Da ich diesmal mit der Digitalkamera die einzelnen Arbeitsschritte festgehalten habe, ist daraus gleich eine kleine Dokumentation zum Formenbau geworden. Deshalb gibt es die Bilder jetzt erstmal bei "Technik" zu sehen.
Diese haben wir in der von uns schon mehrfach erprobten Positiv-Spachtel-Bauweise erstellt. Nachfolgend ein paar Bilder vom Bau:
Zuerst
braucht man ein paar möglichst genaue und wellenfreie Positiv-Schablonen
(Alu-Flachmaterial aus dem Baumarkt eignet sich ganz gut dafür), welche
bis zur Profilsehne in die günstigerweise verzugsarme Trennebene eingelassen
werden. Da sie sich später beim Abheben der Negativform mit dem Urmodell
von der TE lösen sollen, werden sie, wie die gesamte TE, vorher getrennmittelt
und nur sparsam mit 5 min Epoxy eingeklebt.
An der Nasenleiste haben wir dann noch ein 0,5 mm dickes Stahlband (Verpackungsmaterial...) aufgeklebt, um später beim Schleifen einen festen Bezugspunkt zu haben. Von früher wissen wir noch, wie nervend es ist, ständig neu die Geradheit der Nasenleiste überprüfen zu müssen...
Am Randbogen sorgen 0,15er Alubleche für eine oben wie unten deckungsgleiche Kontur.
Um
die großen Zwischenräume auszufüllen, haben wir nun extrudierten
PS-Hartschaum (Styrodur) mittels Harz und Vakuum zwischen die Rippen geklebt.
Die Kerne kann man gut mit dem heißen Draht über den Schablonen schneiden.
Um für die GFK- und Spachtelschicht genügend Schichtdicke zu erhalten,
wird 1 mm starkes Blech untergelegt, das nach dem Schneiden wieder rausgenommen
wird. Dadurch entsteht dann automatisch der nötige Absatz.
Darüber wird dann noch eine Schicht 163er Glas laminiert, damit das Positiv
genügend druckfest wird und vor allem der Kern nicht von nachfolgenden
Spachtelschicht angelöst wird! Polyesterspachtel enthält Styrol, was
für PS-Schaum nicht gerade "gesund" ist...
Anschließend kann
der Spachtel Schicht um Schicht aufgetragen und mit einem Straklineal wieder
abgezogen werden. Wir haben diesmal einen Ziehspachtel (Polyesterbasis) verwendet,
was sich im Nachhinein als nicht optimal herausgestellt hat. Zwar kann man so
wirklich schnell arbeiten, da sich das Zeug schon nach ca. 30 min schleifen
lässt. Aber es weist gegenüber Epoxidharz eine gewisse Schrumpfung
auf, was bei uns dazu führte, dass sich der Randbogen und teilweise auch
die Nasenleiste von der TE lösten und mehrfach neu angeklebt werden mussten
(sehr ärgerlich...)
So nach ca. 3 bis 4 Spachtelgängen wird die Oberfläche dann nicht
nennenswert glatter, so dass man nun das Ganze lackieren kann...
Dazu
haben wir wegen der guten Trenneigenschaften und Lösemittelresistenz UP-Vorgelat
verwendet. Nass lässt es sich auch ganz gut schleifen (trocken braucht
man das gar nicht zu probieren...) und man kann mit Polierschleifpaste auch
einen ausreichenden Glanzgrad erreichen.
Wenn man an einem Urmodell schleift, wird man schnell merken, dass man so irgend möglich einen ordentlichen Schleifklotz einsetzt. Viel wichtiger als Glattheit ist nämlich die Wellenfreiheit der Oberfläche und die wird sich sonst nicht einstellen. Ausserdem tut man gut daran, die Werkstatt in einen "Reinraum" zu verwandeln. Es gibt kaum etwas Schmerzhafteres, als den Schleifklotz auf die langsam spiegelnde Fläche zu setzen und bei den ersten Schleifbewegungen zu merken, dass sich da wer weiss woher wieder irgendwelche Sandkörner drauf niedergelassen haben...
Unsere Schleifklötze bauen wir jetzt entweder aus Alu-Vierkant-Material oder aus Hartschaum-Platten, je nachdem, ob man einen harten oder flexiblen braucht. Darauf wird das Schleifpapier mit Teppichklebeband getaped. Achtung: Manche doppelseitigen Klebebänder quellen unter Feuchtigkeitseinfluss auf und sind damit unbrauchbar.
Nun,
da sich die Oberflächenqualität langsam (wirklich langsam...) dem
gewünschten Ergebnis nähert, wird noch die Anformung für den
Rumpf-Tragflächen-Übergang angespachtelt. Dazu macht man sich zwecks
Passgenauigkeit der beiden Hälften am besten wieder ein paar Alu-Schablonen.
Diese allerdings genau zu positionieren ist nicht so einfach.
An den überstehenden Enden im Bild links werden noch gefeilte Alu-Teile
angesetzt, was später den Dübel für die Flächenbefestigung
am Rumpf ergibt.
Nachdem wir an der Oberflächenqualität
der Urmodelle nicht mehr viel verbessern konnten, weil selbst wir irgendwann
von der Schleiferei die Nase voll haben, war es wieder einmal soweit - der Zeitpunkt
zum Laminieren der Oberschale war gekommen. So ein Ereignis bedeutet immer einen
tiefen Einschnitt im Leben eines formenbauenden Modellfliegers. Das Ergebnis
der monatelangen Vorarbeit wird dann unwiederbringlich in der Negativform festgehalten.
Jeder Kratzer, jede Welle und jede Macke wird dann jeden Flieger, der aus der
Form kommt verunstalten; man sollte sich also sehr sicher sein, gute Arbeit
geleistet und keinen Fehler gemacht zu haben.
Als kleiner Ausweg bleibt zwar noch die Möglichkeit, in der Form Oberflächenfehler
zu verschleifen (u.a. deshalb verwenden wir das ungefüllte Formenharz),
aber das bewegt sich höchstens im Hundertstel-Millimeter-Bereich. Und deshalb
sind da immer diese bohrenden Fragen: Passt alles?? Ist die Profilgenauigkeit
in Ordnung? Wird die Trennwirkung ausreichen? Kriegen wir keine Blasen ins Formenharz?
...
Doch beliebig lange kann
man diesen Arbeitsschritt nicht hinausschieben, schon gar nicht, wenn in zwei
Monaten der erste Flieger fertig sein soll. Deshalb legten Martin und ich gleich
nachdem der langersehnte Härter für das Epoxidharz geliefert wurde
los. Bis alle Vorbereitungen getroffen waren und die erste Schicht Formenharz
aufgetragen werden konnte, war es 18.30 Uhr. Uns war klar, dass wir nicht vor
Ablauf von 6-7 Stunden fertig werden würden. Schließlich waren wir
dann auch um 2.30 Uhr fertig, aber was soll's. Das musste halt sein.
Warum tun wir uns das an, mag sich mancher fragen. Weil es einfach so cool ist,
einen eigenen Flieger zu bauen, die eigenen Vorstellungen und Erkenntnisse hineinzustecken
und dann vielleicht auch noch ein überragendes Fluggerät herauszubekommen.
Es ist natürlich ein Risiko, aber "No risk, no fun". Wessen Ideen
und kreative Lösungen schonmal z.B. durch Wettbewerbserfolge belohnt wurden,
der kann dieses Gefühl sicher nachvollziehen. Ok, das musste jetzt einfach
mal gesagt werden. Jetzt aber zurück zu den Arbeitsschritten.
Damit die Form dann später auch die nötige Genauigkeit aufweist, ist es natürlich zwingend notwendig, die Trennebene genauestens auszurichten. Wir haben das mit der Wasserwaage gemacht, damit kann man schätzungsweise +/- 0,1° Winkelgenauigkeit erreichen. Schön zu sehen auch das Positiv des Tragflächen-Verbinders. Dieses wird gleich mit abgeformt, damit die Position später immer wieder reproduzierbar ist. Die Ausrichtung ist allerdings eine heikle Sache - wenn sie nicht stimmt, dann für immer.
Dann geht es weiter, wie schon bei der Leitwerksform. Zwei Schichten Formenharz mit je ca. 1 h Gelierzeit, dann Füllmasse in die Kanten (keine Kupplungsschicht in dem Sinne, sondern um ein Anliegen des Abstandsgewebes zu ermöglichen). Dann die ersten Laminatschichten (1x80, 2x163, 1x390 g/m²), danach das auf einer Folie vorgetränkte Abstandsgewebe und zum Schluss noch eine 390er als Abschluss. Um zügig arbeiten zu können, empfiehlt es sich bei so großen Teilen, Mohair-Walzen zum Laminieren zu verwenden. Damit ist man ca. doppelt so schnell, wie mit dem Pinsel - und es dauert immer noch lange genug... Und außerdem fallen einem sonst bald die Finger ab und der Pinsel runter, weil beim Laminieren Muskeln beansprucht werden, die normalerweise selten gebraucht werden.
Wenn man dann am nächsten
Tag wieder einigermaßen einsatzfähig ist, kann man noch den Stahlrahmen
für den Hinterbau aufkleben. Und nachdem das Harz durchgehärtet ist,
kommt dann der spannende Moment des Entfernens der Trennebene. Wer ein paar
Wochen vorher nichts falsch gemacht hat, darf sich nun freuen, dass das Urmodell
in der Negativform geblieben ist. Andernfalls hat man ein Problem...
Aber die Freudensprünge sollte man sich noch verkneifen, es könnte
immer noch passieren, dass das Urmodell auch dann wenn es soll nicht aus der
Negativschale springen will. (Wir haben da schon Erfahrung - siehe JC...)
Was für ein Rumpf für das Urmodell adaptiert wurde, kann sich sicher jeder denken. Wir wollen jedenfalls die Greifbarkeit und die Festigkeit bzw. auch Steifigkeit im Tragflügelbereich durch Höhersetzen des Flügels verbessern. Desweiteren wird auch die Leitwerksbefestigung geändert. Ein zweiteiliges steckbares Leitwerk führt mit Sicherheit zu einem geringeren hecklastigen Moment. Man spart immerhin das bei einteiligen Leitwerken im Bereich der Auflage doppelt vorhandene Material ein.
Um eine super Passgenauigkeit der Fläche auf dem Rumpf zu erreichen, haben wir in der Flächenform ein Dummy-Teil erstellt, welches auch gleich als Formstück für die Negativform dient. Das hat auch den Vorteil, dass die Aufnahme für die Dübel gleich mit angeformt werden kann.
Nun
ist es endlich soweit, die Rumpfform ist auch endlich laminiert. Damit haben
wir nach einem halben Jahr nun quasi alle Formteile fertig. Hier noch ein paar
Bilder und Worte:
Nachdem wir das getrennmittelte Urmodell in die Trennebene eingesetzt und den Spalt mit Modelliermasse (Knete) verschlossen hatten, folgte das Abformen. Der Klotz für die Öffnung der Form im Bereich des Servobretts besteht übrigens aus Hartschaum beschichtet mit Klebeband. Das machen wir schon seit jeher so und es funktioniert wirklich prima und die Anpassungsarbeit geht recht schnell.
Diesmal haben wir wieder die konventionelle Technik angewendet. Abstandsgewebe würde wegen der recht starken Krümmungen zu viel angedicktes Harz zum Ausfüllen der Kanten erfordern. Und die Zeitersparnis beim Tränken ist bei einer so kleinen Form nicht so groß.
Um aber eine leichte und absolut verzugsfeste Form zu bekommen, haben wir diesmal je eine Schicht Kohlegewebe oben und unten einlaminiert. Dazwischen sorgen je 2 Lagen 580er Glas und Stapelfasergewebe für Laminatdicke. Das Stapelfasergewebe ist allerdings ein richtiger Harzsauger. Da verschwinden schnell mal 150 g in einer Lage. Dafür kann man dann die abschließende 580er aus dem Reservoir tränken;-)
Als zusätzliche Versteifung
haben wir diesmal ein Stahlblech-U-Profil aus dem Baumarkt verwendet. In Verbindung
mit der Form ergibt sich ein wirklich supersteifer Kastenquerschnitt. Was wir
allerdings nicht beachtet hatten, war die Behinderung einer freien Luftzirkulation
über dem frischen Laminat. Dadurch war die Wärmeabfuhr der exothermen
Härtungs-Reaktion doch ziemlich stark eingeschränkt, so dass wir eine
deutlich spürbare Erwärmung der Form feststellen mussten. Bis zu 5
mm Laminatdicke funktioniert unsere Standardkombination L285+H285 normalerweise
problemlos. Hier half aber nur, die Form kurz an die frische Luft zu stellen,
bis der größte Temperaturanstieg überwunden war. Wir wollen
ja nicht, dass irgendwie Gewebestruktur in der Form abzeichnet oder gar die
Form abraucht.
Solange man also scheinbar noch so kleine Änderungen im Verfahren einfließen
lässt, bleibt das Herstellen einer Form eine relativ aufregende Sache...
