MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon vanquish » Mo 15. Feb 2016, 16:04

Anfang 2015 keimte während eines verlängerten Thermenwochenendes in mir der Gedanke, ein kleines Spaßmodell für den Hang zu bauen. Es sollten hierfür Urmodelle als Positiv gefräst und später abgeformt werden. Ziel war es, möglichst wenig Formenteile erstellen zu müssen, um einerseits die Kosten und andererseits auch den Arbeitsaufwand niedrig zu halten. Ein solches Modell könnte auch sehr gut für diverse bautechnische Experimente herhalten. Nachdem diese Rahmenbedingen abgesteckt waren, war klar: es musste ein Nurflügel werden.

Die Recherche im Internet zeigte mir, dass es bereits ein paar solcher Konzepte gab. Besonderen Gefallen fand ich dabei am GIZMO von Tim Harris und dem MINIROCK, den ihr hier im Forum gebaut habt. Bei beiden Modellen handelt es sich um Entwürfe, die keinen ausgeprägten Rumpf haben, sondern bei denen der Rumpf quasi als tragendes Teil in die Fläche integriert ist. Dieses Konzept reduziert den Formenbau auf genau vier Formenteile: Ober- und Unterseite der Rumpf/Flächen-Kombi und linke- und rechte Seite des Leitwerks. Das Ganze jetzt noch auf maximal 1m Spannweite hingetrimmt und meine Rahmenbedingungen sind grundsätzlich erfüllt.
Ich konnte in den letzten Jahren zwar einige Erfahrung bei meinen F3f-Projekten Solaris und Thor sammeln, allerdings habe ich von Nurflügeln und deren Auslegung absolut keine Ahnung. Deshalb kontaktierte ich im Februar 2015 Uwe Heuer und bat ihn um seine Hilfe. Uwe war schnell Feuer und Flamme für meine Idee und hatte sogar schon etwas in Petto. Ursprünglich als etwas größeres DS-Modell geplant, bekam ich von Uwe gleich mal einen ersten groben Entwurf für einen kleinen, schnellen Hangrocker zugeschickt. Die Screenshots gefielen mir sehr gut und somit konnte Uwe sich an die genaue Auslegung und Profilentwicklung machen. Bei derartigen Konzepten ein durchaus anspruchsvolles Unterfangen.
Die darauffolgenden Wochen waren geprägt von regem email-Verkehr zwischen Uwe und mir... Das Projekt nahm immer mehr Formen an.
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Nachdem ich von Uwe die finale Auslegung samt Simulations- und Profildaten erhalten hatte, konnte ich mich an die Arbeit im CAD machen. Eigentlich -so dachte ich- sollte das in ein, maximal zwei Tagen abgeschlossen sein. Aber ich musste feststellen, dass so eine Konstruktion nicht nur in der Auslegung sehr anspruchsvoll ist, sondern danach eben auch im CAD. Die einzelnen Profile dürfen hier nämlich nicht an Nasen- bzw. Endleisten ausgerichtet werden, sondern exakt an der Scharnierlinie. Klingt erstmal auch nicht kompliziert, ist in der Umsetzung jedoch deutlich arbeits- und zeitintensiver. Überraschenderweise gestaltete sich die Trennebene als sehr spannendes Detail... Nunja, ich habe hier wirklich viel gelernt und beim nächsten Mal geht´s sicherlich schneller.
Hier noch ein paar Screenshots:
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Nachdem das CAD-Modell soweit fertig gestellt war, konnten die Fräsarbeiten beginnen. Als Material kam das vorhandene Obomodulan 1000 zum Einsatz, welches ich allerdings nach den Erfahrungen beim Thor später lackiert habe. Die Fräsarbeit wurde dankenswerterweise von einem Modellflieger-Kollegen übernommen.
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Nachdem die CNC-Arbeiten abgeschlossen waren, wurden die Urmodelle grob überschliffen, um die leichten Frässpuren zu entfernen. Es wurde zwar mit einer sehr hohen Auflösung gefräst, aber an bestimmten Stellen ist eine händische Nacharbeit leider nicht vermeidbar. In einem nächsten Schritt wurden die Urmodelle einmal mit gelber Farbe lackiert. Der Lack muss anständig durchtrocknen, bevor mit Nassschleifpapier mit Körnung 600 geschliffen werden kann. Diese erste Lackschicht schließt die kleinen Poren in der Oberfläche und bietet einen guten Untergrund für die zweite und abschließende Lackschicht in einer Kontrastfarbe (in diesem Fall Magenta). Ich rate, bei lackierten Urmodellen als abschließende Schicht eine Lackfarbe zu wählen, welche dem Formenharz nicht ähnelt bzw. von dem sich das Formenharz gut abhebt. Schwarz wäre hier grundsätzlich meine erste Wahl, da diese Farbe jede noch so kleine Fehlstelle unbarmherzig aufzeigt. Allerdings kann es in diesem Fall sein, dass ein Formensatz mit schwarzen Formenharz P abgeformt wird, was dann beim Auftrag des Formenharzes suboptimal wäre: Man erkennt nicht gut, wo bereits genug Formenharz aufgetragen wurde...
Diese letzte Lackschicht wurde mit Nassschleifpapier mit Körnung 1000, 1200, 1500 und 2000 geschliffen. Anschließend wurde die Oberfläche maschinell mit einer Trizact3000-Scheibe und Schleif- und Polierpasten von 3M auf Hochglanz poliert. Dies ist sicher nicht die günstigste Variante, aber meiner Erfahrung nach, sind die Produkte von 3M über jeden Zweifel erhaben.
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Die Urmodelle mussten vor Beginn des Formenbaus entsprechend vorbereitet werden. Das bedeutete vor allem wachsen, wachsen und nochmals wachsen. Ich verwende dazu, gleich wie später auch beim Modellbau, das Trennwachs Norpol W70 bzw. idente Ableger (Bacuplast SE700, HP-CX7,...). Zusätzlich mussten auch noch die Passtifte, Inlays für die Steckung und natürlich der Silikonschlauch für die Blutrinne eingelegt und eingetrennt werden.
Um das fertige Negativ dann schnell und einfach vom Urmodell zu bekommen, habe ich noch die Trennebene an zwei Stellen durchgebohrt und M6-Gewinde angebracht. Diese Löcher wurde mit 5-Cent Münzen abgedeckt. So kann später mithilfe passender Schrauben das Negativ einfach vom Urmodell gedrückt werden.
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Begonnen habe ich mit den Leitwerksformen. Da diese relativ klein sind, genügt hier ein einfacher Aufbau. In meinem Fall kam ein polierbares Formenharz von RenGel/Huntsmann vom Typ SW-18 mit dem langen Härter zum Einsatz. Dabei brachte ich vorsichtig mit einem Moodler eine erste Schicht Formenharz auf die Urmodelle auf und wartete, bis diese Schicht gut angeliert war. Danach habe ich eine zweite Schicht Formenharz aufgebracht, was meiner Erfahrung nach eine bessere Oberfläche bringt. Dann wurden die Kanten mit einem Harz/Baumwollflocken-Gemisch ausgespritzt und der Gewebeaufbau der Form begonnen. Eine Kupplungsschicht erachte ich als nicht notwendig. Beim Laminataufbau gibt es grundsätzlich viele Wege. Hier begann ich mit 2 Lagen Glasgewebe 80g/m², gefolgt von 2 Lagen Glasgewebe 160g/m², danach 2 Lagen Glasroovinggewebe 600g/m² und einer Kernlage aus 2mm Coremat. Der selbe Aufbau wurde dann zurück gebaut. Alle Lagen wurden abwechselnd mit Faserrichtung 0°/90° und 45°/45° aufgebracht. Bei einer so kleinen Form ist das absolut ausreichend.
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Ein paar Wochen später kamen dann die beiden Hauptteile an die Reihe. Das Prinzip war hier dasselbe, wie bei den Leitwerken, weshalb ich nicht näher darauf eingehe. Es wurde lediglich mehr Gewebe und ein 4mm Coremat als Kernlage verwendet, da diese Formen eben größer sind.
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Aktuell härten die beiden Hauptteile am Urmodell gut durch, ehe sie am kommenden Wochenende abgenommen werden. Hoffentlich geht hierbei dann alles gut, denn gerade die Anformungen für das Leitwerk stellen eine kleine Herausforderung dar…

Liebe Grüße,
Mario
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon Claas » Mo 15. Feb 2016, 21:49

Hi Mario,

ein "geiles" Teil haben Uwe und du da erschaffen!
Wirst du - so es denn Eure Erwartungen erfüllt - eine kleine Serie auflegen?
Ich wäre einer der ersten, der einen MiniRAY haben wollte... (Wenn es schon so schwierig ist, einen Gizmo zu bekommen :? )

Beste Grüße,
Claas
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon UweH » Mo 15. Feb 2016, 23:26

So klein und schon einen eigenen Thread :mrgreen: :thumbup:

Hallo Mario, ich hoffe mal dass beim entformen alles gut raus geht und die Formen OK sind, bin gespannt wie das Teilchen fliegt.
Die Prognose sagt dass die Sinkleistung etwas schlechter, die Gleitleistung aber genauso gut wie beim ~ 25 % größeren Minirock ist...und die Hochachsenstabilität müsste besser sein, was ein Vorteil im DS ist. Bis da hin ist aber schon noch ein bisschen Arbeit, weiter viel Spaß dabei ;-)

Gruß,

Uwe.
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon Nebukadneza » Di 16. Feb 2016, 09:44

Hi,

wow, von 0 auf Flugzeug in nur einem Post! Und dann auch noch klein UND knuffig UND Nuri UND Schalengeier … ich glaub ich werd schwach :thumbup: . Wenn wir jetzt passende Hänge hätten würd ich anfangen zu hibbeln, so aber kann ich mich ganz entspannt zurücklehnen euch Beiden bei der Arbeit zusehen. Ich nehm mal an da gibt’s beim Bau wieder viel abzuguggn.

Direkt mal ne Frage hädd isch do gern:
In 015.jpg sieht man das Positiv mit Formenharz drauf, oder? Unten geht da so ne art Schlauch weg … ist das irgend ein Trick mit Vakuum beim Formharzpinseln?

Grüßle & Danke für den Baubericht,
Dario
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon vanquish » Di 16. Feb 2016, 10:47

Hallo,

Claas hat geschrieben:Wirst du - so es denn Eure Erwartungen erfüllt - eine kleine Serie auflegen?

Vorausgesetzt die Negativformen werden so wie erhofft, wird vermutlich hin und wieder schon mal ein gebrauchter Miniray irgendwo in einer Börse auftauchen. Das liegt dann daran, dass ich den Kleinen auch etwas als Versuchsträger für Materialien oder sonstige Experimente verwenden möchte und wenn ich mir mal einen neuen baue, was mach ich dann mit dem alten... Aber auf Bestellung wird´s von mir keinen geben. Das Projekt ist grundsätzlich nicht kommerziell gedacht gewesen; außerdem fehlt mir auch die Zeit für einen Serienbau, wenn auch nur im kleinen Maßstab...

UweH hat geschrieben:ich hoffe mal dass beim entformen alles gut raus geht und die Formen OK sind, bin gespannt wie das Teilchen fliegt.

Me too! :)

Nebukadneza hat geschrieben:In 015.jpg sieht man das Positiv mit Formenharz drauf, oder? Unten geht da so ne art Schlauch weg … ist das irgend ein Trick mit Vakuum beim Formharzpinseln?

Bei dem Schlauch handelt es sich um den Silikonschlauch, welcher die Blutrinne im Negativ abbildet. Ich habe in diesem Fall längere Schläuche von meinen THOR-Formen verwendet und wollte die einfach nicht abschneiden. Deshalb stehen sie einfach über... Da ist nichts geheimnisvolles dahinter :)

Liebe Grüße,
Mario
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon TilmanBaumann » Di 16. Feb 2016, 12:21

Haben muss :oops:
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon vanquish » Fr 19. Feb 2016, 18:31

Hallo,

Soeben habe ich die Negative von den Urmodellen geholt.
Ich hatte ja in die Urmodelle jeweils vier Bohrungen mit M8 Gewinden eingebracht. Hier werden passende Schrauben von unten ins Urmodell geschraubt. Wenn man die Schrauben nun abwechselnd und gleichmäßig weiter eindreht, kann man so das Negativ rasch und einfach vom Urmodell drücken. Es gibt keine Beschädigungen der Trennebene durch Entformungskeile oder dergleichen.

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Mit den Negativen bin ich sehr zufrieden. Sie weisen keine Fehlstellen auf und auch die Oberfläche ist absolut OK, wenngleich ich sie noch polieren werde. Das hatte ich sowieso vor, da man dadurch beim SW18 noch wirklich viel Glanz rausholen kann. Was mir nicht so gefällt, sind noch spürbare Frässpuren im Bereich des Leitwerks. Im Urmodell sind diese nicht so aufgefallen, im Negativ spürt man sie schon... Nunja, gibt schlimmeres und fliegen wird der MiniRAY deshalb trotzdem :D

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Im nächsten Schritt werde ich die Ränder besäumen, die Oberfläche polieren und den Grat an der Nase wegschleifen. Das wird noch ne spannende Angelegenheit, da ich ja eine geschwungene Trennebene habe...
Dann noch die Formverschraubung anbringen und die Negativformen wären gebrauchsfertig.

Die Leitwerksformen sind ja schon so weit und warten auf die erste Lackierung:
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LG, Mario

PS: Das Urmodell hat nicht den kleinsten Schaden genommen 8-)
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon vanquish » Mo 18. Apr 2016, 09:19

Hallo,

Mittlerweile habe ich die Negativformen komplett fertig und ein Teil des ersten Prototyps (Außenlage + Holmgurt) konnte am Wochenende abgesaugt werden.
Dieser erste MiniRAY ist aber eine reine Glasversion. Das ist gewichts- und festigkeitsmäßig nicht ideal, aber darum geht´s mir beim ersten Modell auch nicht. Mir ist da wichtig, mal sehen zu können, wie die Formen schließen und wie die Stützstoffe passen. Da will ich nicht gleich teure Kohle verwenden.

Ja, im Grunde gibts da jetzt nichts Besonderes zu sehen, trotzdem vier Bilder vom Abkleben für die Lackierung, Fräsen vom Stützstoff (in dem Fall 2mm Airex, weil ichs grad hatte) und eben vom Laminieren und Absaugen von Außenlage und Holmgurt. Aufgebaut ist dieser MiniRAY: 50er GFK, 100er GFK vollflächig; zusätzlich noch 2x 100er GFK in der "Nase". CFK-Roovings und 1x 500er CFK-UD in den Finnen. Als Holmgurt jeweils eine Lage 500er CFK-UD.
Wie gesagt, kein vorbildlicher Laminataufbau, aber passend für den Zweck...

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Liebe Grüße,
Mario
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon UweH » Mo 18. Apr 2016, 10:03

Hallo Mario, ich habe in den letzten Tagen oft an Dich gedacht und überlegt wie weit Du wohl mit dem Miniray bist und wie der Aufbau des ersten Fliegers aussehen könnte.
Nach meinen letzten Erfahrungen mit dem Minirock ist Dein Test-Aufbau schon ziemlich....ääähhh.... stabil ;-)
Nach 2 zu schweren Miniröcken werde ich bei Gelegenheit noch einen mit folgendem Aufbau für die schwächeren Tage machen:
- 50er Glas
- 80er Spread-Tow CFK-D-Box
- Mittelverstärkung 80er Spread-Tow CFK
- Flugzeugnase Verstärkung 160er Basalt als Crash-Schutz und Bleiersatz
- 1,2 mm Airex
- 50er Glas
Holmgurte 3-2-1 40er Spread-Tow IMS UD-Band
Depronstege mit Glasschlauch
3 - 4 CFK-Rovings in der Nasenleiste
...sonst nix.

In der RCN-Börse stand schon mehrmals ein sichelförmiges Brett der Franzosen aus den Aluformen zum Verkauf, ich weiß grade nicht wie das heißt.
Da war der Aufbau mit 50er Glas - Airex - 50er Glas angegeben und damit fliegen die scheinbar tatsächlich, wäre mir aber zu wenig.

Ich bin mal gespannt was Dein Aufbau nachher wiegt und vor allem: ....wie das Rennerschen in Echt aussieht und wie es fliegt ;-)

Gruß,

Uwe.
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Re: MiniRAY - kleines Spaß-BWB für den Hang

Beitragvon vanquish » Mo 18. Apr 2016, 10:50

Hallo Uwe,

Ja, der Aufbau ist sicherlich nicht ideal und eher auf der schweren Seite. Wie gesagt geht´s mir da in erster Linie darum, mal zu sehen, wie die Formen schließen und ob ich alles so bauen kann, wie ich mir das vorstelle. Nur eine 50er Lage außen hatte ich auch im Kopf, war mir dann aber doch zu wenig, da ich diesen MiniRAY ja vielleicht doch auch fliegen möchte. Zwei 50er hätten es vermutlich auch getan... Aber beim ersten mal nicht sooo wichtig.
Für die Leitwerke gibts 40er Vladimir-Biax außen / Rohacell in der Mitte / 2g CFK-Vlies innen. Oder 40er Vladimir-Biax außen und einen eine PU-Schaum Füllung.

Für die eigentlichen MiniRAYs dachte ich dann später an einen ähnlichen Aufbau wie du ihn erwähnst, aber ohne 50er Decklage. Auf den Holmgurt bin ich gespannt. Die 500g/m² sind mal rein nach Gefühl. Kann aber eh sein, dass das zu viel ist... Ich werde dich /euch hier eh am Laufenden halten.

Die nächsten Schritte sind das Niederschleifen des Stützstoffes an der Endleiste und natürlich die Ausnehmung im Stützstoff für das Ruder. Da kann ich den Stützstoff auch gleich im CAD etwas umzeichnen. Und danach das Einsaugen der Innenlage.

Liebe Grüße,
Mario

PS: zu den Roovings in der Nasenleiste wollte ich noch etwas sagen. Ich lasse diese weg, da ich damit gemischte Erfahrungen gemacht habe. Da Nasenleiste wir mit den Roovings zwar "schlagresistenter", allerdings hatten solche Flächen im Falle des Falles immer größere Schäden, als ohne Flächen ohne Rooving. Also ich mein: Wenn ein Ast/Stein in die Nasenleiste einschlägt, ist das Loch bei einem Flügel ohne Rooving meistens so breit, wie eben der Ast/Stein. Bei Flächen mit Roovings war der Schaden immer deutlich größer, weil der Rooving nicht gleich gebrochen ist, sondern noch mehr Material "mitgenommen" hat. So zumindest meine Erfahrung. Was ich als Zwischenlösung mal versuchen werde, ist eine Mumpe mit Kohlemehl für die Verklebung der Nasenleiste (mit all ihren Vor- und Nachteilen...)
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