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SAL im Eigenbau - Positiv bauen

RCN09Im Forum von RC-Network findet seit September2009 ein reger Erfahrungsaustausch über den Eigenbau eines SAL statt. Die Teilnehmer konstruierten und diskutieren über den RCN09 - einen wettbewerbstauglichen Schleudersegler. Um sich in die Thematik "GFK-Positivbauweise" einzulesen sind insbesondere die Webseiten vom holländischen F3k Profi Loet Wakkerman und und von David Stockmayr sehr zu empfehlen.

Beide beschreiben sehr ausführlich den Bau eines SAL Flügels in Positivbauweise. Den letzten Schliff hat das Video von Phil Barnes "Vacuum Bagging" gegeben.

Im RCN Forum findet man die benötigten Informationen wie Geometrien / Profile usw. Da ich meine Modelle in der Saison 2010 einsetzten wollte, habe ich erst mal darauf verzichtet mich auch noch in den Rumpfbau einzuarbeiten. Ich habe mich nur in die Positivbauweise eingearbeitet und die Rümpfe zu gekauft.

 

Der Modellflugkollege "Wattsi" - Wolfgang Watzke- war so nett mir die Kerne CNC zu schneiden. Die Kerne sind trotz der geringen Tiefe in exzellenter Qualität, das Geheimnis ist ein dünner Draht, die passende Temperatur und eine extrem niedrige Schnittgeschwindigkeit. Die Kerne von Wolfgang sind so perfekt, das so gut wie keine Fäden auf den Oberflächen sind. Sie werden einmal mit 400er Papier übergeschliffen und können weiter bearbeitet werden.

Kerne

Wer CNC geschnitten Kerne zu einem guten Preis benötigt, kann sich gerne an mich wenden und ich stelle dann den Kontakt zu Wolfgang her.

Nach dem ich alle Beiträge durchgelesen hatte, habe ich mich mit einem Blatt und Stift wieder dran gemacht alle Beiträge erneut zu lesen und die verwendeten Materialien und "Aufbauten" zu notieren. Anschließend habe ich sie für mich ausgewertet und mir eine Bestellliste angefertigt:

Leitwerke

Ich bin zunächst mir den Leitwerken gestartet. Die ersten sahen gar nicht so schlecht aus und auch auf der Waage sah es zunächst gut aus. Super direkt beim ersten Anlauf geschafft und dann ach Du Schreck warum zeigt die andere Waage was ganz anderes an? Nochmal eine Vergleichsmessung und was soll ich sagen, die erste war verstellt und hat nach der Korrektur erschreckender Weise das gleiche wie die zweite angezeigt: 17g für beide Leitwerke und dann auch noch ohne großartige Verstärkungen und ohne Aramid für das Scharnier...

Also wurde geübt und geübt. Dabei wurde die Erfahrung gemacht, dass man ohne Klo- oder Küchenpapier im Vakuumsack die Leitwerke nicht ordentlich angepresst bekommt. Das wenn man eine dünnere Folie als Mylar nimmt, sich die Noppen vom Küchenpapier in die Oberfläche der Leitwerke eindrücken. Wenn es mal in Mode kommt, Leitwerke mit unzähligen kleinen Vertiefungen zu versehen, habe ich schon einen Satz ;-) Vielleicht kann mal jemand in dieser Richtung aerodynamische Versuche machen.

 


Doch zurück zu den einzelnen Bauabschnitten:

Am Beispiel der Leitwerke habe ich die einzelnen Schritte aufgeführt. Für alles werden Schablonen angefertigt, hier werden sie gerade auf das Mylar übertragen. Damit sich die Folie schön an der Nasenleiste anlegt, ist sie trotz ihrer 0,3mm Dicke, vorne zusätzlich mit dem Dremel schräg herunter geschliffen. Beim Schliefen schön vorsichtig sein, sonst ist schnell die Folie durch und somit nicht mehr zu gebrauchen. Das  Mylar schliesst an der Nasenleiste mit dem Kern ab und steht an der Endleiste ca. 3 mm über.

Auf dem Mylar sind alle erforderlichen Markierungen aufgebracht. Diese kennzeichnen die Positionen für die CFK-Verstärkungen und Scharnierlinien.

Die Folie muss gut mit Trennwachs behandelt werden, damit sich die Teile hinterher "entformen" lassen.

Die Folien müssen ablüften und werden überpoliert - den Vorgang wiederhole ich nach jeder Benutzung zweimal.

Ein kleiner Exkurs in die Gewichte von Leitwerken. Aufgrund des langen Hebelarms eines F3K /SAL Modells ist es notwendig am Heck so leicht wie möglich zu bauen. Ein um ein Gramm leichteres Leitwerk bedeutet ca. vier Gramm weniger Gewicht in der Nase. Das entspricht einer Einsparung von 5g. Das scheint nicht viel, aber bei drei Gramm am Heck sind es 15g in Summe was 6 % des gesamten Fluggewichts (260g) entspricht!

Ich habe mit verschiedenen Materialien experimentiert und hier die Massen festgehalten. Selbstverständlich haben alle die gleiche Form und Größe gehabt.

Das verschliffene Kernmaterial aus 2800er Styrodur wiegt 5g für beide Leitwerke (Seite & Hoehe)

Hier die Masse von "Jackodur" aus dem TOOM Baumarkt.

Ein Seitenleitwerk aus DQCell - das HLW hat in etwa genauso viel gewogen. In Summe also knapp 3Gramm mit Verstärkungen. Leider ist zum einen die Oberfläche nicht so toll und die Festigkeit ist nicht mal annähernd so hoch. Schade, es wäre toll gewesen so einfach zwei Gramm einzusparen.

Die Nasenleiste wird 48er Glas beklebt - am Anfang habe ich dafür 3M77 Sprühkleber genommen - jetzt nehme ich 3M ATG 924 Klebstoff-Film. Damit franst es nicht so arg aus und kann auch einfacher aufgeklebt werden. Der Streifen ist 9mm breit und wird mit 45 Grad Ausrichtung geschnitten, damit er sich sauber an der Nasenleiste anlegt.

 

Mit den Verstärkungen an der Nasenleiste hat das Gewicht nicht wesentlich zu genommen.

Hier habe ich die Materialien für einen Satz Leitwerke zugeschnitten: 16K Roving welcher ungefähr zur Hälfte aufgeteilt wird und 36g Aramid für das Scharnier. Auf jeder Seite wird dann später ein CFK Roving dünn gewalzter Roving aufgebracht.

 

Es folgen hier bald noch ein paar Bilder vom laminieren.

Der Folienschlauch wird an einer Seite mit Klebeband verschlossen. Unter dem Anschluss liegt ein dickes Vlies damit die Tüte sich nicht zusammen zieht und ein gleichmäßiger Unterdruck möglich wird.

Die Styrodurkerne werden mit 0.85 bar eingesaugt. Die Küchenrolle dient auch der gleichmässigen Verteilung des Unterdrucks und nimmt überschüssiges Harz auf.

 

Version1:

Besteht aus 8g Kohle Vliess, Nasenleiste aus 25g Glas, Scharnier aus 36g Aramid

Seite 6g Hoehe 7g

Version2:

Besteht aus 25g Glas Nasenleiste aus 25g Glas Scharnier aus 36g Aramid Seite 6g Hoehe 7g

eine Fläche mit einem Roving und 2 25g Glas wiegt

Nach den ganzen Informationen zum Bau eines F3K Leitwerkes, hier mal zur Motivation ein Bild von einem fertigen Modell. Es ist schon was anderes, ob man ein Modell selbst gebaut oder nur gekauft hat.

 


 

Fläche

Die Flächen werden im Prinzip genauso aufgebaut wie die Leitwerke. Die Nase bekommt ein Band aus 95 CFK zur Verstärkung. Das Disser wird vorher erstellt, in dem man auf einem Holzrahmen 1K CFK Roving spannt.

Interessant ist ein Vergleich der unterschiedlichen Schaummaterialien (Daten sind aus dem Forum):

Der leichteste Schaum ist Basf Styrodur 2500c ca. 41-44gr.

Die 3035 Kerne wiegen 57g.

Kerne aus 2800er Material geschnitten und wiegen (nicht verschliffen) 50g.

Damit scheidet der 3035 Schaum aus. Der Gewichtsunterschied zwischen 2500er und 2800er beträgt 6-9g. Für einen extrem leichten Flieger sollte man also den 2500 er Schaum nehmen. Im Forum findet sich auch eine Tabelle der Styrodursorten.

Auf dem nachfolgenden Bild sieht man die ersten drei Tragflächen die ich in der beschriebenen Positiv-Bauweise gebaut habe.

F3K Flächen

Die vordere ist für "jeden Tag" bzw. beim Wettbewerb für Wind, extra schwer mit 8er Kohle Vlies, 49g Glas, an den Querrudern zusätzlich 25g Glas, 95 Kohle an der Nasenleiste, Holm mit 80er UD Kohle. Gewicht pro Seite 78g. Zusammengeklebt mit 95 Kohle in der Mitte und Wurfblade 163g.

Servos Hitec HS 65 HB Kugellager Carbonitgetriebe 0,14s/60Grad und 1,8kgcm Gewicht11g 11,6mm dick


Die rote Disser Fläche 2 mal 25g Glas, 95 Kohle an der Nasenleiste, Holm mit 80er UD Kohle. Gewicht pro Seite 64g. Zusammengeklebt mit 95 Kohle in der Mitte und Wurfblade 133g. Transparentfarbe "Karminrot" von R&G

Servos Graupner DS281 (Daten werden nachgereicht)

Die letzte Fläche ist die ich zu erst gemacht habe: 2 mal 25g Glas, einen Roving als Holm 25g an der Nase und wiegt 60g pro Seite.

Disserfläche in Grün

Die grüne Disser Fläche wiegt 67g. Sie besteht aus zweimal 25g Glas, 95g Kohle an der Nasenleiste, Holm mit 80er UD Kohle. Schön an der dunkleren Farbe zu sehen, ist die zusätzlich 25g Glaslage an der Flächenwurzel. Die Fläche ist deswegen "so schwer" da ich sie im Sommer 2010 gebaut habe. Bei Wärme lässt sich das Harz nicht so lange verarbeiten, wird schnell dick und lässt sich dann natürlich weder abrollern noch absaugen. Nach den ersten Erfahrungen mit dem zuvor gefertigten Flächen ist die Grüne im Nasenbereich der Wurzel zusätzlich verstärkt. Die rote Fläche habe ich jetzt 20h geflogen. Da ich immer das Modell am Rumpf fange, rutscht es durch die Hand und hat die Nase vor allem an der linken Seite weich "geklopft". Hier liegt jetzt eine zusätzliche CFK Verstärkung und zur Krafteinleitung ein 25g Glas Patch. Des weiteren habe ich bei der alten Fläche schon den Wurfpin neu einharzen müssen, da das Material weich wurde. In der neuen Fläche habe ich jetzt "großflächig Balsa eingearbeitet um dem entgegen zu wirken.

Verstärkung des Randbogens am SAL Modell

Verstärkung des Randbogens am SAL Modell

Noch ein Tipp zum Thema Gewebe: am Anfang habe ich "normales" 25g Gewebe zu 4-5 Euro/m² gekauft und habe dann von Jan den Tipp bekommen mal bei Ebay nach hp-textiles zu suchen, da dieser Verkäufer immer mal wieder günstig ganze Rollen versteigert. Ich habe eine 20m² für 21 Euro kaufen können.

 

Den Bau des Wurfpins werde ich später beschreiben.

 

Weiterführende Weblinks: