Tips zum
Vakuumverpressen von Tragflächen
Ausrüstung:
Ein Vakuum von -0,2 bar ist mehr als
ausreichend. Dies entspricht einem Pressdruck von 20kg/cm². Dafür genügt eine
billige Membranpumpe, z.B. von Pollin.
Das Vakuum lässt sich über die Betriebsspannung der Pumpe einstellen.
Kühlschrankkompressoren eignen sich nur bedingt, da sie heißlaufen und dann
anfangen, zu stinken.
Zusätzlich benötigt: ein Manometer,
Schläuche und Verbinder, sowie einen Vakuumsack, den man aus einem
Folienschlauch macht. Folienschläuche gibt es in Breiten bis zu 500mm, das
reicht für normale Projekte.
Solches Zubehör erhält man z.B. bei R & G oder Bacuplast.
Das größte Problem ist: Wie kriegt man den
Sack dicht? Mit Klebeband jedenfalls nicht. Ganz egal, was man versucht,
irgendwo ist immer eine kleine Falte, durch die Luft hineinkommt.
Wenn man den Folienschlauch abgelängt hat,
muss zuerst ein Ende verschlossen werden. Dazu eignet sich ein Alu-U-Profil, ca.
10 cm länger als die Schlauchbreite, mit 8mm innerer Weite. Man klemmt das
Schlauchende mit einem 8mm – Rundstab (Holz) in das U-Profil ein. Notfalls nimmt
man den Hammer zu Hilfe. Diesen Verschluss wendet man später auch am anderen
Ende an.
Dann bleibt nur noch die Zuführung des
Vakuumschlauches. Diesen führt man durch ein möglichst kleines Loch an der
Seite. Zum Abdichten eignet sich am besten Vakuumdichtband. Das ist ein
doppelseitiges, etwa 2mm dickes Klebeband, das extrem flexibel ist, fast wie
Kaugummi. Man macht eine Manschette um den Schlauch, drückt die Folie
ringsum fest und dichtet von außen zusätzlich großzügig ab.
Den Foliensack kann man mehrmals benutzen.
Zur Bauweise der Flächen:
Hier hat jeder seine eigene Methode. Zu
beachten ist beim Vakuumpressen, dass hier ein sehr starker Pressdruck einwirken
kann, der einen Styroporkern zerquetschen kann. Mit Styrodur ist man auf der
sicheren Seite und die Bruchlast des Flügels verdoppelt sich ohne Mehraufwand.
Die Flächenbelastung erhöht sich um etwa 2g/dm².
Der Kern sollte keine größeren Hohlräume und Rillen aufweisen, da sich
diese, je nach Beplankungsmaterial, abzeichnen können. Da passiert auch, wenn
man mitsamt den Negativschalen presst, was ich unbedingt empfehle, um Verzüge zu
vermeiden. Bei mehrteiligen Kernen ist es wichtig, dass die einzelnen Teile,
auch die Negativschalen, von oben gesehen ohne Absätze fluchten. Sonst entstehen
an diesen Stellen Wellen. Die
Hinterkante des Flügels muss sich noch zwischen den Negativschalen befinden,
damit sie sich nicht verdrückt. Überstände dürfen darüber hinaus stehen, können
dann aber leicht Löcher in den Sack drücken.
Mehrteilige Negativschalen werden ebenso
wie die Kerne mit Heißsiegelkleber verbunden, damit sie beim Pressen nicht
auseinanderrücken. Das würde zu Absätzen, Rillen und Sollbruchstellen führen.
Beplankungen:
Die Beplankungen sollten
mit Folie abgeklebt werden. Durch das Vakuum kann sonst Harz irgendwo
austreten und auf die Beplankungen kriechen.
Fertigt man Beplankungen aus
Faser/Epoxidharz an, hat man zwei Wege offen: Die sichere Methode ist, die
Beplankungen auf Folie zu präparieren, aushärten zu lassen und dann mit Harz
aufzupressen. Hier kann die Folie dünn und preiswert sein, aber durch das
zusätzlich benötigte Harz zum Aufkleben ergibt sich ein Mehrgewicht von ca.
1,5g/dm². Bei den meisten Konstruktionen kann man damit leben. Die Folie zieht
man erst nach dem Pressen ab.
Im Nassverfahren klebt man die Beplankung
noch ungehärtet auf die Kerne. Dazu braucht man eine dickere Trennfolie (>0,6mm)
und ein nicht zu starkes Vakuum (0,05 bar) damit sich keine Gewebestruktur
abzeichnet. Ist das dennoch passiert, muß man nachher
abschleifen und lackieren. (oder damit leben).
Als Gewebe für eine Beplankung eignen sich
Kohle- und Kohle-Aramidgewebe von 120-160g/dm² mit einer diagonalen Aussenlage
von 80er Glas. Das 160er Gewebe braucht man eigentlich nur bei sehr robusten
Konstruktionen. Je feiner das Gewebe, desto weniger Probleme hat man beim
Nass-in Nassverfahren mit durchgedrückten Strukturen. Auch 120er bidirektionales
Kohlegelege ergibt sehr steife Beplankungen, ist aber wegen seiner groben
Struktur nur bedingt für das Nass-in-Nassverfahren geeignet.
Sehr empfehlenswert ist 3-schichtiges 0,4mm
Birkenflugzeugsperrholz. Das verarbeitet sich viel angenehmer als Kohle/Epoxy
und lässt sich sehr gut mit Orastick dekorieren.
Ich rate dringend dazu, eine Probepresssung
durchzuführen, um hinterher böse Überraschungen zu vermeiden.
Holme:
Eine bewährte Holmkonstruktion basiert auf
Kohlerovings. Da eine
0,4mm-Sperrholzbeplankung oder eine Kohle-Aramidbeplankung nicht so beulsteif
ist wie Furnier, braucht man etwas, das die Beplankung von unten stützt.
Sehr einfach und für normale Flieger völlig ausreichend ist folgende
Bauweise, die die Stützwirkung eines Styrodurkernes ausnützt: Mit dem Lötkolben
wird eine Rille oben und unten in den Kern gezogen, die etwa 5mm breit und tief
ist. Diese füllt man mit getränkten Kohlerovings aus (ca 3 bis 5). Eine einfache
Rovingtränkvorrichtung habe ich in dem früheren Beitrag über den gepfeilten
Nurflügel beschrieben. Die Beplankung kann man aufpressen, bevor der Holm
gehärtet ist, das ergibt eine besonders innige Verbindung. Wer auf
Unzerstörbarkeit setzt, kann auch zwischen die Holmgurte noch eine
Hartbalsaleiste setzen.
Nasenleisten:
Die robuste Intro-Nasenleiste erhält man,
indem nach dem Aufkleben der Oberseitenbeplankung die vordersten 5 mm des Kerns
entfernt werden. Diesen Bereich
füllt man mit je 2 Kohle- und Glasrovings
und eingedicktem Epoxidharz aus. Bevor das Harz fest geworden ist, klebt
man die Unterseitenbeplankung auf.
Danach hobelt und schleift man alles nach Schablonen, am besten im Freien und
mit Handschuhen und Staubschutzmaske. Der Schleifstaub ist unangenehm, aber es
geht schneller und einfacher als eine Holzleiste zu verschleifen.
Legt man die Rovings am Flügelende noch
gleich in der Form des Randbogens nach hinten, verursacht der Randbogen wenig
Aufwand, er kann gleich mit der Nasenleiste herausgearbeitet werden.
Ruder und Hilfsholme:
Die Vorderkante des Ruders und den
Abschluss der Fläche in diesem Bereich bilden 4mm-Balsaleisten. Man nimmt im
Bereich des späteren Ruderscharniers den Kern 8mm breit aus. Zwei
4mm-Balsaleisten werden eingesetzt, die vordere noch mit je einem Kohleroving
oben und unten verstärkt. Die seitlichen Abschlüsse werden von 2cm breiten
Abschnitten von Balsa-Endleisten gebildet. Damit man nach dem Beplanken auch
noch sieht, wo man entlang sägen muss, bohrt man an den späteren Ecken des
Ruders Markierungslöcher. Diese
müssen genau auf Höhe zwischen den 4mm-Balsaleisten und in der Mitte der
Balsadreikantstücken liegen. Sägt man da später entlang, wird das Ruder so
ausgetrennt, dass die vordere 4mm-Leiste im Flügel verbleibt, die hintere aber
im Ruder. Und weil die Auffütterungen aus Balsaendleisten mittig zertrennt
wurden, hat man nach dem Austrennen ein komplett verkastetes Ruder, das auch
sehr verwindungssteif ist. Beim Anschrägen der Rudervorderkante wird die hintere
Balsaleiste natürlich teilweise entfernt, deswegen sollte sie auch mindestens
4mm dick sein.
Wer es besonders robust mag, kann auch die
vordere Balsaleiste über die gesamte Spannweite führen. Das erspart
Eckenverstärkungen unter der Beplankung und ergibt mit der Intro-Nasenleiste
einen stabilen Rahmen, der sich bei Baum- und Felslandungen sehr bewährt, weil
der Flügel dann an der Hinterkante nicht mehr so leicht aufplatzen kann.
Tragflächenaufhängung:
Bei der beschriebenen Bauweise ist eine
Aufhängung sehr einfach zu machen: Aus dem Kern wird ein Schacht ausgenommen, in
dem das Aufnahmerohr eingesetzt und mit eingedicktem Epoxidharz vergossen wird.
Zum Eindicken sollte man neben einem Füllstoff (Microballons, Sägemehl)
Glaskurzfasern verwenden, wegen der rissunterdrückenden Wirkung. Je nach
Pfeilung liegt das Rohr komplett zwischen dem Holmgurten, oder nur sein Ende.
Das anderen Ende ruht in der Wurzelrippe. Dadurch erhält man einen unlösbar
vergossenen Verbund aus Rohr, Holm, Beplankung, Kern und Wurzelrippe und eine
saubere Krafteinleitung.