Archiv der Kategorie: Verbundwerkstoffe

Holme für die Tragfläche

Die Holme sind 3,63 m lang, was planmäßig fast die ganze Länge meiner Werkbank in Beschlag nimmt. Die Holmgurte bestehen aus pultrudierten CFK-Leisten (Kaufteil!), welche in ein Sandwich aus Oregon Pine- und Buchenleisten „verpackt“ werden. Ich habe mich nach Analyse des FEM-Modells dazu entschieden, die CFK-Leisten 6 mm weiter nach außen zu legen als ursprünglich vorgesehen. Damit nehmen sie die Zug- und Druckkräfte besser auf. Die dort vorgesehenen Holzleisten habe ich nach innen verlegt, so dass Gesamtstärke und -Gewicht gleich bleibt.

Zunächst eine schön glatte und ausnivellierte Unterlage aus Paneelen hergestellt. Darauf mit der extralangen Richtlatte zwei Alu-Rechteckleisten ausgerichtet und diese im Soll-Abstand von 134 mm auf die Paneele geschraubt. Darauf eine Lage Paketklebeband zum Trennen.

Dann alle Leisten abgelängt, (teilweise konisch) abgehobelt und jeweils ein Pärchen mit angedicktem Harz verklebt:

Obere Holmgurte.
Untere Holmgurte.

Nach dem Verschleifen sieht das Ganze so aus (die Perspektive verfälscht die Geometrie; der sich im Rumpf befindliche Teil geht bis zu den Buchenklötzen und ist ca. 1 m lang):

Holme vorbereitet.

Jetzt warten die Einzelteile noch auf die Füllung mit Rohazell und den weiteren Zusammenbau. Danach muss erst der Prüfer einen Blick drauf werfen, bevor sie mit 45°-Bidiagonalgewebe umwickelt werden.

Ölwanne

Die originale für den Motor ist aus Stahl und damit v.z.s. (viel zu schwer). Sie wird also aus CFK hergestellt. Dazu habe ich das Hochtemperaturharz Sicomin SR1660/SD7820 verwendet. Man muss es, genauso wie die Form, ordentlich vorwärmen (auf 40 °C), dann stimmt auch die Viskosität wieder. Das Ergebnis lässt sich so super entformen…

… so dass man einfach jede Gewebelage voneinander abziehen kann!

Das Harz war auch nach zwei Tagen Aushärtung bei Raumtemperatur extrem spröde und sowas von nicht flexibel, so dass es bei der kleinsten Bewegung des Gewebes in winzigste Kristalle zerbröselt ist. Ein Ziehen an der ersten Seite hat den Rand sofort delaminiert. Durch Klopfen an die Form und die üblichen Tricks hat es sich natürlich auch nicht entformen lassen. *grrr*

Also noch einmal laminieren… Diesmal bei 8h @ 60 °C vorgetempert und erst danach entformt, was gut funktioniert hat. Lagenaufbau (von außen nach innen): 2x 163 g/m² Glas, 200 g/m² Kohle, 163 g/m² Glas. Auf den Rand wird eine (vorher mit Trennwachs und PVA behandelte) Glasscheibe aufgelegt, dann wird dieser spiegelglatt.

Ölwanne (I).
Ölwanne (II).

Das kleine Loch in der Ecke dient zum Ablassen des Öls. Dort wird auch der Öltemperaturfühler eingeschraubt:

M6-Loch für Temperaturfühler.

Sammler Kühler-Zuluft, nochmal…

Eigentlich waren die Teile schon fertig, passten aber doch nicht zu den vorgesehenen Öffnungen im Brandspant oder gar zu den dafür vorgesehenen Luftführungen der Motorhaube *Ärger*. Also habe ich zwei  neue Urformen gebaut, mit Glasfaser belegt, geschliffen, gefüllert, geschliffen, …

Die neuen Formen sind links und rechts exakt Flächengleich (gegen Druckdifferenzen und unerwünschte Querströmungen) und enthalten auch die aerodynamische Trennung der beiden Zuluftströme bis zum Kühler:

Neue Sammler-Urformen.

… dann beide Urformen ordentlich gewachst, mit PVA beschichtet und jeweils eine Lage Glasfaser (163 g/m² Köper) und CFK (200 g/m², Köper) nass-in-nass auflaminiert (105 g/m² Glas hätten’s auch getan). Dann nach dem Entformen mit drei dünnen CFK-Streifen verbunden (der mittlere enthält ein eingelegtes Stückchen Okoume) und mit Microballongefülltem Harz an den Kühler angepasst:

Sammler Kühler.

Sammler Kühler (II).

Dauer der „Affäre“: 8 Wochen (ok, abzüglich Umbau der Fräse vielleicht nur 4 Wochen).

Anschließende Anprobe im Rumpf: Passt! 🙂

Befestigung für Beschläge, Gleitlager, Fahrwerkshalter II

Die Befestigungslöcher für die vorderen Rumpfbeschläge (Gegenstücke zu den späteren Motorhaltern) gebohrt:

Löcher für vordere Rumpfbeschläge.

Löcher für vordere Rumpfbeschläge.

Nachdem mich die Fahrwerksbefestigung das letzte Mal so gestört habe, die Gegenplatte für das Fahrwerkslager neu konstruiert und aus dem Vollen (AW 7075) gefräst. Diese Version hat M6/M8-Gewinde mit der Länge 1,6xD, die Muttern können somit entfallen. Das Teil ist ca. 10 g leichter als das Original und aufgrund der Verrippung 50% stabiler:

Gegenplatte Fahrwerkslager II.

Gegenplatte Fahrwerkslager II.

… und schließlich noch das Gleitlager für die Höhenruder-Stoßstange angebracht:

Gleitlager Höhenruder-Stoßstange.

Gleitlager Höhenruder-Stoßstange.

Die Schaumstoffteile zur gleichmäßigen Auflage des Tanks zwischen C1 und C2 hergestellt und mit Microballons eingeharzt. Ebenfalls die Schaumstoffteile an C0 (ich nenne sie mal liebevoll „Mutternfänger“, da sie wahrscheinlich nur diese Funktion erfüllen) hergestellt und eingeharzt – allerdings mit 10 mm Stärke statt 20 mm:

Schaumstoffunterlagen.

Schaumstoffunterlagen.

Knüppel + Winglets

Teile für den Knüppel aus S355J2 gedreht:

Scheiben für Knüppel.

Scheiben für Knüppel.

Das zum Knüppel gehörige 20×20 mm²-25CrMo4-Rechteckrohr passend ausgefräst. Die 6 mm-Bohrungen sind ursprünglich nicht vorgesehen, aber die FEM-Rechnung hat ergeben, dass die Schwachstelle nicht das Rechteckrohr selbst, sondern die Schweißnaht des Rechteckrohrs auf dem D16 mm Knüppelrohr ist (spart mal wieder ein paar g Gewicht):

Rechteckrohr für Knüppel.

Rechteckrohr für Knüppel.

Weiterhin die vordere äußere Sitzbefestigung aus 1,5 mm AW 2017 gefräst:

Vordere Sitzbefestigung (außen).

Vordere Sitzbefestigung (außen).

… und schließlich einen Satz Winglets nass-in-nass Handlaminiert. 100 g/m² Glasfaser (Leinwand), 195 g/m² Kohle (Köper) und Abreißgewebe drüber:

Winglets.

Winglets.

Gewicht pro Winglet (Halbschale oben und unten) vor dem Besäumen (d.h. inkl. 100 g/m² Abreißgewebe): Lediglich 630 g und damit 20% leichter als das Vergleichsgewicht. 🙂 Mit nur einer Lage Kohle fühlen die sich noch ziemlich „labberig“ an. Mal sehen, wie das mit den Rippen später wird.

Fahrwerksschwinge und -Aufhängung

Die zwei noch fehlenden Gegenplatten für das Fahrwerkslager mittels CNC-Fräse aus 6 mm dickem AW 2017 hergestellt:

Gegenplatten Fahrwerkslager.

Gegenplatten Fahrwerkslager.

Dann die Fahrwerksschwinge auf Maß gekürzt (=1 Stichsägeblatt stumpf) und angefangen, diese in Form zu feilen. Dabei festgestellt, dass die Dicke der Schwinge an fast allen Stellen nicht ausreicht. Dementsprechend weitere Lagen 600 g/m² UD-Glasgelege auflaminiert und mittels Abreissgewebe zum trocknen verpresst:

Auflaminieren Glasfaser.

Auflaminieren Glasfaser.

Danach die Fahrwerksschwinge erneut in Form geraspelt/gefeilt/geschliffen (=1 x Raspel Hieb 2 stumpf). Ich sage nur: Kleine, feine, fiese Glasfasern! :-/

Danach Anprobe, ob die Fahrwerkslager passen:

Passt!

Passt!

Da positiv mit ~2 mm seitlichem Spiel, schließlich den Kohlefaserschlauch D=90 mm x 45° aufgelegt, eingeharzt und anschließend wieder mit Abreissgewebe verpresst:

... und Socke drum!

… und Socke drum!

Kühler III

Den Kühllufteinlass ebenfalls mit Microballons auf dem Kühler angeformt. Anschließend die überstehenden Ränder der beiden neu entstandenen Dichtflächen (die Dichtfläche nicht!) verschliffen, den Kühler gereinigt, erneut abgeklebt und eine Helling zum Halten der beiden Teile am Kühler gebaut…

Kühler in Helling.

Kühler in Helling.

Helling (Rückseite)

Helling (Rückseite)

… und mit einem breiten Aramidstreifen beide Teile verklebt:

Kühlluftein- und Auslass miteinander verklebt.

Kühlluftein- und Auslass miteinander verklebt.

Auf die Art und Weise passen Kühlluftein- und -Auslass perfekt auf den Kühler, der sich anschließend im Schadensfall auch austauschen lässt (wird nach hinten unten in das Cockpit herausgezogen).

Kühllufteinlass II

Die mittige Trennung des Kühllufteinlasses (2 Teile) exakt eingepasst und mit reichlich angedicktem Harz verklebt. Den entstandenen Hohlraum für statischen Druckausgleich angebohrt:

Verklebung der Trennung im Kühllufteinlass.

Verklebung der Trennung im Kühllufteinlass.

Weiterhin den Kühlluftauslass auf den Kühler ausgerichtet und mit angedicktem Harz verklebt, nach dem Trocknen entformt und verschliffen. Er passt jetzt ohne verbleibenden Luftspalt auf den Kühler:

Anformung des Kühlluftauslasses.

Anformung des Kühlluftauslasses.

Die Kühllufteinlässe für die Motorhaube und dem Kühler-Adapter mussten zum Entformen zersägt werden, daher wieder mit einem Aramid- bzw. Kohlestreifen verklebt (3 Teile, ohne Bild).

Kühllufteinlass

Kühler zunächst mit Packband abgeklebt:

Kühler abgeklebt.

Kühler abgeklebt.

Dann die beiden Einzelteile des Kühllufteinlasses passend auf dem Kühler ausgerichtet, zugeschnitten und mit einem 170 g/m² Aramidstreifen miteinander verklebt:

Kühllufteinlass verklebt.

Kühllufteinlass verklebt.

Schablonen für die von mir geplante Teilung des Einlasses aus Pappe hergestellt. Diese zunächst als Platte aus 106 g/m² Glas und 170 g/m² Aramidfaser laminiert (oben im Bild).  Der Luftstrom aus rechtem und linkem Lufteinlass hat wegen variierendem Einlassquerschnitt links/rechts leider auch unterschiedliche Drücke / Geschwindigkeiten. Die Teilung in der Mitte des Lufteinlasses soll gegen helfen, dass beide Strömungen den Kühler verwirblungsfrei erreichen.

Ach ja: das war jetzt die Baustunde #695 (d.h. 23% sollten erledigt sein, aber da glaube ich nicht dran).

Noch mehr Metall…

Einige weitere Metallteile hergestellt:

  • Lager für Höhenruder aus 4 mm AW2017 mit abgeschrägter Rückseite, passende Gegenstücke (Konstrukteur: „Teil ohne Zeichnung“) für die Innenseite aus 1,5 mm AW2017, Gegenstück für den Umlenkhebel und Anlenkhebel Höhenruder aus 1,5 mm AW2017:

    Höhenruderlager, Gegenstücke.

    Höhenruderlager, Gegenstücke.

  • Lager für das Seitenruder aus 4 und 1,5 mm AW2017:

    Seitenruder-Lager.

    Seitenruder-Lager.

  • Innenhülsen für das Fahrwerkslager aus AW7075; für die Rillen habe ich mir einen Drehmeißel aus HSS geschliffen, was bestimmt 2 h in Anspruch genommen hat (Schleifen-Wasserbad-Schleifen-Wasserbad-… ja nicht ausglühen!). Weiterhin die Nabe für den Höhenruder-Umlenkhebel aus 8×1 mm V2A-Rohr geschnitten:

    Fahrwerksdämpfer-Innenteile, Nabe HLW-Umlenkhebel.

    Fahrwerksdämpfer-Innenteile, Nabe HLW-Umlenkhebel.

Ach ja: CNC-Fräse verkauft, da Budget für eine neue her muss. Die Portalfräse ist zu weich, um Alu vernünftig zu fräsen (Schruppen musste man mit 0,7 mm Aufmaß, um dann mit 0,1 mm Aufmaß gerade so das Nennmaß -0 + 0,2 mm zu erreichen). Mal schauen, was der Nachfolger wird (eins ist sicher: viel zu teuer)…