Vorbereitung
Es existieren viele Anleitungen um Tragflächen in Sandwich-Bauweise (z.B. Styro-Abachi) per Vakuumpresse herzustellen. Der Kostenaufwand hier ist gerade dann nicht zu unterschätzen, wenn man nur ab und an mal eine Tragfläche bauen will.
Als kostengünstige Alternative bietet sich das Pressen mittels Gewichten bzw. Verschraubung an. Hierzu benötigt man:
- Die aus einem Styroporkern geschnittenen Kerne samt den Negativteilen
- Beplankungsmaterial (Balsa, Abachi, …)
- Passendes Faserverbundmaterial zur Verstärkung, je nach gewünschten Eigenschaften CFK oder GFK
- Etwas Aramidgewebe als Scharnier (alternativ geht auch Abreißgewebe, ist aber weniger robust)
- Rovings zur Verstärkung der Nasenleiste und des Holms
- Laminierharz
- Trennfolie (Eine spezielle Folie auf der Laminierharz nicht klebt)
- Holz für Holme, Servoschächte und Ruderverkastungen
- Servokabel
- Arbeitsschutz für die Harzverarbeitung (Nitrilhandschuhe und wer ganz sicher gehen will Atemschutz)
- Die Presse
Die Presse
Die Presse besteht aus zwei möglichst geraden Brettern. Man bohrt in gleichmäßigem Abstand Löcher für die Gewindestangen (M10 funktioniert ganz gut) und baut die Gewindestangen dann samt Unterlagscheiben ein. Das ist eigentlich schon die ganze Presse.
Schritt 1
Im ersten Schritt wird nun die Unterseite der Tragfläche laminiert. Hierzu bereitet man das Beplankungsmaterial und das Faserverbundmaterial vor. Beides schneidet man mit etwas Übermaß (im Verhältnis zu den Styroporkernen) zu. Die Unterschale (quasi das Negativ der geschnittenen Styroporkerne) legt man mit Trennfolie aus. Anschließend legt man das zugeschnittene Beplankungsmaterial darauf. Nun mischt man das Laminierharz gemäß der Anleitung an. Man sagt etwa, man benötigt dieselbe Gewichtsmenge Harz wie das Faserverbundmaterial wiegt, ich komme damit aber nie ganz aus und bereite etwa 20% mehr vor. Das Harz wird nun auf das Faserverbundmaterial aufgetragen (mit kraft, es soll wirklich beidseitig feucht sein) und dann auf das Beplankungsmaterial gelegt. Zum Abschluss kommt der Styroporkern darauf, eine weitere Lage Trennfolie und die Oberschale.
Eine letzte Kontrolle ob der Kern korrekt in Ober- und Unterschale liegt (Per Filzstift striche seitlich anbringen hilft) und dann kann man das „Paket“ zum Beispiel mit Mahlerkrep gegen verrutschen sichern bevor man es in die Presse legt.
In der Presse legt man nun das obere Brett auf und zieht gleichmäßig die Muttern an um einen gleichmäßigen Druck auf das Styproporpaket zu erzeugen. Es reichen ein paar Millimeter, das lässt sich mit einem Messschieber gut kontrollieren. Jetzt heißt es die vorgegebene Trocknungszeit des Laminierharz abzuwarten.
Schritt 2
Nach der Trocknungszeit kann das Paket entnommen werden. Dank der Trennfolie lässt sich die Oberschale nun problemlos entfernen. Im nächsten Schritt wird die Tragfläche nun innen ausgebaut. Allerdings muss als erstes der gesamte Überstand an de Nasenleiste entfernt werden, an der Rückseite kann der Überstand bleiben, hier ist es einfacher erst nach dem finalen Verpressen die Tragfläche korrekt abzuschneiden.
Zu diesen Schritten gehört das Vorbereiten des Holm, der Servoschächte und der Ruder. Mit einem dünnen Filzstift lassen sich einfach Markierungen auf dem Styropor auftragen. Mit einem scharfen Cutter die entsprechenden Ausschnitte dann freilegen. Die Ruder und Servoschächte können am besten mit Balsaholz (mindestens 2-3mm stark) verkastet werden. Beim Schleifen gilt: präzise an die Kontur der Kerne rantasten, jede Ungenauigkeit hinterlässt später Spuren an der Außenseite.
Man erstellt nun ebenfalls den Holm (oder die Holme, wenn ein Hauptholm allein zu schwach ist). Hierzu schneidet man ebenfalls den Styroporkern entsprechend aus. Um dem Holm genug Stabilität zu geben wird er mit Rovings (sieht wie eine Schnur aus losen Glas- bzw. Karbonfasern aus) verstärkt. Und zwar so, dass die Faserverstärkung von außen nach innen immer stärker wird. Dadurch erreicht man eine Tragfläche, die außen elastischer ist als in der Mitte. Auf den Fotos erkennt man, dass ich entsprechende Markierungen mit dem Filzstift auf die Kerne gemalt habe. Beim Holm sollte man zusätzlich beachten, dass die Faserrichtung des Holzkerns senkrecht zur Tragfläche sein soll (sprich man halt lauter kurze Fasern die im 90° Winkel auf der Beplankung stehen und nicht wenige Lange Fasern parallel zur Flügelschale). Dadurch nimmt der Holm Druckkräfte besser auf, die Elastizität kommt aus den laminierten Rovings. Wie schon bei der Ruder- und Servoschachtverkastung muss hier sehr genau gearbeitet werden um nicht zu Dick zu werden. Ist der Holm und die Rovings vorbereitet kann er laminiert werden. Hierzu tränkt man die Rowings entsprechend in Laminierharz, legt sich in die Unterschale, anschließend wird der Holz-Holm aufgelegt und die Rowings für die Oberseite wiederum daraufgelegt. Wer noch mehr Stabilität im Holm benötigt kann den Holz-Holm noch mit einem Glas- bzw. Kohlefaserschlauch komplett umschließen. Hier sollte man nun Abreißgewebe auf den nassen Holm (also quasi die harzgetränkten Rowings) auflegen. Dadurch erhält man nach dem Trocknen eine raue Oberfläche. Das wiederum ist notwendig um später eine stabile Verbindung mit der oberen Beplankung zu erreichen. Über das Abreißgewebe kommt dann wieder eine Schicht Trennfolie und die Oberschale um den Holm wiederum in der Presse aushärten zu lassen.
Schritt 3
Im nächsten Schritt bereitet man nun die elektrischen einbauten vor, dies ist nur notwendig, wenn man keine geöffneten Servoschächte in seiner Tragfläche haben will. Ist einem das egal kann dieser Schritt übersprungen werden, man sollte dann lediglich die Servokabel entsprechend einbauen (oder zumindest mit Trinkhalmen Hohlräume für das Einziehen der Servokabel vorsehen. Nicht vergessen sollte man auch Markierungen an der Außenseite um hinterher seine Komponenten wieder zu finden. Hierzu kann man mit einer Stecknadel kleine Löcher durch die laminierte Fläche drücken und diese mit einem Filzstift markieren.
Schritt 4
Im letzten Schritt bereitet man nun das Laminieren der Oberseite vor. Optional kann man nun die Nasenleiste noch verstärken. Will man dies tun schneidet man etwa die vorderen 2-3 mm des Styroporkern weg und bereitet entsprechend Rowings vor um das entferne Material mit den Rowings zu ersetzen (natürlich in Laminierharz getränkt). Wie schon bei der ersten laminierten Seite benötigt man natürlich zusätzlich das zugeschnittene Beplankungsmaterial und die Faserverstärkung. Man bereitet wieder das Laminierharz vor, trägt es gewissenhaft auf und in das Fasermaterial auf, platziert es auf dem Kern, Beplankung drauf und mit Trennfolie und den beiden Schalen ein letztes Mal in die Presse. Mit Malerkrep oder Klebeband wieder gegen Verrutschen sichern. Nach dem Trocknen und dem Entfernen des Überstand an der Nasenleiste sollte das Ergebnis nun etwa so aussehen.
Elasti-Flaps
Will man die Ruder als Elasti-Flaps ausführen kann man dies während des Laminierens der späteren Oberschale ganz einfach realisieren. Man benötigt hierzu lediglich Aramidfasergewebe. Aus diesem Material schneidet man einen Streifen und laminiert ihn mit gut Überstand über den späteren Ruderspalt. Als Materialstärke reicht hier problemlos ein Gewebe mit 80g/qm aus. Das Material sollte im 45° Winkel zum Ruderspalt einlaminiert werden, damit erhält mein Ruder, dass selbst dann noch stabil ist, selbst wenn der restliche Flieger schon komplett am Boden zerschellt ist.
Wie geht es weiter?
Die Tragfläche muss nun entsprechend an der Endleiste und den Rändern zugeschnitten werden. Randbögen müssen erstellt und angebracht werden. Servos bzw. Servokästen und Stecker müssen freigelegt werden. Und natürlich auch die Ruder. Hat man Elasti-Flaps gebaut muss man genau wissen auf welcher Seite man das Ruderband eingebaut hat um dieses nicht zu zerstören. Sind diese Arbeiten abgeschlossen geht es ans Schleifen und an die finale Oberflächenbehandlung.