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Eigenbau mit CNC gefrästen Kernen

Moin Max,

bei der Kernbearbeitung sehe ich keinen entscheidenden Vorteil in der Nutzung von Einschneidern. Da ich bereits versuche mit Zweischneidern gemacht habe und das Ergebnis bei meiner Herangehensweise nicht an die Ergebnisse mit Kugelfräsern heran kamen bleibe ich dabei.

Leider fehlt momentan komplett die Zeit und es geht nur seeehr zäh weiter.

Gruß Marc
 
Hallo alle zusammen,

mein Name ist Philipp komm aus dem schönen Traunstein (Bayern), lese schon einige Zeit hier im Forum mit und kann nun endlich was zurück geben.
Da ich doch noch eher grün hinter den Ohren bin was Modellbau angeht :-)

@ Marc
Die Platten die du erstanden hast, das ist Polycarbonat (PC) wird von Bayer unter dem Namen Makrolon vertrieben.
Bearbeitung ist eher bescheiden mit der Fräse und polieren geht auch nicht wirklich gut.
Acryl oder PMMA wird von Evonik früher Röhm unter dem uns bekannten Namen Plexiglas vertrieben, gibt
es einmal ein XT = extrudiert und GS = gegossen, die lassen sich besser polieren, sind aber spröder und nicht so schlagzäh wie PC.
Bei XT Material ist die Dickentoleranz etwas geringer ±10% bei GS ist es einiges mehr. Wobei das bei dem Anwendungsfall hier egal wäre.
Polieren geht auch mit einer Flamme, wir machen das in der Arbeit mit einem Autogenbrenner (Sauerstoff/Acetylen) allerdings, sollte man
das vorher besser ein paar mal üben.
Ein paar Tips noch zum fräsen von Acryl, auf jedenfall mit Luft kühlen noch besser wäre Kühlschmiermittel, Fräser am besten mit Einschneider mit oder ohne
polierter Schneide. Poliert gibt schöneres Fräsbild. Wir fräsen wenns um die Optik geht oft mit polierten Fräsern. Drehzahl 25 - 30000 1/min Vorschübe schruppen
max 3-4 m/min, schlichten 1 m/min mit geringer Tiefenzustellung, bei Acryl generell mit etwas weniger Zustellung da es zum Mikroausbruch neigt.
Soviel mal aus eigener Erfahrung aus dem Arbeitsalltag.
Hoffe das hilft dir bei deinen Tests weiter.


Grüße Philipp
 
Hallo Philipp,

danke für die Infos. Habe die Makrolonplatten bei ebay günstig bekommen und daher zugeschlagen. Ich werde damit die ersten Versuche machen und wenns nicht klappt habe ich hier in der Nähe eine Firma die unter anderem Laser und gravurarbeiten in Plexi macht. Dort werde ich mich mal melden und mich bezüglich der Materialwahl beraten lassen.
Momentan geht das Projekt leider nach wie vor schleppend voran, aber wer will im Sommer auch schon gern im Keller stehen.
Sobale es weiter geht werde ich berichten und euch teil haben lassen.
Die ersten Leitwerke fliegen und machen sich gut auf dem Eigenbau meines Kumpels. Da ich das Modell nicht selber fliege kann ich leider noch nichts zum Vergleich sagen. Das kommt dann später.

Gruß Marc
 
Hallo Selberbauer,

ich habe das bescheidene Wetter mal genutzt und seit längerer Stillstandszeit mal wieder die Fräse angeschmissen.
Es stand immernoch das Thema mit den ausgefransten Endleisten auf der ToDo Liste und heute konnte ich eine deutliche Verbesserung erreichen. Ich habe von Vakuumschale aus Styrodur auf Ureol umgestellt. Das Bohrbild der HLW Schale wurde auch angepasst. Dazu die Kernstärke etwas erhöht 2/10 mm (unfreiwillig) und dahin ist die ausgefranste Endleiste. Leider ist dadruch das Gewicht des HLW Kerns von 1,5 auf 1,85 gr angestiegen.
Ich werde meinen mechanischen Werkzeuglängensensor gegen einen Induktiven tauschen, da ich Schwankungen der Z-Tiefe im Zehntelbereich habe.
Damit kann ich dann die Kernstärke genau einstellen und in diese Richtung noch optimieren.

Die neue Vakuumschale aus Ureol hatte ich schon vor einiger Zeit gefräst. Heute habe ich dann neue Fräsrohlige hergestellt und einen HLW Testkern gefräst. Hier die Bilder:

Foto 14.06.16, 19 44 20.jpg

Messerscharfer Übergang an der Endleiste

Foto 14.06.16, 20 20 04.jpg

Oben alt unten neu

Foto 14.06.16, 20 15 57.jpg

Foto 14.06.16, 20 16 08.jpg

Mal eben am Feierabend für ne Stunde Fräskram machen ist aufgrund der Zeitintensiven Arbeiten im CAD, CAM und CNC nicht zielführend. Ich habe festgestellt, dass man unter 3h Zeitansatz eigentlich garnicht anfangen braucht. Mal kurz nen GFK oder Holzteil ausfräsen mag schnell gehen, aber im 3D Bereich geht nix ohne Konzentration und das kostet Zeit.

Parallel bin ich dabei mich in die neue Investition Condacam einzuarbeiten. Das kommt alles zusammen und frisst ordentlich Zeit. Macht aber einen riesen Spass!

Mal sehen wann ich dazu komme mich mit den Leitwerksformen zu beschäftigen. Das Carboweave Material von R-G liegt auch noch wartend im Karton, aber das möchte ich nicht verschwenden und am liebsten nur in Negativform und mit Rohacellkern verarbeiten. (@Gideon der Testbericht kommt noch!)
Momentan überlege ich den ersten Flieger erstmal mit positiv gebauten Leitwerken auszurüsten und mich nun mal mit Flächen zu beschäftigen um voran zu kommen. Wir werden sehen...

Gruß Marc
 

Thomas_V

User
Marc,

daumen hoch.
Sehr geil was du hier zeigst, das ist nicht selbstverständlich.
Ich bin ein eifriger Mitleser, kann aber leider nix substantielles beitragen.

Gruß
Thomas
 

Flautz

User
SMT Nohau!!!

SMT Nohau!!!

Ein Hallo an die Selberbauer,
da Marc ja schon das meiste hier geschrieben hat, was ich ihm so alles verraten habe, wie wir die Kerne fräsen!
Kann ich den Rest ja auch noch offen legen!
Um einen Sauberen und Profiltreuen Kern zu erzeugen, wird in einen Kreisbahn, von Außen nach Ihnen gefräst.
Wir arbeiten mit einem 4mmSchaftfräser!
Und einen Dicken Übermaß von 0,2mm!
Von der Nase die ersten 15mm in 0,2-0,3mm Schritten und der Rest in 2-3mm Schritten.
Wie auf dem Bild zu sehen ist der Nasen-Bereich heller, da Feinerer Abtrag!
Kerne3.jpg
Für die Kernzentrierung fräsen wir einen 10mm Ring um den Kern.
Weniger Fräsarbeit und genauere Zentrierung!
Der Materialrest bleibt dann auch liegen und Stört nicht!
Kerne1.jpg
Hier habe ich den Rest mal abgenommen, damit man die Abstufung sehen kann!
Kerne2.jpg
Kerne4.jpg

Grüße

Ralf
 
...da Marc ja schon das meiste hier geschrieben hat, was ich ihm so alles verraten habe, wie wir die Kerne fräsen!
Kann ich den Rest ja auch noch offen legen!.
Hallo Ralf,

Werbung für dein feines Rohacell habe ich brav gemacht ;) Leider habe ich nicht geschrieben, dass ich die Frässtrategie auf deinen Tipp hin umgestellt habe. Da ich mich nicht mit fremden Blumen schmücken möchte, hier nochmal offiziell. Die Empfehlung die Kerne konturparallel zu fräsen kommt von Ralf Solinske und funktioniert gut! Deine Konzepte Schaftfräser einzusetzen und den Details zu Zustellungen und der Strategie steile und flache Bereiche mit unterschiedlichen Parametern zu fräsen habe ich zwar teilweise mal getestet, es aber dann nicht angewendet und um deiner Bitte nach zu kommen hier auch nicht weiter verbreitet.

Ich nutze nach wie vor Kugelfräser und fräse die Kerne in einem Rutsch. Meine Zustellung ist mit 0,3 mm wohl deutlich zu fein, da kann man noch Zeit sparen.

Danke für die weiteren Infos. Die Idee die Kerne über einen Absatz zu zentrieren ist gut!

Gruß
Marc, der sich bemüht hat Ralfs Geheimnisse diskret zu behandeln...



...Nach einigen Gesprächen mit Ralf Solinske habe ich nun feinstes Rohacell für neue Leitwerkskerne hier liegen....
Gerne würde ich die Frässtrategie anpassen was mit EstlCam leider so nicht möglich ist. Somit ist mittelfristig die Suche eines geeigneten CAMs angesagt.
 
Gewichte und Festigkeiten bei Rohacell Vollkernbauweise

Gewichte und Festigkeiten bei Rohacell Vollkernbauweise

Hallo, nachdem ich kürzlich gelesen habe, daß einige F5J- und F3K-Flügel in Negativformen mit Rohacell Vollkernen gebaut werden, bin ich nun neugierig bzgl. der erreichbaren Gewichte und Festigkeiten. Und vielleicht hat ja auch einer nähere Infos zu den verwendeten Rohacelldichten und Gewebestärken?

Bei sehr dünnen Profilen (F3K Leitwerke) ist die Vollkernbauweise ja leichter als die Schalenbauweise (ich spare Innenlaminat und Mumpe, und muß kaum mehr Schaum verwenden als bei zwei Schalen). Je dicker das Profil, desto eher schwindet dieser Vorteil oder wendet sich zum Nachteil. Da F5J offenbar jetzt auch oft Vollkernbauweise bei den Flügeln vewendet, ist es dort offenbar noch nicht nachteilig.

Wie sieht es mit der Druckfestigkeit aus? Kann man die Flügel noch normal benutzen, oder sind das reine Wettbewerbsteile, die man besser nicht in die Hand nimmt? Falls Rohacell 31 verwendet wird, dürfte es ja doch sehr leicht Druckstellen geben. So stelle ich es mir zumindest vor, ich hatte noch kein Rohacell in der Hand und vergleiche es mit ähnlich dichtem Styrodur o.ä. (was ja eine geringere Druckfestigkeit als Rohacell haben soll).
 
Moin Lars,

da ich bisher mit Styrodurkern gebaut habe bring Rohacell nochmal ein deutliches Plus an Druckfestigkeit. Da es aber ja vorher auch mit Styrodur ging, ist das meiner Meinung nach nicht unbedingt ein muss. Ein HLW Kern aus 31 ger Rohacell gefräst, wiegt bei mir ca. 0,3 gr mehr als der gleiche Kern aus Styrodur. Bei dem ganzen Leitwerkssatz ist man dann schon bei ca. 0,8 gr. Das ist hinten fast ein Gramm mehr und da überlege ich zweimal, ob ich mehrere Euro pro Leitwerkskern ausgebe um mehr Druckfestigkeit zu haben wenns auch in Styrodur hält.

Ich habe versuche mit Stegen im Leitwerk gemacht. Das sollte eigentlich nur als Test für Stegmaterialien und Fräsversuche für Flächen dienen. Mit einen Steg aus 20 g/m² 45° Biax CFK (Carboweave) wiegt der HLW Kern nurnoch 0,1 gr mehr als aus reinem Styrodur. Wenn man 50 g/m² Glas als Stegmaterial verwendet, dann ist man wieder bei den 0,3 gr Mehrgewicht und somit gleichauf mit dem Gewichtsunterschied des Rohacellkerns.

Neben den paar Euro für das Rohacellmaterial eines Leitwerkskerns, gehts preislich bei einer ganzen Fläche schon stark in Richtung des dreistelligen Bereiches. Da überlege ich mir vorher dreimal ob ich für Eigenbauten nicht lieber das bewährte und fast geschenkte Styrodur nehme. Dann muss man sich halt etwas mehr Gedanken über vernünftige Holmstege machen, aber das ist es mir wert.
Auch wenn man Flügel aus Rohacellkern baut, werden die ohne Holmstege weich und die Oberfläche delaminiert mit der Zeit. Auch hier ist ein Holmaufbau wie es sich gehört zu empfehlen.

Darüber hinaus, bekommt man mit Styrodur schönere Oberflächen hin als mit Rohacell (in Negativbauweise). Mein erster Flitzebogen hatte noch einen Styrodurkern in der Fläche und hatte eine deutlich bessere Oberfläche als meine erste Rohacellfläche aus der ersten Serie. Mittlerweile haben die Jungs die Oberfläche deutlich optimiert.
Gerade wenn man sich die leicht belegten Rohacell Leitwerke von handelsüblichen Top DLG´s anschaut, dann ist fast immer eine mehr oder weniger ausgeprägte Orangenhaut sichtbar. Spätestens dann, wenn man das Modell mal ein paar Stunden etwas höheren Temperaturen aussetzt. Styrodur ist feinporiger und gibt somit glattere Oberflächen. Fliegerisch wird man dein Einfluss der genannten Oberflächenunterschiede meiner Meinung nach nicht merken...

Bei F3K Leitwerken ist mir nicht bekannt, dass diese jemals jemand in Schalenbauweise erstellt hat. Bei Profilstärken ab 4 mm ist das wohl auch nicht sinnvoll. Bei Leichten oder auch dünnen Flächen hat es darüber hinaus auch statische Gründe einen Vollkern einzusetzen.

Gruß Marc
 

jonasm

User
Hallo Marc,

was hast Du denn bisher mit Rohacellkern gebaut?

Bei uns ist das Leitwerk mit Rohacellkern leichter geworden, von der Qualität ganz zu schweigen, sprich deutlich fester und eine bessere Oberfläche. Nur weils mit Styrodur auch geht, will man auf geileres verzichten? Klar ist Styrodur viel einfacher zu verarbeiten, aber die Materialeigenschaften sind halt nicht so ultra. Ich denke, dass nur viele nicht auf Rohacell zurückgreifen, weil ihnen schlicht die Möglichkeiten zur Verarbeitung fehlen.
Sicher wird man allein aus Kostengründen immer erst Versuche mit Styrodur machen, bevor man das gute Rohacell zerspant.
Dass man bei einer Fläche preislich schon fast im dreistelligen ist stimmt so auch nicht, da bleibt man locker unter 50€ sofern es nur ums Kernmaterial geht, das Gewebe muss man ja aber eh kaufen, egal welches Kernmaterial zur Anwendung kommt.

Wir haben bisher noch nie einen Holmsteg eingebaut und vermissen auch keinen, die Holmgurte sind aus 3x0.4mm Kohleflachprofilen und haben bisher jeglichen Missbrauch ausgehalten.
 

jonasm

User
Um hier mal wieder was zu schreiben, hier unsere neuen Flächenkerne. Leicht abgewandelte Geometrie mit weniger Flächentiefe als bisher. Das Bild ist von den ersten Styrodurkernen, Rohacell kommt dann als nächstes an die Reihe, aber erstmal muss der Flügel zeigen, ob er was kann.

CIMG0726.JPG

Wir haben diesmal beim Parallelen Abzeilen mehr oder weniger aus Versehen Gleichlauffräsen gemacht, seltsamerweise ist die Oberfläche um Welten besser als mit Gegenlauf, woran kann das liegen??
 
Moin Jonas,

Flächenbau ist bei mir auch gerade im Gange. Eine Seite Negativschalen und Fräsrohling sind fertig. Bilder gibts wenn alles geklappt hat wie ich mir das vorstelle.
Erfahrungsgemäß ist der Winter mal wieder zu kurz.

Mit Gewichtsvergleichen von verschiedenen Leitwerkskernmaterialien bin ich auch noch nicht so voran gekommen wie geplant. Flügel sind erstmal wichtiger und nen neuer Rumpf ist auch in Planung.

Ich habe mit Gleichlauf bei Holz und Schaum bisher keine guten Erfahrungen gemacht. Habe das aber bisher auch nur beim Konturenfräsen versucht. Die Oberflächen mit nem Radienfräser im Gleichlauf werden so gut, sodass kein Grund besteht es im Gegenlauf zu testen. Ich schaffe so schon nicht was ich mir vornehme ;)

Was hast du an der Wurzel für eine Flächentiefe und welches Profil hast du bei deinem Flügel verwendet?
Ich habe den Whirli 6 Flügel höher gestreckt und bin gespannt ob und wie der geht. Bin bei 174 mm an der Wurzel.

Gruß Marc
 

jonasm

User
Enhanced Swallow

Enhanced Swallow

Ich habe mit Gleichlauf bei Holz und Schaum bisher keine guten Erfahrungen gemacht. Habe das aber bisher auch nur beim Konturenfräsen versucht. Die Oberflächen mit nem Radienfräser im Gleichlauf werden so gut, sodass kein Grund besteht es im Gegenlauf zu testen.
Das meinst Du aber jetzt schon anderherum, oder? Du fräst bisher im Gegenlauf und hast schlechte Erfahrungen mit Gleichlauf gemacht?

Selbst wenn, probier es mal aus!

Was hast du an der Wurzel für eine Flächentiefe und welches Profil hast du bei deinem Flügel verwendet?
Ich habe den Whirli 6 Flügel höher gestreckt und bin gespannt ob und wie der geht. Bin bei 174 mm an der Wurzel.

Gruß Marc
Der Flügel ist ähnlich unseres jetzigen Swallows, also ZoneV2-Profilstrak drauf. Diesmal allerdings mit 160mm statt 180mm Wurzeltiefe und etwas dünneren Profilen. Mal gucken, was für Servos wir da noch reinkriegen...
 
Das meinst Du aber jetzt schon anderherum, oder? Du fräst bisher im Gegenlauf und hast schlechte Erfahrungen mit Gleichlauf gemacht?
So ist es richtig.
Habe beim Konturfräsen mit nem 8 mm Zweischneider in Styrodur neulich fälschlicherweise im Gleichlauf gefräst und die Oberfläche wurde fusselig. Im Gegenlauf wirds aalglatt.

Ich hatte auch erst vor auf weniger Flächentiefe zu gehen, aber da wurde mir das Profil zu dünn. Habs nun so ausgelegt das bei meiner Flächengeometrie die Re-Zahlen der Profile zur Geometrie passen.

Gruß Marc
 
Hallo Zusammen,

in letzter Zeit gab es von mir zwar wenig zu sehen, das heisst jedoch nicht, dass nichts passiert ist. Ich habe mich die letzten Monate mit der Konzeptionierung, Konstruktion und Fertigung von Flügelkernen beschäftigt und habe nun die erste Kernseite auf dem Bautisch liegen.
Da ich aerodynamisch leider nicht viel Ahnung habe, musste ich etwas improvisieren.
Der Plan stand ja bereits fest. Es sollten die Whirli 6 Profile zum Einsatz kommen (Danke an Jan Henning und BS für das Bereitstellen der Profile und Infos) und die Flächengeometrie sollte an den Flitzebogen angeleht werden.

Damit der Flügel bei einer Profildicke von 6,6% nicht zu dünn wird, habe ich mich entschieden den Flügel mit 174 mm Wurzeltiefe zu bauen. Das ergibt eine Kerndicke von ca. 11,5 mm.
Die Klappentiefe habe ich ebenfalls vom Flitz 1 übernommen (28%).
Per "Nurflügel" habe ich die Profile bezüglich der Re-Zahl an die passende Stelle des Flügelverlaufes positioniert. Mehr konnte ich aerodynamisch erstmal nicht "leisten". (Dank an BR für die aerodynamischen Ratschläge)

Da meine Fräse nur 500 mm Verfahrweg hat, habe ich die Flächen im CAM geteilt, was sehr gut funktioniert hat. Ich habe die Stöße stirnseitig überfräst sodass diese genau rechtwinklig sind und 100% zusammen passen. Wenn man beide Teile zusammendrückt und mit dem Finger drüberfährt, ist kein Übergang zu fühlen.

Gefräst wurde nach "Ralfschem Patent" mit konturparalleler Frässtrategie von außen nach innen (Dank an RS). Ich habe jedoch keinen Schaft-, sondern einen 4 mm Kugelfräser verwendet, der ausgezeichnete Oberflächen bringt. Abpusten, laminieren fertig.
Die Endleiste ist nicht zu dünn und somit auch nicht ausgefranzt. Als Material habe ich Ursa XPS verwendet, da unser heimischer Baumarkt scheinbar leider mit BASF abgekündigt hat.
Das Gewicht der Hälfte beträgt 18,8 gr. Die Vakuumschalen mit negativer Kontur des Oberzuges habe ich aufgrund des großen Materialverbrauches anstatt aus Ureol, ebenfalls aus XPS gefräst. Um den Nasenradius im negativ ordentlich abzubilden habe ich die Vakuumschalen mit einem 2 mm Radienfräser in 3/10 mm Zeilenabstand bearbeitet.
Die Kerne wurden mit 4/10 mm Zeilenabstand bei 18000 1/min und 3800 mm/min gefräst. So dauert das Außenteil ca. 2x 30 min und das Innenteil ca. 2x 35 min. Fräsdauer einer ganzen Fläche somit gut 4h. Man kann sicher noch schneller, gröber und mit Schaft oder Thorusfräser fräsen, aber wenns nebenbei laufen kann, dann bin ich eher für bessere Oberflächen.

Die Erstellung der anderen Flächenhälfte ist nun lediglich noch Fleissarbeit, da die Fräsdateien gespiegelt werden können. Ich habe es bisher nicht bereut in Condacam investiert zu haben, ganz im Gegenteil. Ich bin sehr angetan von diesem Programm.

Hier nun ein paar Bilder:

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Das ist eine ordentliche Grundlage für einen schönen Flügel. Wir werden sehen wie es weiter geht...

Gruß Marc
 
sehen absolut top aus die Kerne und mein Vorhaben von CNC Heissdraht auf Fräse umzubauen wurde bestärkt ;)
 
Altobelli, Marc...sieht spitze aus, Kompliment!
Da bin ich ja mal gespannt:D
 
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