. Ich benutze eine ebene Styrodur-Platte. Da kann man Stecknadeln so tief einstechen wie man es braucht. Jede Rumpfhälfte hat ihren eigenen (gespiegelten) Bauplan.

Die Depronplatten für die Rumpfteile sind gefräst und die nötigen Spanten und die Servoplatte habe ich auf meinem 3D-Drucker ausgedruckt.

Das Fräsen der Teile dauert natürlich seine Zeit. Aber die Teile sind maßgenau ausgefräst und per Hand ausschneiden ist auch nicht schneller. Außerdem sind die Schnittkanten gleich aufgerauht. Dann hält der Weißleim besser. Und last but not least finde ich das Beobachten der Fräse bei der Arbeit besser als Fernsehen.

Für das Setup meiner CNC-Fräse habe ich ein Video gemacht:

https://www.youtube.com/embed/FTkkoZlCTFE?wmode=opaque&start=0

Meine Fräse hat einen Fräsbereich von 180 mm entlang der x-Achse und 280 mm entlang der y-Achse.
Viele (günstige) CNC-Desktop-Fräsen haben aber einen Fräsbereich, der um 90° gedreht ist, also ca. 300 mm auf der x-Achse und ca. 200 mm auf der y-Achse.
Ich habe deshalb mal recherchiert, wie man gcode-Dateien um 90° drehen kann:

https://www.youtube.com/embed/1Xb4iF4BvGM?wmode=opaque&start=0

Die "Holme", die eine Art Helling für die Spanten der Rumpfhälfte liefern werden zuerst exakt nach dem Bauplan fixiert.

Ein paar Details müssen noch weggetrimmt werden.

Und so sieht es aus, wenn alle "Holme" auf dem Bauplan fixiert sind:

Nun kann es mit den Spanten weitergehen...

 

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Baubericht Teil 2​

Weiter gehts...
...mit den Spanten.

Einige Spanten müssen aus mehreren Teilen zusammengeklebt werden.

Ich verwende für das Zusammenkleben wasserfesten Weißleim.
Damit dieser vernünftig hält, ist es wichtig die Klebeflächen mit 120'er Schleifpapier anzurauhen.

Danach gebe ich den Weißleim auf die Klebefläche...

... und verteile ihn dünn über die gesamte Klebefläche.

Dann werden die Spanten zusammengefügt.

Der Leim braucht seine Zeit zum Abbinden. Er stinkt aber nicht wie der übliche Styroporkleber.

Ein Spant besteht aus drei Lagen.

Bei diesem Spant darf die zweite und dritte Lage nicht vollflächig verklebt werden weil später hier die abnehmbare Kabinenhaube ausgeschnitten wird. Nur der untere Teil wird verklebt. Der obere Teil nicht.

Insgesamt gibt es noch 4 weitere mehrlagige Spanten (also insgesamt 6).

Bevor die Spanten für den Bau verwendet werden können sollten sie über Nacht aushärten, zumindest wenn man, wie ich, Weißleim für's Verkleben verwendet.

 

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Baubericht Teil 3​

Nachdem die Vorarbeiten an den Spanten abgeschlossen wurden, kommen die Spanten jetzt dahin wo sie hingehören...

Der (in Flugrichtung gesehen) dritte Spant ist ein Teil aus dem 3D-Drucker. An dem wird später die Cowling mit Schrauben befestigt, damit sie einfach abnehmbar ist. Für das Verkleben dieses Spants benutze ich Heißkleber.

Für die anderen Spanten benutze ich Weißleim.
Die Spanten werden mit Stecknadeln fixiert. Um die Nadeln etwas klebrig zu machen und um unschöne Rostflecken durch den Weißleim zu vermeiden habe ich einen kleinen Trick!
Ich fixiere mir mit einer Stecknadel einen kleinen Klumpen Bienenwachs auf der Bauunterlage. Vor dem Einstecken ziehe ich die Stecknadeln durch das Bienenwachs. Das sieht auf dem Foto vielleicht etwas unappetitlich aus, funktioniert aber einwandfrei.

Die restlichen Spanten kommen jetzt nach und nach aufs Baubrett.

Und so langsam kann man auch erkennen was es einmal werden soll...

Wenn der Weißleim über Nacht ausgehärtet ist geht's weiter mit der Beplankung...

 

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Baubericht Teil 4​

Jetzt kommen die Beplankung und die seitlichen Holme dazu.
Dabei fange ich bei der Rumpfnase an.

Die Seitenholme müssen noch ein wenig zurechtgeschnitzt werden...

Die Auflagefläche für das Höhenruder klebe ich mit Heißkleber an. So kann ich die Auflagefläche genau ausrichten und Ungenauigkeiten besser ausgleichen. Sonst stimmt später die EWD nicht.

Weiter geht`s mit der Beplankung aus 4mm Depron. Diese wird vor dem Aufkleben über einer runden Tischkante zunächst etwas in Form gebracht. Danch mit mehreren Stecknadeln fixiert bis der Weißleim trocken ist.

Wichtig ist, dass die Stecknadeln gut im Depron halten und nicht durch den Weißleim fleckig werden. Daher hier noch mal mein kleiner Trick:

https://www.youtube.com/embed/pO82bK3aeKQ?wmode=opaque&start=0

Wenn der Leim trocken ist geht`s mit dem nächsten Teil weiter.

Einige Teile haben sehr enge Biegeradien. Hier sollte an die eingefräste Biegekante im 45° Winkel v-förmig erweitert werden.

Weiter geht es dann mit dem Heck...

 

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Baubericht Teil 5​

Weiter geht's mit dem Heck...

Hier kommt nun die Depron Beplankung dran. Dabei gehe ich Schritt für Schritt vor, weil der Weißleim immer wieder trocknen muss (und das dauert!). Dort wo später des Seitenleitwerk rein kommt, lege ich ein Stück 4 mm Depron unter, damit der Ausschnitt passt.

Sind die Klebestellen getrocknet muss die angebrachte Beplankung passend zurechtgetrimmt werden.

Dann kommen die restlichen Depronplatten drauf.

Am Schluss wird noch der Boden dicht gemacht.

Natürlich kann man beide Rumpfhälften gleichzeitig aufbauen, um Zeit zu Sparen. Allerdings sind bei mir momentan die restlichen Bauunterlagen aus Styrodur "belegt" mit dem großen Bruder der Agroturbo.

Ist der Leim trocken kann man die fertige Rumpfhälfte von der Bauunterlage "abnadeln". Überstehende Ränder der Depronbeplankung werden mit einem scharfen Messer zurechtgetrimmt.

Jetzt müssen noch die späteren Schnittlinien für die Kabinenhaube gemacht werden. Diese ermöglicht später den Zugang zur Elektronik und zum Akku. Allerdings wird die Haube jetzt noch nicht vollständig ausgeschnitten.

Hier kann man die Schnittlinien sehen. So hat man einen Anhaltspunkt wo man später die Kabinenhaube heraustrennen muss.

Die Depronplatten im Cowlingbereich werden auch noch zurechtgetrimmt, damit später die 3d-gedruckte Cowling passt.

Dann geht's weiter mit der zweiten Rumpfhälfte...