Formenbau Scale-Rumpf

[CH_MEIER]

Der Maßstab der ASW20 ist übrigens 1:3,75. Also Spannweite in kurz 4m und in lang ca. 4,4m.

In 1:4 bin ich eine Valenta ASW20 (mit diversen Modifikationen) über viele Jahre geflogen. Über die massiven Semi-Scale Aspekte dieser ASW20 hatte ich mich immer ein bißchen geärgert. Meine letzte Version davon wog 4100g als Segler.

Jetzt sollte es einen Tuck größer werden, so dass man zwischen 4999g und 8000g bauen kann :-)

 

[CH_MEIER]

Und noch ein Nachtrag, auch zum Verbinder durfte der Drucker beitragen. Hier die Keile. Nein eigentlich keine Keile, sondern ich habe die V-Form schön mit einem Spline ausgerundet.

Zusammengeklebt und auf beiden Seiten mit C-UD Gelege verstärkt

Ein Alu-Vierkant 40 x 20mm musste als Kern herhalten...

Und das ganze besäumt und mit ein bißchen Tesa gesichert...

Für die Form kamen dann oben und unten noch jeweils ein Stück Alu-Richtscheit drauf. Seitlich haben Alu-Vierkant-Rohre für den richtigen Abstand gesorgt. Das Tesa habe ich mit eingeklebt. Dann habe ich von der Seite das Tesa gekappt, so dass ein Ober- und ein Unterteil entstanden ist. Zuletzt wurden dann die seitlichen alu-Vierkant-Profile festgeharzt.

Jetzt kriegt die Form noch auf der Ständer-Bohrmaschine ein paar ordentliche Löcher für oben-unten durchgehende Schrauben (damit nichts seitlich wegplatzt) und kann die Form an den Start.

Ich sehe immer so massive Verbinder hier im Forum, teils mit 4-5mm dicken Ober- und Untergurten. Ich versuche dagegen immer den Weg über einen maximalen Querschnitt (vor allem Höhe) zu gehen. Das Excel-Sheet von Christian Baron rechnet mir was von knapp 1mm Ober-/Untergurt aus. Der Vorteil dieser Verbinder ist - außer dass sie im Flug ausreichend sind - dass sie bei einer Stecklandung zur Not brechen... ich werde da mit 1,5mm pro Gurt an den Start gehen, in einer Heavy-Duty-Version dann später mehr.

Soweit der Fortschritt...

Christoph

 

[funkle95]

Super Baubericht und tolle Arbeit was du da machst Christoph !! Da kann man viel lernen

schöne grüße
simon

 

[Filou]

Hallo Christoph

Ein ganz toller Bericht, wie du eine Form entstehen lässt.
Ich werde mir das gut merken und bei meiner Kingfisher einige Details mit einfliessen lassen.

 

[Dagobert]

Absaugen der Form, versteh nicht warum man das machen sollte. Bringt auch nur Spannung und Belastung auf das eh schon labile Urmodell.
Bei der Mumpe zum Teilung ausspritzen, auch nur Baumwollflocken mit Thixo nehmen. Ist zwar brutal hart und beknackt zu schleifen, bricht aber nicht so aus.
Oder Polyesterspachtel, geht auch. Für eilige Dann aber Tesafilm nehmen und den wachsen. Polyester greift gerne die Urmodelloberfläche an.
Form tempern ist auch unnötig. Warmstellen im Heizungsraum reicht. Sind ja kalt härtende Harze, normalerweise. Dauert halt etwas länger, aber macht weniger Probleme. Ist nur meine Meinung.
Ansonsten, Respekt vor der geleisteten Arbeit.

 

[dahausa]

Servus Christoph,

super Sachen bastelst du da! Auf das Drucken der Verbinderform wär ich gar nicht gekommen! Habe gefräste Aluformen dafür. Aber deine Bauweise werde ich auch mal versuchen bzw. was drucken lassen.
Apropos Verbinderform: ich finde eine Form mit liegendem Verbinder besser zu laminieren. Da kann man die UD-Bänder für die Gurten und die Leisten für die Stege besser einlegen.
Oder wäre eine solche Form schlecht zu drucken?

LG und weiter so,
Thomas

 

[CH_MEIER]

Hallo Thomas,

das Bild der Verbinderform irritiert vielleicht, sorry. Das liegt alles auf der Seite nur zur Anschauung. Was man hier sieht, wurde ja ringsum noch mit Alu-Vierkant-Rohren verstärkt. Jetzt sieht die Form so aus, wie sie normalerweise auch gefräst wäre, d.h. man legt in die untere Formhälfte zuerst den Untergurt ein, dann den Kern und dann den Obergurt. Zum Schluss kommt die obere Formhälfte als Stempel, der in die untere Formhälfte eingreift.

Beim Verbinderlaminieren mache ich das praktischerweise übrigens so, dass ich den Kern (2 Styrodurkerne jeweils einzeln und einmal gemeinsam in einen 3K C-Schlauch gepackt und vorgetränkt, nach Bedarf zusätzliche vertikale Stege aus CFK oder senkrechtes Abachi) auf den Tisch lege, darauf den Untergurt laminiere (UD-Gewebe), darauf eine zu große Lage 200g C-Biax lege, die später um den ganzen Verbinder außen herum geht. In die untere Form lege ich nur in die Kanten je einen Roving gegen Lunker. Dann kommt das ganze vorbereitete Päckchen in die untere Form. Das Vorbereiten auf dem Tisch sorgt dafür, dass das äußere C-Biax nicht knittert sondern straff in die Form geht. Darauf der Obergurt und zum Schluss wird das C-Biax oben zusammengeklappt. Wieder 2 NF24 Rovings in die Kanten. Dann der obere Stempel.

Vorteil: es geht 1x Kohle im 45° Faserrichtung außen um die Gurte. Innen dto. durch die Schläuche. Das schien mir von der Faserrichtung insgesamt her ideal.

Vielleicht mache ich davon auch beim nächsten Mal ein Bild.

Verbinder werden dann immer durch Draufstellen getestet.

Gruß
Christoph

PS: Was kostet eine gefräste Form aus Alu? Das wäre natürlich ideal, aber wo kann man beim nächsten Mal so etwas machen lassen?

 

[CH_MEIER]

Was ich bei der Rumpfform noch zu erwähnen vergaß:

- Lackaufbau beim Urmodell ist wie gesagt alles 2K. Den Acryl Filler (Ludig Lacke) habe ich grob mit der Rolle aufgetragen und nur mit 180er und mit 400er Schleifpapier nass geschliffen, feiner nicht. Dann habe ich einmal mit der Lackierpistole satt 2K Acryl-Lack (Ludwig Lacke) aufgetragen. Da kann man die Reste verwursten, die nicht mehr gefallen. Das habe ich dann mit 800er nass dünn geschliffen, bis man leicht den Filler erahnen kann. Feiner habe ich nicht geschliffen. Dann mit Grundierwachs 2-3 Mal bearbeitet, dann entsteht leichter Glanz, mit PVA wird's dann spiegelnd. Also nicht zu viel Arbeit rein stecken.

- ich habe immer und überall mit Grundierwachs und PVA-Trennlack gearbeitet. Mit dem Schwamm aufgetragen wird das für meine Zwecke ausreichend glatt. Zur Not kann man auch einmal die Form nass mit 2000er nachschleifen und polieren. Nur mir Wachs hätte ich Schiss.

- jede Formhälfte wiegt jetzt nur gut 2kg. Sehr handlich und doch ausreichend stabil. Ich hatte das 200g C-Biax noch da, daher habe ich es damit versucht. Reicht aus.

Viele Grüße
Christoph

 

[akrobatikus]

Hallo Christoph
eine Aluform fräsen lassen kostet ne Menge Geld - Einerseits der Alublock - andererseits das Fräsen lassen. Ich habe mal beim Prototypenbau der Walhalla eine Rumpfform fräsen lassen aus einem Ebaltablock. Der Block alleine (also zwei Formhälften) hat schon etwa 600 sFr. gekostet - die Fräsarbeiten haben mich dann nochmals knapp 2000 gekostet - AAAAber das war ein SonderSonderSonderPreis..... - Ich habe damals Offerten in der ganzen Schweiz eingeholt - Das fing bei 4000 an und ging bis 9000. Je nach Oberfläche die du dann haben willst. Ich denke ob jetzt Ebalta oder Alu macht nicht den grossen Unterschied....

Gruss
Markus

 

[CH_MEIER]

Hallo Markus,

ja, dann bin ich doch recht preiswert unterwegs gewesen...

Hier noch ein paar Bilder zu der Verbinderform und dem ersten Ergebnis daraus.

So sieht die Form also aus. Ein U und ein Stempel dazu. Es wird also von unten nach oben alles eingelegt und nicht irgendwie von der Seite, wie man aus den ersten Bildern hätte evtl. erkennen können. Die 4 Alubolzen sorgen dafür, dass beim Pressen nichts seitlich wegbricht.

Vorbereitung ist mehr als 50%, also wie beim Tapezieren, 2 Lagen C-UD Gelege 100g wurden auf Verbinderlänge plus etwas Reserve abgelängt. Ich habe eine Lage satt mit dem Harz für fast beide Lagen getränkt, dann die zweite Lage trocken drauf, walzen und warten, dann die restlichen trockenen Stellen mit dem restlichen Harz getränkt.

Hier warten schon die Kerne aus Styrodur, jeweils einmal in einen SC3100 C-Schlauch eingepackt und daneben der SC3200 C-Schlauch, der um beide Kerne geht.

und hier noch der äußere Wickel aus C200 Biax sowie 4 Rovings für die Kanten in der Form (ich will nichts zum Entgraten von dem Wickel später wegschleifen...)

Nach dem Tränken des UD-Gelege habe ich die C-Schäuche getränkt. In den mittleren Steg kam noch eine Lage C200 Biax, damit alle drei Stege gleich dick werden (ca. 1mm). Dann habe ich das C-UD Gelege in 4cm Streifen geschnitten und gestapelt. Der Untergurt kommt noch auf dem Tisch auf den Kern mit den C-Schläuchen (also NICHT in der Form!). Dann der getränkte Wickel da locker drauf. Die Form etwas mit Harz eingepinselt damit es besser rutscht und zwei Rovings unten in der Form in die Kanten. Dann das ganze vorbereitete Paket vorsichtig per Hand in die Form drücken und den Wickel grob ablängen. Dann den Obergurt einsetzen, den Wickel zuschlagen, die beiden oberen Rovings in die Kante und Form vorsichtig schließen. Brett oben und unten zur Lastverteilung und drei große Schraubzwingen anziehen, bis die Form richtig zu ist - aber nicht weiter :-) Da läuft schon ein bisschen das Harz. Das richtige Berechnen der Volumina ist natürlich Voraussetzung, dass die Form zu geht. Die angegebenen Laminatdicken des Herstellers passen ganz gut. Für einen C-Roving rechne ich 1,5mm² und für die Dicke eines 3K C-Schlauches 0,33mm. Die Form geht ohne Zwingen dann leicht bis auf 1-2mm zu.

Und hier das Ergebnis. Form lebt, musste mit Keilen und Hammer geöffnet werden (immer ein Stück Holz unterlegen, nicht direkt auf CFK schlagen!).

LxBxH ist 550 x 40 x 20mm. Die Gurte oben und unten entsprechen etwa 30 NF24 Rovings und sind etwa 1,2mm dick (plus die C-Schläuche und Wickel sind es dann gut 2mm). Die Stege sind je 1mm dick. Das Excel-Sheet von Ch. Baron hat eine Gurtdicke von ca. 0,5mm berechnet, sollte also so ausreichen. Ich habe auch gleich den vereinfachten Last-Test gemacht, Verbinder am Ende beidseitig auf Styrodur lagern und in der Mitte drauf steigen (80kg) - kein Knister, scheint zu passen.

Viele Grüße
Christoph

 

[akrobatikus]

hallo Christoph
Super Arbeit die du da machst.... - und ja klar - wenn du die Formen selber baust bist schon seeehhr viel günstiger - klar musst ja dann zuerst das Positiv bauen - wenn du da alles mal rechnest (Material, Zeichnen, alle weiteren Arbeitn usw.) ist der Unterschied schon mal nicht mehr so gross....
aber es führen viele Wege nach Rom

 

[CH_MEIER]

Eine Frage hatte ich noch nicht beantwortet, warum ich die Form beim Bauen abgesaugt habe. Ich wollte das vorhandene Gewebe (u.a. Glas Köper Finish 163g von HP) verwenden und Lunker vermeiden. Das Glasgewebe war in der Hand schon wenig geschmeidig (inzwischen gibt es die Variante "soft", davon hat mir HP eine Probe geschickt, deutlich gescheidiger). Das hat auch bei der Rumpfform mit Absaugen soweit gut funktioniert.

Es geht aber nicht immer. Am Wochenende wollte ich "noch eben schnell" den gedruckten Haubenklotz abformen. Erst habe ich beim Formenharz sehr gespart und dann auch direkt nur das alte Glasgewebe genommen. Auf Zwischenanhärten hatte ich auch verzichtet. Ab in den Vakuumsack. Trotzdem hat es Lunker gegeben. Eben schnell mal ist selten eine gute Idee. Also noch einmal neu.

Im neue Anlauf habe ich, nachdem das Formenharz angezogen war, erst einmal zwei Lagen 163g Köper Glasgwebe Finish FK144 von R&G drauf laminiert. Das ist ist zwar deutlich teurer aber auch eine ganz andere Liga. Da braucht man das Gewebe nicht überreden, auf dem Krümmungen zu bleiben. Das konnte ohne Vakuumsack angehärtet werden. Danach habe ich noch ein paar Lagen von dem alten Glasgewebe von HP als Hinterbau drauf laminiert, im Bild sieht man schön, dass es sich auch nicht an größere Radien anlegen mag. Das macht in diesem Fall aber nichts, ist hier nur Hinterbau, Überstände werden weg geschliffen, fertig.

Also demnächst nur noch das gute Zeug mit FK144 Finish...

Christoph

 

[CH_MEIER]

Moin,

und hier noch eine Erkenntnis bzgl. des Abformens von 3D gedruckten Teilen aus PLA:
- am besten lässt sich das trennen, wenn das PLA gespachelt, gefillert und lackiert ist
- am zweitbesten, wenn es gespachtelt und gefillert ist
- am schlechtesten, wenn man es nur grob schleift und dann direkt abformt.

Zum Trennen verwende ich dabei wie o.a. Carnauba-Wachs W70 + PVA-Trennlack.

Diese Erfahrung musste ich gerade beim Bauen des Haubenrahmens machen. Vom lackierten Urmodell ging das perfekt ab, vom Hauben-Dummy mit etwas Überredung und von dem Stempel unter dem Cockpitpilz nur mit roher Gewalt (Stempel zerstört). Also werde ich in Zukunft auch solche Teile lackieren bzw. als 1x Verschleißteil drucken.

Der Haubenrahmen ist trotzdem ganz gut geworden. Wiegt besäumt so 65g - ich glaube, dass könnte passen.

Der Rahmen besteht in der Fläche aus 1 Schlichtlage 100g Glasgewebe und dann aus 3 Lagen 160g Glasgewebe. Die umlaufende Sicke wurde mit 5 NF24 C-Rovings und dann mit Mumpe gefüllt. Leicht und stabil.

Viele Grüße
Christoph

 

[CH_MEIER]

Moin

ein erster Rumpf ist der Form entsprungen...

- Form 3x mit W70 von HP gewachst und mit Trennlack lackiert (bin ein Angsthase)
- in der Form satt mit 2K-Acryl in Signalweiß (Ludwig Lacke) lackiert
- Verdrehsicherungshülsen aus CFK (1cm lang) auf Bolzen in der Form gesteckt und gleich mit einlaminiert
- Mumpe und 1 NF24 C-Roving in alle scharfen Kanten (Flächenanschluss, Haubenrahmen, HLW-Auflage)
- Rumpfboot: 104g Glas, 160g Glas, 170g Aramid, 160g Glas (Wurzelrippe 2x 160g Glas extra)
- Rumpfröhre: 100g UD Kohle (Sch....-Idee als Decklage), 140g Biax Kohle, 140g Biax Kohle
- Leitwerk: 93g Kohlegewebe, 140g Biax Kohle, 140g Biax Kohle
- alle Gewebe / Gelege unter 45° verarbeitet
- Deckschicht gut anhärten lassen, an Formkante bündig geschnitten, Formkante neuer Trennlack, dann weiter arbeiten

- ultimative Nass-In-Nass Verbindung der Hälften zu einem quasi nahtlosen Rumpf:
- mit Inflation-Bladder-Moulding (oder wie das auch immer genau heißt, siehe Tipps und Tricks zum Aufblasen von Rümpfen).
- Ränder der Oberschale etwa 1-2cm zu kurz laminiert (abgestuft)
- Ränder der Unterschale etwa 2-3cm zu lang laminiert (abgestuft).
- Lochfolie und eine Lage Klopapier zur Druckverteilung in Unterschale gelegt,
- Innen-Vakuum-Sack eingelegt (selbst aus R&G Vakuum-Folie geschweisst, geht total easy und hält super!),
- überstehende Ränder mit Rouladen-Technik nach innen biegen (untere Form-Hälfte mit Zwirn einwickeln),
- Form leicht schließen, Zwirn zerschneiden und raus ziehen, Form zu schrauben
- ab in den Vakuumsack
- vom Innensack geht ein 4mm Röhrchen durch ein 6mm Loch in der Formspitze an die Umgebungsluft
- Aussensack mit Acryl abgedichtet, so dass 4mm Röhrchen weiter mit der Aussenwelt verbunden ist
- Vakuum (-0,6bar) anlegen, Außensack liegt zuerst an der Form an, danach hört man es in dem 4mm Röhrchen zischen, der Innensack wird indirekt durch den Unterdruck aufgepumpt bis das Vakuum anliegt. Beide Säcke sind 100% dicht (vorher trocken 1x geübt)

Ergebnis nach dem Besäumen: ein fast nahtloser, leichter stabiler Rumpf, 990g (bei 1:3.75 ganz okay würde ich sagen). Zielgewicht war 1200g zu unterschreiten :-)

Das Raus-Puhlen des Innensacks war ganz einfach. Ich habe eine geschlossene Form und habe einfach auf den Haubenausschnitt und den Leitwerksabschluss nichts drauf laminiert, da war also nur ein bißchen Farbe. Durch diese beiden Löcher konnte ich den Innensack unversehrt bergen. Das Klopapier war total vollgesogen - wieder viel zu viel Harz verwendet. Das Rausreisen von Klopapier und Lochfolie ging ganz leidlich. Den Innensack habe ich aus Angst etwas zu groß gemacht, damit er nicht platzt. Dadurch habe ich mir etwas Faltenharz eingehandelt, welches ich weggeschliffen habe.

Was ich beim nächsten Rumpf anders mache:
- nie wieder 100g UD als Aussenlage. Ich dachte, dass sei gut, weil die nicht die dicken Nähfäden wie das Biax hat. Dann habe ich das UD noch trocken von der Folie abgezogen und dann in der Rumpf laminiert - totaler Krampf. Nächstes Mal kommt hinten überall 93g Kohlegewebe als Decklage rein, das verarbeitet sich einfach super.
- weniger Harz. Die Biax Lagen müssen einfach auf dem Tisch vorgetränkt werden und nicht in der Form, die saufen sonst Harz wie doof

Jetzt kommen noch einige Verstärkungen rein. Da kein Servobrett vorne den Haubenausschnitt stabilisiert, habe ich gestern noch 10 umlaufende NF24 C-Rovings spendiert (Mehrgewicht ca. 40g für 10lfd. Meter getränkte NF24). Per 3D Druck werden jetzt noch ein paar Schablonen für 4mm Sperrholz-Spanten gedruckt (Flächenanschluss vorn und hinten, Verlängerung der Rumpfröhre im Seitenleitwerk und Abschluss des Seitenleitwerks). Die Sperrholz-Spanten werden mit Löchern versehen, dann sind die noch leichter und nicht ganz so starr.

Und hier noch ein kleines Detail zur Verschraubung des HLW, da habe ich noch etwas gedruckt und gleich mit einlaminiert, damit der Innensack sich nicht an den Schrauben selbst zersticht und die Verschraubung 100% gerade wird. Passt! Der Rumpf sollte also im Sommer nicht bei >60°C im Auto liegen bleiben, sonst wird das weich.

Viele Grüße
Christoph

 

[akrobatikus]

Saubere Arbeit Christoph
Wär das nicht auch noch was, den Rumpf in Wabenbauweise zu erstellen? - habe ich so bei meinem Spasshangflieger gemacht.... - Wird erheblich leichter und erheblich stabiler....
Zudem ist ein Überlappen vom Gewebe nicht nötig da die Klebefläche 2 mm breit ist und durch die Waben eine Formschlüssige Verbindung entsteht....

vG
Markus

 

[CH_MEIER]

Das mit den Waben ist super cool.

Ich habe einmal einen Rumpf hinten (ab Flächenvorderkante) als Sandwich-Laminat mit 1,2m Airex gebaut. Außenlage 1x 93g C-Gewebe und 1x 80g C-UD (oder Biax), Innenlage 80g C-Biax. Das ist auch hier in der Planung für eine sehr leichte ASW20. Mit dem Innensack würde ich darauf spekulieren, die Innenlage quasi nahtlos in einem Rutsch drauf zu saugen / pressen. Im vorderen Bereich bin ich immer bei Voll-Laminat geblieben.

Christoph

PS: aber Waben wäre natürlich auch mal was, statt Airex

 

[akrobatikus]

Ich habe das so von Reini Kaufmann übernommen - Er baut seine Flieger immer so - unglaublich steif und unglaublich leicht. auch das Rumpfboot würde ich so machen - gerade das wird brutal torrsionssteif - sicher liegt da aber der Fokus auch auf einer kräftigen Oberfläche - also ca. 300 gr/m2 würde ich da als Aussenlage auch einsetzen - innen reicht dann eine 80-er oder 100-er Lage...
Im Seitenruder habe ich auch keine Wabe verbaut - da nehme ich das NeoCore (mit Nadelwalze gelocht).


Markus

 

[Gideon]

Zudem ist ein Überlappen vom Gewebe nicht nötig da die Klebefläche 2 mm breit ist und durch die Waben eine Formschlüssige Verbindung entsteht....

Achtung: Die Stege der Waben haben eine schlechtere Kraftübertragung in X- und Y- als in Z-Richtung. Deshalb würde ich hier nicht ohne ein zusätzliches Nahtband arbeiten, auch wenn die Wabenzellen im Bereich der Fügeflächen großzügig mit syntaktischem Schaum (EP-Harz + Glass Bubbles) gefüllt sind.

 

[akrobatikus]

Ich habe in den letzten 10 Jahren zwei Einschläge und diverse heftigste Lndungen erlebt mit Wabenrüpfen ohne Nahtband. Die Verklebung der Rumpfhälften hat aber nie schwächen gezeigt...aber ok... schaden kanns ja ohnehin nicht...

 

[MasterPi]

Hallo Markus,

was für Wabengewebe nimmst du zu diesem Zweck?

Mfg
HP