Spezialfräse für Schaumkerne?

Moin,

Die Bauweise, gefräste Kerne in Formen zu beschichten hat ja ihren Charme - vorausgesetzt, man hat Kerne.

Ergibt das Sinn, eine Spezialfräse dafür zu konstruieren (wahnsinns Schnittgeschwindigkeit bei geringer mechanischer Belastbarkeit) oder ist das Quatsch, man nehme eine Fräse für Holz, Acryl & Co?

Gibt es womöglich bereits ein Produkt für den Zweck am Markt?

Patrick
 
Solange du nicht in Zukunft hauptberuflich Kerne fräsen willst, macht eine extra (Zweit-)Fräse dafür keinen Sinn.
Und selbst wenn - die Fräse wäre nicht besonders kompliziert, und als cnc14 oder Volksfräse existieren schon schnelle riemengetriebene Modelle.
Lars
 
Hallo Patrick

Voll durchdacht würde es Sinn machen Positivformhälften z.B. in Acryl zu fräsen, diese klassisch abzuformen und dazu die passenden Formkerne fräsen. Alles im CAD sauber konstruiert.

Als CNC-Fräse wäre eine mit Rack&Pinion-Antrieb zu bauen. Die hat schnelle Verfahrwege und die Wiederholgenauigkeit wird mit zwei gegeneinander verspannten Zahnrädern und Zahnscheiben mit Riemen erreicht.
So zumindest meine bisherigen Recherchen zu der Thematik.

Ab Mitte nächsten Jahres habe ich genügend Zeit mich damit intensiver zu beschäftigen. ;)
 
Hi

selbst mit einer normalen Fräse und guten Schrittmotorantrieben sind hohe Geschwindigkeiten möglich. Vorschlag: Nanotec Stepper und eine Beast Endstufe. Habe selber lange experimentiert, um F3K Kerne fräsen zu können

- Der Motor, eine DM556, Endegelände bei 6500mm/min
- Der Motor, diese Endstufe, Endegelände bei 6000 mm/min

Endegelände heisst, massive Schrittverluste, irgendwann fuhr die Fräse nur noch kreuz und quer umeinander

Nicht meine Fräse, aber die eines Bekannten

- Sanyo Denki SM (genauer Typ unbekannt) Beast Endstufe, bei ca. 8500mm/min war noch nicht das Ende erreicht

Meine jetzige Fräse

- X-Achse dieser Antrieb
- Y/Z Achse dieser Antrieb

Ich fahre derzeit bis zu 10m/min und da geht noch mehr

gefräst wird in - klassisch - Rohacell 31, aber mit den selben Schnittdaten habe ich auch schon IG-F 110 für Flechtkerne gefertigt. Zustellung bis 10mm bei einem 8mm Fräser (das waren dann aber keine Kerne ;) )

Grüssle

Gero
 
Hi,

ich habe lange mit höheren Geschwindigkeiten experimentiert.
Ich betreibe meine Fräse mit Nanotec Schrittmotoren 3Nm 4,2 A dazu die Beast Endstufen von Benezan Electronics.
Geschwindigkeit kann aber nur durch Leistung generiert werden, deshalb reicht dann ein Standard Schaltnetzteil nicht mehr aus.
Da bedarf es dann einen ordentlichen Ringkerntraffo. Damit und mit den Endstufen bekommt man dann auch den Unterschied.

Ich muss aber dazu sagen, dass ich eine größere, Maschine mit einem schweren Portal habe. Die Maschine ist eine P3 Cobra von damals EMS Möderl. Die hat dann auf X eine Verfahrweg von 1600 mm und auf Y 1045 mm.

Meine Maschine habe ich getestet bis 18 m/min das war dann Grenzwertig und es kam hin und wieder zu Schrittverlusten.
Mit 15 m/min gibt es überhaupt keine Probleme, das würde im Dauerbetrieb funktionieren. Um meine Mechanik etwas zu schonen
habe ich meine Maschine auf 12 m/min begrenzt. Das ist dann aber schon ein Wort. Damit fräse ich auch mit einem 12er Fräser bei 10 mm
Zustellung Urmodelle aus Ureol oder MDF. Kerne habe ich noch keine gefräst.



Grüße Michael
 
Ich fräse seit vielen Jahren in Syrodur aus dem Baumarkt meine Urmodelle, Prototypen, Flächenkerne und Anschauungsmodelle und habe mir viel Gedanken um das vermeintliche Schnellfräsen als solches gemacht. Natürlich fräse ich auch MDF oder verschiedene Necuron Varianten, aber hier geht es ja um Polystyrol.

Vor allem der zu betreibende finanzielle Aufwand in Puncto der Maschine (Servomotoren) und dem Fräsmotor (HF-Spindel) ist hoch. So schafft meine Isel-Servoanlage problemlos 250 mm/s Verfahrweg mit 60.000 Umdr/Min an der Kavo-Spindel und Z-Zustellung von 50 mm beim Schruppen mit einem superscharfen, polierten 6.0 mm Einschneider von vhf. Und dieses alles ohne Schrittverlust.

Schruppen ist aber nicht das eigentliche Thema, sondern eher das Schlichten mit 0.3 mm Zeilenabstand und 2.0 mm Radiusfräser in Styrodur oder noch geringeren Zeilenabstand bei den harten Materialien.

Ich muss zugegeb, will man diesen Weg gehen, dann hat man einen Vorteil bzgl. der Zeit. Am Ende erkauft man sich die Geschwindigkeit aber auch mit einem höheren Verschleiss an der Maschine, Wartung und Service. Heute würde ich den konventionellen Weg über die Schrittmotoren gehen, denn der Zeitvorteil ist für uns Hobbyisten doch wohl eher nebensächlich. Was spricht dagegen nachts durchzufräsen?

Momentan tüfftle ich an einer Heizschleife aus Stahdraht und deren optimalen Stromeinstellung, die für den Schruppvorgang anstelle des Schruppfräsers eingespannt wird, damit zukünftig nicht mehr diese Unmengen an (ekeligen) elektroststisch anhaftenden Schleifstaub entsteht, den man noch Wochen später überall an der Maschine und in der Werkstatt findet.

Des Weiteren versuche ich grundsätzlich so viel wie möglich von der XY-Kontur des fertigen Objektes bereits im Vorfeld zu entferen. Dieses entweder mit einem scharfen Brotmesser oder einem Heizdraht.

Gruß Robert
 
Ich plane auch gerade Kerne für einen F3K zu fräsen. Die ersten Testläufe sind schon durch. Das dauert mit Estlcam bei höchster genauigkeit ( 0,01mm) je Seite ca. 2 Stunden. Ich bin mir sicher mit 0,03 mm sind die Kerne genauso gut zu gebrauchen und die Arbeit wäre schneller fertig. Das wäre mir prinzipiell schnell genug. Wie schnell fräst ihr einen Kern? Ich habe keine Vorstellung was da an Zeit heraus zu holen wäre.
Die Fräse nachts durchlaufen zu lassen wäre bei mir keine Option, da die Fräse im Haus steht und die Kress Spindel viel zu laut dafür wäre.:)
 
Hi

wenn Du bei Estlcam die Genauigkeit dahingehen anpasst, bitte nur die Fräsgenauigkeit (Abstand der Fräsbahnen) und nicht die Rechengenauigkeit anpassen. ESTLCAM rechnet dann zwar auch schneller, aber es wird deutlich ungenauer!! Gerade an kritischen Stellen wie der Endleiste ist dann der Kerne gerne mal sehr zerfranst und unbrauchbar.

Grüsse

Gero
 
Ok, danke für den Tipp
 
@studio 1966: Im Grunde sind 0.01 oder 0.03 mm (vielleicht ja nur ein Tipfehler von Dir?) viel zu genau für Styropor oder Styrodurkerne, die später unter der Beplankung verschwinden. Zum Vergleich: 0.1 mm entsprechen dem Abstand eines Blatt Schreibpapiers.

Du bestimmst die Genauigkeit und die Oberflächenbeschaffenheit des Kerns für Dich, so wie Du ihn für richtig empfindest, was wiederum vom Zeilenabstand, der Fräsergeometrie und den Möglichkeiten des CAM Programms abhängt. Als sehr brauchbar für das Schlichten haben sich Torusfräser mit 2.0 mm Durchmesser heraus gestellt, aber auch Radiusfräser. Ich verwende für die Kerne gerne Radiusfräser mit 4.0 mm Durchmesser und Geschwindikeiten um die 200 mm/s zum Schlichten.

Konkret arbeite ich so:

a) Endleiste im CAD auf 0.8 mm aufdicken, damit diese beim Fräsen nicht ausfranst. Beim späteren Beplanken wird das Material durch das Pressen zusammengedrückt.

b) Fräsrichtung in TF-Längsrichtung und Fräsregionen im CAM einrichten, die unterschiedlichen Zeilenabstand haben.

c) Im Bereich der unmittelbaren Nase (so um die 10% TF-Tiefe) mit sehr geringen Zeilenabstand, denn hier entstehen gerne unschöne Treppenstufen beim fräsen! Gut ist ein CAM, welches nicht nur horizontal sondern auch vertikal gleichmässige Zeilenabstände berechnet. Ich weiß nicht, ob ESTLCAM das kann?

d) Dann bis ca. 30 % TF-Tiefe mit Zeilenabstand 0.5 mm, je nach Fräsergeometrie.

e) Danach bis zur Endfahne 1.0 mm Zeilenabstand, je nach Fräsergeometrie.

f) Gegen das Ausfransen hat sich das Anfertigen einer Negativmulde bewährt um die zweite Seite der Fläche zu fräsen. Optimal ist das Einbringen von Löchern und das Auflegen auf einen Vakkuumtisch zum fixieren.

Einfach einmal ein wenig mit Deinem Equipment rumspielen - Du findest schnell das was Du für gut befindest.

Robert
 
Finde ich ja spannend, wie sich der Tread entwickelt. Ich habe nur eine Vorstellung vom 3D Druck, vom Fräsen nur theoretisch.
Stimmen meine Thesen:
- Leichte "Speedfräse" wäre quatsch, da das Schlichten Zeit kostet, was auf die Qualität ginge, wenn man nur so drüberhuscht
- Kerne Fräsen dauert für so 'nne F3K oder ähnliche Größe auch so schon nicht so lange

Könnte man in Konsequenz eine normale Billigfräse nehmen, oder spielen die Qualitätsfräsen ihre Vorteile auch schon bei dem superweichen Material aus, bei dem man eh' nur auf 0.1mm Genauigkeit fräst?

Patrick
 
Moin
F3K Kerne gleich komplett im Schlichtgang fräsen geht spart Zeit geht zB.mit einer Schape Oko sehr schnell
Bei 10m/min ca 60min für einen Kern bei 3mmin nur 2.5 Stunden
Gruß Jan Henning
 
Finde ich ja spannend, wie sich der Tread entwickelt. Ich habe nur eine Vorstellung vom 3D Druck, vom Fräsen nur theoretisch.
Stimmen meine Thesen:
- Leichte "Speedfräse" wäre quatsch, da das Schlichten Zeit kostet, was auf die Qualität ginge, wenn man nur so drüberhuscht
- Kerne Fräsen dauert für so 'nne F3K oder ähnliche Größe auch so schon nicht so lange

Könnte man in Konsequenz eine normale Billigfräse nehmen, oder spielen die Qualitätsfräsen ihre Vorteile auch schon bei dem superweichen Material aus, bei dem man eh' nur auf 0.1mm Genauigkeit fräst?

Patrick

Ich hatte das hier schon kurz angesprochen. Ich denke eine Fräse ausschließlich für Styrodur und mit dem Fokus auf Geschwindigkeit wäre ein interessantes Projekt. Da die Schnittkräfte zu vernachlässigen sind könnte man sich bei den Komponenten durchaus bei den Druckern umsehen.
Allerdings stellt sich die Frage nach der Sinnhaftigkeit. Das Projekt kostet Zeit, Geld und Platz. Eine "vollwertige" Fräse vorraussichtlich etwas mehr Geld, bietet jedoch deutlich mehr Möglichkeiten. ( zB. neben dem Fräsen der Kerne auch den Formenbau). Auch wenn ich gerne die 15min-Flächenkern-Fräse sehen würde, sofern du nicht gerade vor hast in Serie Kerne zu fräsen ... Kommt es auf eine Stunde hin und wieder an?
 
@Eisvogel : sehr gern. Gerade das Thema Reproduzierrbarkeit fände ich spannend: Erwarten würde ich, dass wenn ich von Hand einen Kern schnitze, ich Glück haben kann, und einen guten Flügel bekomme, bin ich etwas zu klein, kommt Mist raus.
Für den Fall erhoffte Ich mir beim CNC, dass ich den nächsten Kern eine Idee größer machen würde, dies aber Dank CNC reproduzierbar herstellen könnte.

Patrick
 
Üblicherweise werden Vollkernflügel mit Styropor als Kernmaterial gebaut. Styrodur ist unwesentlich druckfester mit dem Nachteil, daß jede kleine Delle bleibt, bei Styropor bleiben nur die "gröberen", flache werden meist wieder "geheilt".

Styropor hat auch noch den Vorteil, daß es wesentlich flexibler ist und deshalb nicht genau auf Form vorbereitet werden muß. Meist reicht ein ungefähres vorschneiden mit dem Heißdraht, oder sogar nur ein rundschleifen im Nasenbereich.

Aufgebaut wird das ganze 2teilig. D.h. es wird in die Oberschale und Unterschale jeweils Gewebe eingelegt und dann sofort Styro aufgelegt und mit ca. 0,2bar eingesaugt. Dieses Styro sollte nur unwesentlich dicker sein als die Schalentiefe, dann schmiegt es sich problemlos ein.

Nach dem härten vom Harz wird das überstehende Styro mit dem Heißdraht bündig mit der Trennebene geschnitten. Dazu am besten ganz dünne Alustreifen (02mm Lithoblech, gibts bei Druckereien oft als Abfall geschenkt) auf die Trennebene fixieren, die kompensieren den Abbrand.

Dann die Ausschnitte für Holme, Hiflsholme, Kabel und evtl. Servos sofern diese einlaminiert werden. Diese werden mit einem an der Spitze stumpfen, sonst scharfen Cuttermesser ins Styro geschnitten und rausgepuhlt.

Für die Hilfsstege hochkantes Balsa, bei den Stegen die Rovings einlegen, dann hochkantens Balsa drauf. Einsaugen oder einfach nur mit Gewichten pressen, härten lassen und planschleifen. Ist natürlich von Vorteil, wenn man die Höhe einigermaüßen genau gemessen hat, dann wirds weniger Schleifarbeit und -sauerei.

Alternativ Depronstreifen mit Kohleschlauch für die Stege verwenden, das spart die Trockenzeit und das Schleifen und geschieht in einem Arbeitsgang mit dem Verkleben der oberen und unteren Hälfte.

Verklebt wird mit Harz mit eingemsichten Schaumtreibmittel. Vorher an der Nase 1-2 mm Styro wegnehmen (beide Formhlälften) und mit Mumpe, besser mit Kohlerovings auffüllen. Vor Vorteil ist eine 25g Glasgewebelage als Harzträger.

Das wars schon.

Da ich aktuell keine Zeit zum Bau und Dokumentation eines solchen Flügels hab, kann ich nur mit 2 links dienen. Einmal mit Schnittfoto und einmal mit Kurzbeschreibung von Heiko, der auf Nachfrage evtl. Detailfragen beantworten kann.

Als Kernmaterial könnte evtl. Elapor geeignet oder wegen seiner Elastizität sogar besser sein. Erfahrung hab ich keine damit.

GBSB | RC-Network.de
F5B - Flügelaufbau
 
Zuletzt bearbeitet:
Könnte man in Konsequenz eine normale Billigfräse nehmen, oder spielen die Qualitätsfräsen ihre Vorteile auch schon bei dem superweichen Material aus, bei dem man eh' nur auf 0.1mm Genauigkeit fräst?
Patrick

Die "Qualitätsfräsen" erweitern nur Dein Anwendungsspektrum in Richtung schwerer zu zerspanender Materialien - leider bedeutet zu billig kaufen oftmals auch zweimal kaufen, denn irgendwann möchte man eben doch mehr als nur Styro fräsen ... siehe weiter oben.

Gruß Robert
 
Zuletzt bearbeitet:
Für die Hilfsstege hochkantes Balsa, bei den Stegen die Rovings einlegen, dann hochkantens Balsa drauf. Einsaugen oder einfach nur mit Gewichten pressen, härten lassen und planschleifen. Ist natürlich von Vorteil, wenn man die Höhe einigermaüßen genau gemessen hat, dann wirds weniger Schleifarbeit und -sauerei.
Klebst du die Stege in beide Hälften + planschleifen auf Trennebene + Verkleben? Dann muß man die Position gut treffen, um keinen Versatz oben/unten zu bekommen.
Oder haben die Stege gleich die volle Profildicke? Die muß dann halt ziemlich genau passen.
Lars
 
Die Stege werden getrennt wie du es beschrieben hast.
Selbst wenn ein leichter Versatz auftritt spielt das keine Rolle. Schau dir Foto Nr.2 von meinem ersten link an, da sieht man die Trennung recht gut.
 
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