Bauphasen des F3F-/F3B-Fliegers "Freestyler"

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:

Trennebene mit SchablonenZuerst 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.

 

 

Kerne einklebenUm 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...

sieht schon ganz gut aus, muss aber noch geschliffen werdenDazu 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...

 

Martin schleift...

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.

die Rumpfanformung wird angespachteltNun, 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.

Ausrichten der Trennebene

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.

Laminieren... Abstandsgewebe drauf

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.

Stahlrahmen nun die Unterseite

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.

Positiv in TrennebeneNun 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...

zweite Stapelfaserlage laminierte Form mit Stahlprofil


Zurück zur Homepage

Andreas, 14.09.2001