Archiv der Kategorie: Verbundwerkstoffe

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)…

Formen (V)

Zunächst Fahrwerksschwinge entformt, was ein größerer Act war. Die Schwinge wiegt vor der Besäumung glatt 6 kg, was eigentlich ~0,5 kg zu wenig ist; bedeutet: zu viel Harz drin (da die Dichte von Glasfaser 2,6 g/cm³ und von Harz 1,15 g/cm³ ist). Es gibt aber auch eine Tabelle, die spricht von 5,2 kg. <Ironie>So ein Glück, dass die Unterlagen wohlgeordnet und widerspruchsfrei sind</Ironie>.

Die Schwinge wird später einem Belastungstest unterzogen, bevor sie fertig eingebaut wird. Ich traue dem Braten nicht (gerade, weil der Konstrukteur darauf hinweist, dass bereits 3 von 9 Selberbauern ihre Schwinge neu machen)…

Fahrwerksschwinge vor dem Besäumen.

Fahrwerksschwinge vor dem Besäumen.

… und dann kamen die restlichen Formteile an die Reihe. Alles schön nass-in-nass laminiert:

  • Tanks: Die Gaz’aile2 verfügt über mehrere Rumpftanks. Der eine sitzt vor/unter den Sitzen, der andere hinter dem Instrumentenbrett „auf den Knien“. Ich bin mir noch nicht sicher, ob ich den Zusatztank genau so einsetzen werde, wie von den Formen vorgegeben (Position gefällt mir nicht, ist der Avionik etwas im Weg). Alle Tanks sind aus 106 g/m² Glasfaser, 170 g/m² Aramid. Gewicht Haupttank: 535 g. Tanksumpf: 41 g. Zusatztank: 683 g.

    V. o. n. u.: Zusatztank, Haupttank, Tanksumpf.

    V. o. n. u.: Zusatztank, Haupttank, Tanksumpf.

  • Kühlluft-Einlass: 106 g/m² Glasfaser, 170 g/m² Aramid = 253 g.
  • Kühlluft-Auslass: 106 g/m² Glasfaser, 170 g/m² Aramid = 149 g.

    Kühllufteinlass (oben, links) und -Auslass (unten rechts).

    Kühlluftein- und -Auslässe.

  • Verlängerungen Kühllufteinlass: 106 g/m² Glasfaser, 196 g/m² Carbon = 271 g (beide zusammen). Die werden später teilweise an die Motorhaube, teilweise in das Brandschott eingeklebt.
  • Radschuhe Hauptfahrwerk: Die sind etwas komplizierter im Aufbau: 106 g/m² Glasfaser, 170 g/m² Aramid. Die Verstärkungen habe ich statt aus Aramid aus 210 g/cm² Aramid/Carbon-Hybridgewebe hergestellt. Gewicht: 289/293 g.
  • Radschuh Bugrad: 106 g/m² Glasfaser, 210 g/m² Kohle/Aramid Hybrid, Loch innen mit 300 g/m² Glas überdeckt. Verkleidung Bugradstrebe: 106 g/m² Glasfaser, 170 g/m² Aramid = 92 g (da wird noch einiges abgeschnitten).

    Bugradverkleidung, Hauptradschuhe.

    Bugradverkleidung, Hauptradschuhe.

  • Verkleidung Seitenleitwerk: 106 g/m² Glasfaser, 170 g/m² Aramid = 79 g.

    Rumpfspitze, Übergänge Rumpf-HLW/SLW.

    Rumpfspitze, Übergänge Rumpf-HLW/SLW.

  • L-Winkel, mit denen später die Motorhauben am Brandschott befestigt werden: 106 g/m² Glasfaser, 2x 196 g/m² Carbon = 143 g. Die 300 g/m² Glas-Decklage ergänze ich später.

    Winkel Motorhaubenbefestigung.

    Winkel Motorhaubenbefestigung.

Weiterhin war noch eine Form für den Motor-Lufteinlass da, aber der hat die glatte Seite außen statt innen. Das werde ich später nur als Urmodell missbrauchen (muss sowieso mit Temperaturbeständigem Harz gebaut werden, das habe ich aber nicht da):

Auspuffverkleidung, Motor-Lufteinlass (grobform).

Auspuffverkleidung, Motor-Lufteinlass (grobform).

Noch etwas zum Gewicht: Insgesamt sind meine Formteile zusammen ca. 1,1 kg schwerer geworden als die angegebene Referenz (bei dieser gibt es aber einen erheblichen Anteil Luft zwischen den Gewebelagen, das wollte ich zugunsten der Bauteilfestigkeit nicht riskieren). Ist auch der Technik geschuldet (alles Handlaminat). Das von mir zuerst angedachte Vakuumpressen habe ich aufgrund der Kosten (Lochfolie, Saugflies, …), zur Verfügung stehende Zeit und Wabbeligkeit der Formen nicht realisiert.

Resumee: Alles in allem war das Abformen eine Aktion von ganzen 4 Wochen, hat mich ~7 kg Harz gekostet und um einige Erfahrungen reicher gemacht (wie immer). Manche „Schönheit“ ist der knapp bemessenen Zeit zum Opfer gefallen (habe die Ausleihzeit gut ausgenutzt…). Wird beim Finish nachher seine Zeit kosten, das wieder zu richten.

Hauptfahrwerksschwinge und weitere Formteile

Gestern weitere Formteile (Radschuh Bugrad und linkes Hauptfahrwerk, Tanksumpf) laminiert (Bilder folgen).

Heute dann die Hauptfahrwerksschwinge laminiert. Das ist ein ziemlich langwieriger Prozess, da hier etliche (~28 Lagen) UD-Glasfaserband (650 g/m²) aufeinandergestapelt werden müssen, und zwar so, dass sie nachher an allen Stellen auf der gleichen Höhe ankommen. Also zunächst einen Helfer (Vater) organisiert, mit Mittagessen bestochen und die 10 cm-Gewebebänder aus UD-Gelege zurechtgeschnitten:

Arbeitsvorbereitung.

Arbeitsvorbereitung.

… dann Lage für Lage auf einer PE-Folie eingeharzt (mit Rolle), aufgelegt …

Auflegen der Gewebelagen.

Auflegen der Gewebelagen.

… und die Luft rausgedrückt (mit Rundpinsel und Squeegee). Manchmal musste auch noch ein wenig Harz nachgestrichen werden, damit das nicht zu trocken wird.

Andrücken und Luftblasen herausdrücken.

Andrücken und Luftblasen herausdrücken.

Kurze Zeit später (6 1/2 h hat das Laminieren gedauert, ohne Pausen in einem Rutsch durch!), sicherheitshalber noch eine zusätzliche Lage drauf und mit dem Teflonband formgenau in die Form gedrückt:

Alle Lagen drin und übriges Harz herauspressen.

Alle Lagen drin und übriges Harz herauspressen.

Bin ich mal gespannt, wie sich das Teil entformen lässt.