Holmsteg aus Styrodur/GFK Sandwich sinnvoll?

[manusch]

Grüß euch!

Ich habe gefühlt alle Themen in denen es um den Aufbau von Holmstegen geht durchgelesen.
Kurz zusammengefasst gibt es die stegbauweise mit unter 45 Grad beschichtetem Balsa stehend oder beschichtetem härterem Schaum ala Herex, bzw. die Schlauchbauweise mit Depron als Ketnmaterial.

Da ich meine Negativschalen für den Flügel in Schalenbauweise (wie zb. Johannes hier vorgestellt hat) in Styrodur schneide, bleibt viel davon über und mit der CNC schneide kann man schöne dünne Platten aus dem Abfall schneiden.

Ich Frage mich nun ob es sinn macht, ein Sandwichplatte aus Styrodur/GFK anzufertigen und dies aks Holmstegmateriak zu nutzen.

Ich würde jetzt daumen mal pi 2 Styrodur platten mit 2 mm nehmen, dazwuschen 163er Gfk und außen jeweils das selbe Gewebe.
Für einen 4 m Segler würde ich dann einen Steg komplett durchlaufen lassen, einen bis zum Servoausschnitt vom Querruder, und einen bis zum Wülbklappenservo.

Laut dem Baron excell sollte ein Styrodursteg über die gesamte Breite des Gurtes aus Styrodur mit 0,2 mm GFK beschichtet werden, mit dem Sandwich sollte das doch hinkommen, bzw. mit 3 Stegen dann auf der sicheren seite sein.

Die einzige Sorge bereiten mir Druckkräfte, welche das Styrodur sicher schlechter bis gar nicht aufnimmt im Vergleich zu stehendem Balsa oder Herex. Würde es sinn machen, eine Lage GfK 90 Grad einzulegen?

Was meinen die Experten, ist das alles aberwitzig oder durchaus einen Versuch wert?

LG Manuel

 

[Gideon]

Die Stegbeschichtung (also Dein Laminat) überträgt die Schubkräfte, der Rest dient primär dazu, dass diese nicht beult. Check mal bitte die Fadenzahl des Gewebes. Ich meine, dass das 163er stark „unbalanced“ist.

Das ist jetzt zwar nicht die Antwort, die Du lesen möchtest, aber Du bist auf dem richtigen Weg.

 

[manusch]

Das mit den Schubkräften und fem Ausbeulen war mir schon bewusst durch die vielen guten Diskussionen dazu hier auf rcn, es ist mir nur noch nicht ganz klar, ob Druckkräfte untergeordnet oder gar vernachlässigbar im Steg auftreten.

Leinwand 163er ist wirklich unbalenced, Köper hat 11,5 zu 12 in kette und Schuss, ist aber sicher bedcheiden zu verarbeiten. Hätte auch noch ein 160er bidirektional von hp zuhause, aber dies weist wiederholt Lücken auf. Wäre dies trotzdem besser geeignet?

 

[Gideon]

Nochmal, ein Steg hat die Aufgabe der Schubübertragung. Wenn die Stegbeschichtung nicht beult, dann ist auch Druck senkrecht zur Flügelschale kein Problem. Das Excel-Sheet von Christian (Baron) hat hier eine ausreichend große Sicherheit eingebaut. 100 g/m² Faserflächengewicht ergibt bei Glas bei 40 Vol. % Faseranteil (beim Vakuumpressen erreichbar) ca. 0,1 mm Laminatdicke. Ein Gelege würde ich einem Gewebe hier tatsächlich vorziehen, aber ein ebensolches hat in 200 g/m² (in Glas wohlgemerkt) tatsächlich noch recht große Lücken. (Mark) Drela verwendet hier 80 g/m² Gewebe in Leinwandbindung.

 

[Erdbeerbully]

Guten Morgen,
ich bin zwar kein Experte, aber aus der Praxis kann ich berichten, dass meine Holmstege aus Styrodur und Glasschlauch seit Jahren gut funktionieren.

Grüße
Frank

 

[Ludger.Lappe]

Hallo,

anbei ein Reststück von einem Holmsteg. Die Styrodurplatte in mehrer (3mm -4mm dicke )Platten geschnitten und dann alle stirnseitigen Flächen mit 160 g Glas unter 45Grad beschichtet im Vakuum. Das Styrodur nehme ich aus Kostengründen. Das ist billiger als Balsa.

Die Holme haben bis jetzt immer gehalten.

Gruß
Ludger

 

[x78587]

Beschichtetes Styrodur reicht aus, um den Ober und Untergurt in Position zu halten: https://www.alexander-schleicher.de/en/service/technik/holm-im-fluegel/

.

 

[speedy573]

Beschichtetes Styrodur reicht aus, um den Ober und Untergurt in Position zu halten: https://www.alexander-schleicher.de/en/service/technik/holm-im-fluegel/

Schleicher erwähnt in dem zitierten Bericht aber nicht explizit dass der Steg aus Styrodur besteht.

Ganz sicher wird im Massstab 1:1 kein Styrodur verwendet sondern ein PVC Schaum wie Herex oder Divinycell.
Polystyrolschaum würde bei den real auftretenden Lasten im Steg niemals ein Beulen verhindern.

 

[manusch]

Vieken dank euch für den Input!

Ich werds dann auf jeden Fall mit Styrodur und dem 160er Glasgelege versuchen. Ich denke mit 3 nach außen Abgestuften Stegen mit je 3 Lagen Glasgele und 2 Lagen Styrodur mit insgesamt ca. 6 mm breite sollte ich dann auf der sicheren seite sein und kann auch die Verbinderhülse gut zwischen 2 Stege packen.

Beste Grüße!

Manuel

 

[Dix]

Polystyrolschaum würde bei den real auftretenden Lasten im Steg niemals ein Beulen verhindern.

Da wäre ich mir nicht so sicher. Vielleicht kann es das ja.

Das Zeug ist erstmal nur eine Hilfe zur Formgebung. Mehr eigentlich nicht. Deshalb heißt es ja auch "Stütz-Stoff".
Die Materialeigenschaften des Schaumes geben eine solche globale Belastbarkeit nicht her.
Das Festigkeits-Ziel des Schaumes ist immer der Transfer der Lasten von Deckschicht zur Deckschicht. Das ist nicht viel, denn es flächig übertragener Schub. Die Lasten selbst tragen die Fasern und Matrix. Diese wiederum wird von den Stützstoffen in Form gehalten, damit es seinen Funktionen (Festigkeit und Stabilität) nachkommen kann. DAS ist deren eigentliche Aufgabe.

Oft, aber nicht immer, ist eine Motivation zur Verwendung genau DIESER Materialien, ist sie bewährt sind und als Material-Verbund qualifiziert und zugelassen ist.
Das bedeutet NICHT, dass es andere gleichwertige oder gar bessere Materialen und -Kombinationen gibt.

Und nebenbei gibt es für die qualifizierten Materialien auch so etwas wie "ReinheitsGebote". Für konstante Produktqualitäten. Das würde ich für PS nicht erwarten. (Inkl. Recycling- und Wasseranteile)

Aber für uns Modellbauer langt das ja trotzdem...

 

[Gideon]

Schleicher erwähnt in dem zitierten Bericht aber nicht explizit dass der Steg aus Styrodur besteht.

Diesen gibt es indes auch in deutscher Sprache.

PS-Schäume sind zudem nicht generell über einen Kamm zu scheren. EPS ist expandierter und XPS extrudierter Schaum mit deutlich differierenden Raumgewichten und mechanischen Eigenschaften (letzterer hat zudem einen Vorzug in Extrusionsrichtung).

 

[Martin.Dortmund]

Biax Glasfasergelege 45° 160g giebt es hier

160 g/m² Glasfasergelege Bidiagonal | HP-B160E

Glasfaser ✔ Glasfasergelege ✔ Bidiagonales Gelege ✔ Composite Materialien ✔ Verstärkungsfasern online kaufen

shop.hp-textiles.com

bei meiner BS1 habe ich die Holmstege damit beschichtet. ich habe als Material jedoch AIREX® C70.55 in 5mm verwendet
Manuell du kannst sehr warscheinlich bei der Styroform -Negativbauweise den Holsteg aus dem Kern schneiden und mit Schläuchen überziehen.
ich denke dein Vorhaben wird kein F5J Flieger bei dem das letzte gramm betrachtet werden muss.
Gruß
Martin

 

[manusch]

Servus Martin!

Genau dieses Gelege hab ich noch im Fundus. Es hat einige Lücken, war das bei dir auch so?

Mit Schläuchen zu arbeiten hab ich auch schon überlegt, aber ich weiß nicht, ob ich beim schließen der Styrodurformen genügend Pressdruck aufbauen kann, da ich vorhabe nur mit Holzplatten und Gewichten vorzugehen. Also eher ein Beschweren als Pressen.

Bei den Ruderstegen bei einem HLW hatte ich jedenfalls abzeichnungen, da dürfe die Styridurform etwas nachgegeben haben. Da hatte ich alkerdungs cfk beschichtete Stege mit zu wenig untermaß für die Mumpe.

LG Manuel

 

[Martin.Dortmund]

Mal grob geschätz
wirst du ober und unterseite je 1 mm Abrand haben. Somit ist der Kern oben und unten je 1mm zu dünn. Die Dicke der Außenlage kannst du bei 160g Gewebe mit 0,25mm annehmen
Die Holmgurte aus 3X 200UD ergiebt 0,6mm sind zusammen 0,85mm bleiben noch 0,15mm für den Glasschlauch. Sollte passen wenn du keinen Fleiger bauen willst den du aus 600mm senkrecht........
Wenn doch muss der Steg sogar noch dünner werden.
Gruß
Martin

 

[manusch]

Es soll keine positiv Bauweise werden, sondern Negativ in verlorenen Formen aus Styrodur. Daher meine Sorge, dass der Druck beim verkleben der Schalen nicht ausreicht, da ich ja keine Zwingen anlegen kann und die Styrodurschalen sicher auch lokal nachgeben könnten.

Aber ich denke die Ursprungsfrage wurde beantwortet und ich werds mit dem Styrodur/GFK Sandwich als Steg versuchen.

Vielen Dank an alle!

LG Manuel

 

[Martin.Dortmund]

Hallo Manuel das war mir schon klar dasa du eine Schlenfläche in der Negativschale bauen wills
abe da bleibt de Kern überig ich habe nur laut gedacht ob mann nicht gleich aus dem Kern die erforderichen Stege schneiden kann mit einem Schlauch versehen und einfach nur nass ohne Klebemumpe einsetzen. ich habe abe auch geschaut die entsprechenden Schläuche heben eine Wandstärke von 0,25 so ist ein Streifen aus dem Kern ohne hin 0,1mm zu Dick.
Gruß
Martin

 

[Ludger.Lappe]

Hallo Manuel,

die Stege müssen in der Negativbauweise sehr genau (in der Höhe ) gefertigt werden. Ein Übermaß wird sich immer in der Schale abzeichnen.
Eventuell die Stege 1mm kleiner fertigen und mit einer relativ flüssigen Mumpe einsetzen. Und dann die zu verklebende Fläche nach unten legen.

Die Styrodurstege sind vergleichbar mit Balsastegen.Die geben nicht nach wenn die Stege zu hoch sind.


Ich habe die Styrodurstege bei Styroporkernen eingesetzt. Die Kerne habe ich's abgeklebt und mit dem Multimaster die Aussparung für den Steg eingebracht. Die Höhe habe ich dann mit dem Permagrit hergestellt. Der Steg lässt sich sehr gut schleifen.

Warum fertigst du in verlorenen Formen? Aus Gewichtsgründen? Oder wegen der Profilgenauigkeit?

Gruß Ludger

 

[manusch]

Hallo Ludger!

Mir gehts vor allem um die Profilgenauigkeit und man erspart sich zumindest das Schleifen der Beplankung. Vom Finischaufwand wirds ähnlich zu beschichteten Flächen sein, bzw kann ich auch Oracal verwenden wenn ivh nicht lackieren will.

Gewichtsmäßig habe ich nich keine Ahnung wo die reise hin geht, da ich noch keine Schalenflächen gebaut habe und mir die Übung beim Laminieren fehlt.
Aber ich muss auch nicht extra leicht bauen zum Glück.

LG Manuel

 

[swiftsoarer]

Servus Martin!

Genau dieses Gelege hab ich noch im Fundus. Es hat einige Lücken, war das bei dir auch so?

Mit Schläuchen zu arbeiten hab ich auch schon überlegt, aber ich weiß nicht, ob ich beim schließen der Styrodurformen genügend Pressdruck aufbauen kann, da ich vorhabe nur mit Holzplatten und Gewichten vorzugehen. Also eher ein Beschweren als Pressen.

Bei den Ruderstegen bei einem HLW hatte ich jedenfalls abzeichnungen, da dürfe die Styridurform etwas nachgegeben haben. Da hatte ich alkerdungs cfk beschichtete Stege mit zu wenig untermaß für die Mumpe.

LG Manuel

Hallo Manuel,
deine Sorge ist absolut gerechtfertigt. Klassisch macht man bei Depron und Schlauch die Stege auf Übermaß und presst das dann beim Verkleben auf Maß. Gibt super Verklebungen bei minimalem Gewicht.
ABER: Mit den weichen Styroformen kann man nicht genug Druck aufbauen, sprich die Holme zeichnen sich ab. Ich hab das auf einem kleinen Probestück getestet.
Ich kann nur dazu raten die Stege auf Untermaß (möglichst exakt natürlich) zu machen und mit Klebeharz zu verkleben.
Schöne Grüße und Danke für den Informativen Thread.
Johannes

 

[Michael Kiefer]

Hallo,

bitte den Aspekt der Steganbindung an die Gurte nicht vernachlässigen. Im untersten Bild von der Schleicher-Seite (link s.o.) ist deutlich zu sehen, dass die Steglagen um die Ecke gehen und die ganze Gurtfläche bedecken. Daher wäre ich bei Styrodur/Glas Mehrfachsandwich etwas im Zweifel, ob das so sinnvoll ist. Lieber mit Schlauch/Schläuchen arbeiten, damit wir der Schub automatisch "um die Ecke geleitet" und die flächige Anbindung an den Gurt gleich mit erledigt.

Gruss, Michael

PS: Mit anderen Stützmaterialien kann das wieder anders aussehen, aber die Schubübetragung durch Styrodur dürfte eher sehr bescheiden ausfallen...