Projekt-X – eine Speed Neuentwicklung

Prototypen haben kein sehr langes Leben. Man hofft ja immer das Gegenteil, aber die Realität ist erbarmungslos. 8 Flüge hat Projekt-X No.1 gehalten. Dazu aber mehr am Ende dieses Postings. Der Einschlag mit 500Kmh war heftig!

Nach meinem FAI Weltrekord in 2014 habe ich beschlossen einen eigenen Speeder auf die Beine zu stellen. Die Geschichte der Entstehung will ich hier aufschreiben. Zwar nicht in allen Details, aber doch genug, um einen Einblick zu erhalten. „I have a dream….“ beschreibt es ganz gut. Ziel wäre ein Weltrekord mit dem eigenen Modell.

Das Jahr 2014/2015 habe ich genutzt meine Baufähigkeiten zu erweitern. Wenn schon, dann will ich den Speeder auch selber bauen. Nach Öffnung des FAI Reglements auf 72V Klemmspannung (das sind 17s Lipos!) wurden die Speeder größer. Anfang 2016 habe ich in verschiedenen Rechnungen die Zielgröße ermittelt. Dabei spielte u.a. auch mein Keller eine Rolle. Ich baue in einer etwas größeren „Besenkammer“ meine Modelle. Eine zu große Form bekomme ich dort nicht rein und bewegen ist dann schwer möglich. Spannweite 160cm, 16s 3500 bis 4000er Lipos, großer Motor, Klapp Luftschraube. Das sind die Eckdaten.

Zum Namen „Projekt-X„. Dies ist der Projektname, nicht mehr, nicht weniger. Dem Baby will ich noch keinen Namen geben, solange das Konzept nicht erprobt ist. Negativ Beispiel in dem Bereich ist der Tanto der Akamodell München. Viel Manpower, Computer ohne Ende, ein spektakulärer Entwurf. Und dann fliegt das Modell wie eine Klotür! So wollte ich das nicht machen. „Quod erat demonstrandum“ kommt zuerst, dann der Name.

Es gibt einige Sachen an dem Projekt, die ich nicht machen möchte bzw. kann. Aerodynamik ist so eine Sache. Klar hätte ich mir das MH54 irgendwie auf Maß verändern können. Aber was kommt da raus? Kann ich nicht sagen, fehlt mir die Erfahrung. Eine Fräse habe ich auch nicht, und geeignete Kollegen im Verein können ein so großes Projekt nicht durchführen. Da fällt mir noch was ein – Rümpfe! Ich mag die nicht entwickeln, und schon gar nicht bauen. Daher wurde folgender Entschluss gefasst: Ich werde eine CrocoBlade kompatible Fläche+HLW entwickeln, so dass man den vorhandenen Rumpf dazu verwenden kann. Weiterer Vorteil ist, dass viele Flugdaten für die CrocoBlade existieren, ein Vergleich der Bauteile ist also möglich. Anbei ein paar Bilder aus der Entwurfs Phase…

Die Entstehung der Acryl Formen wäre eine Story für sich. Schleifen und Polieren war ein Spaß und hat mich einige Abende und Wochenenden gekostet. Aber die finale Form macht einen sehr, sehr guten Eindruck. Mitte November 2016 war ich dann mit den Vorbereitungen soweit fertig, dass der Bau starten konnte. Lackieren bei 5 Grad in der Garage. Alles andere als optimal, aber was soll ich machen. Anbei Bilder vom Bau des Flügels. Hinweis: Ja, Leichtbau ist nicht eine meiner Stärken! :-)

Der fertige Flügel hatte 871g inkl. 2x QR Servos (Futaba 3172 HV). Das HLW habe ich in Doppel Carbon gebaut, da kann man theoretisch mit dem Auto drüber fahren. Etwas schwerer als der CrocoBlade Flügel, aber OK für den ersten Prototypen. Leider ist die Lackierung des Flügels mächtig in die Hose gegangen. Probleme macht mir der MIPA 2K Klarlack, der sich immer mal wieder nicht mit dem Laminat verbindet. Beim Entformen ist der halbe Klarlack in der Form hängen geblieben. Die Oberfläche des Flügels war rau, Farbreste flatterten, Kanten zu fühlen, alles andere als schön und aerodynamisch hilfreich für einen Speeder. Das eigene Profil von Projekt-X war u.a. darauf ausgelegt eine möglichst lange laminare Laufstrecke zu haben. Beim Umschlag zu turbulenter Strömung erhöht sich der Widerstand um ein Vielfaches. Gerechnet ist die Fläche für 150m/s, je näher man diesem Ziel kommt, desto heftiger wird der Widerstandszuwachs mit turbulenter Strömung am Flügel. Aber was soll ich machen? Bis zum geplanten Erstflug beim Speedcup in Bad Wünnenberg 2017 langt die Zeit nicht einen neuen Flügel zu bauen. Btw. war das MIPA Klarlack Problem (alle anderen Farben sind 1A!) wahrscheinlich eine Mischung aus überlagerter Farbe und Härter. Mein letzter FireBlade XL Flügel wurde mit IMC Lack (In Mould Coating / HP Textiles) lackiert. Dort zeigten sich keine derartigen Probleme. Mein neuer Standard Lack für Composite Bau.

Bereit für den Erstflug auf dem Speedcup in Bad Wünnenberg?

Der Erstflug mit 12s war eine Katastrophe. Schwerpunkt viel zu weit hinten! Da war er wieder, der Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Bei jeder Kurve hat der Speeder die Nase extrem hoch gezogen, war ein dünner Grat zum Strömungs Abriss. Mit entsprechender Trimmung habe ich die Kiste soweit eingestellt, dass man zumindest sauber die Landung einleiten konnte. Und diese erste Landung wäre fast in die Hose gegangen. Von außen sah das kontrolliert und optimal aus: Der Speeder kommt langsam im Sackflug rein, Nase leicht nach oben, Heck hängt. Allerdings hatte ich VOLL Tiefe gedrückt, es ging nichts mehr. Wenn der Speeder in dem Moment die Nase zu weit nach oben genommen hätte…. denken wir nicht weiter drüber nach. Ist gut gegangen. Puh. Danach haben wir in 2 weiteren Flügen den SWP weiter nach vorne verlegt und der Speeder flog wie erwartet. Flug No.2 brachte ca. 380Km/h, Flug No.3 ca. 390Km/h in der Messanlage. Mit dem CrocoBlade Setup und Bauteilen war ich bei 402Km/h gelandet. Room for Improvements! Auf der kommenden Powercroco Speed Challenge 2017 kommt dann richtig Leistung in den Speeder.

Das Finale – was geht mit dem eigenen Konzept?

Bei der PCSC 2017 haben wir keine großen Regeln, d.h. 72V Klemmspannung, Flächenbelastung egal. Normal wären 75g/dm². Es geht darum herauszufinden, was maximal möglich ist mit den Speedern. 16s4000er Lipos und ein 4540 Motor brachten Projekt-X auf ein Gewicht von 4,2Kg. Wir haben die Flächen mittels Planimeter ausgemessen und sind auf ein FAI Gewicht von 3925g gekommen, ergo knapp 275g Übergewicht.

  • Flug 4 – 12×24 / -2 Grad MS / Trimmflug, keine Messung
  • Flug 5 – 11.5×24 / 0 Grad MS / 455Km/h / 100%
  • Flug 6 – 11.7×24 / +2 Grad MS / 463Km/h / 100%
  • Flug 7 – 11.7×24 / +2 Grad MS / 418 eine Seite
  • Flug 8 – 11.9×27 / -1 Grad MS / 487Km/h eine Seite => Einschlag!!!

Zum „Glück“ gibt es von dem Einschlag des Speeders ein Video, was Kristina vom Speed Team Rügen aufgenommen hat. Auch heute habe ich immer noch Gänsehaut, wenn ich den Einschlag höre. Im realen Leben war der Sound viel lauter, der Einschlag deutlich spürbar im Boden. Und ich war direkt an der Flightline sehr nah dran. Wie war der letzte Flug aus meiner Sicht der Dinge?

Start gegen den Wind, dann Speeder Wende und zum Beschleunigen mit Wind durch die Strecke. Diese erste Strecke ist nie schnell, 4200g lassen sich nicht so einfach auf große Geschwindigkeiten bringen. 340Km/h sagt die Messanlage. Die Richtung in der Strecke stimmt jetzt, die zweite Wende erfolgt deutlich höher (600-700m). Jetzt wird der Speeder viel schneller, aber diese zweite Strecke geht wieder gegen den Wind. Beim Beschleunigen hört man sehr deutlich, wie die Luftschraube anfängt zu greifen, das Singen hört auf. Ganz kurz hört man ein Flattergeräusch im letzten Drittel vor dem Ausflug Tor (kleine QR Korrektur der Fluglage). 487Km/h laut Anlage, nicht schlecht! Wieder Anstieg auf 600-700m und Wende mit anschließender senkrechter Beschleunigung. Projekt-X wird schnell, sehr schnell. Kurz vor dem Abfangbogen flattert ein QR! Bei dem Speed und der Flugsituation hat man keine Zeit irgendetwas zu unternehmen. Es gibt einen lauten Knall und es regnet Projekt-X Flügelteile vom Himmel. R.I.P = Rest in Pieces. Schaut auch das Drama selber an.

Direkter Link zu Youtube (1080p Video!): „https://youtu.be/N4Riwp-8DlY

Anschließend haben wir schnell die übrigen Einzelteile geborgen und die PCSC fortgesetzt. Zur Bergung der kompletten Teile musste ich mir erst einen Spaten und Schaufel vom Flugplatz besorgen. Motor, Regler und Lipos hatten sich mächtig eingegraben. Als wir zur Fundstelle gekommen sind fand ich nur ein rauchendes Loch vor. Definitiv keine Brandgefahr mehr. Das Loch war mittig in der Verlängerung der Strecke. Der Durchflug hätte gesessen. Ein 500er Durchflug waren mein Ziel für die Veranstaltung. Hat nicht viel gefehlt. :-)

Die Analyse der Ursachen ist immer mit Unsicherheit behaftet. Mit angrenzender Wahrscheinlichkeit hat das rechte QR geflattert und sich zerlegt. Die rechte Seite der Fläche wurde im Flug komplett zerstört. Danach hat es die Tragfläche vom Rumpf gerissen. Die linke Seite des Flügels sieht gar nicht mal so schlecht aus. Ein weiterer Neuzugang an meiner „Wall of Shame“ im Keller. Kurz notiert: Das HLW hat den Impact auf dem Boden in erstaunlich gutem Zustand überlebt. Hier hat es nicht das HLW abgerissen, sondern der Rumpf wurde zerfetzt. Teile des Rumpfes mit den Schrauben hängen noch am HLW. Ich brauche nicht erwähnen, dass kein Teil von Projekt-X überlebt hat.

Warum hat das QR geflattert? Dies hat wahrscheinlich mehrere Ursachen. Die QR waren mit 1,4x dm² zu groß, GigaFlaps würde ich heute auch nicht mehr an einem Speeder bauen. Ob das RDS einen Einfluss hatte? Kann ich nicht mit Sicherheit sagen, aber auch nicht ausschließen. Wenn man sich dann meine Rippen aus einem der obigen Baubilder ansieht hätte eine Rippe auf Höhe des QR sicher auch nicht geschadet. Die Analyse ist noch nicht beendet.

Wie geht es mit Projekt-X weiter? Gibt es einen richtigen Namen?

Kurze Antwort: Vorerst geht es mit Projekt-X nicht weiter und einen abschließenden Namen vergebe ich auch nicht. Bin noch nicht 100% von dem Konzept/Flieger überzeugt. Es hat viele positive Ansätze, die Geschwindigkeit ist OK. Immerhin ist mir ein „Tanto Debakel“ erspart geblieben. Trotz einem etwas mehr als 8% dickem Profil ist die Kiste nicht langsam. Der Speeder fliegt schnell, er fliegt stabil und landet sich angenehm. Um das Konzept voll zu verifizieren müsste ich noch viel Arbeit reinstecken, was ich derzeit nicht kann/möchte. Die anfänglichen Spötter bei der Vorstellung von Projekt-X sind verstummt. Ich werte das mal als gutes Zeichen.

Aber man sollte das große Ziel nicht aus den Augen verlieren. Und mein großes Ziel ist Weltrekord mit dem eigenen Modell zu fliegen!

Dieses Ziel zu erreichen wird kein Kinderspiel, das war mir von Anfang an klar. Erschwerend kommt hinzu, dass die FAI die Regeln für Rekorde geändert hat (07/2017). Und im Falle von Projekt-X ist das in meinen Augen nicht vorteilhaft ausgefallen. Ab jetzt sind nur noch 42V Klemmspannung erlaubt (10s Lipo Akku). Geflogen bin ich Projekt-X mit 16s Lipos, Option auf 17s. Das geht jetzt nicht mehr, also muss man alle Setups ändern. Nehmen wir mal 10KW Leistung an, die man für 500Km/h braucht (ohne Verluste und sonstiges Schnick Schnack bei Projekt-X). P = U x I, daran ändern auch die neuen Regeln der FAI nichts. Eine vergleichende Rechnung:

  • 16x 3,5V (unter Last) = 10000 / 56 = ca. 178A
  • 10x 3,5V (unter Last) = 10000 / 35 = ca. 285A

Welcher Regler von der Stange macht das mit? Kenne ich keinen. Einen YGE160UHV kann man bei entsprechender Kühlung kurzfristig bis über 200A belasten. Mein Weltrekord aus 2014 war mit einem solchen 10s Setup geflogen worden. Das ging gut, war aber an der Grenze. Fakt ist, dass ich vorerst Projekt-X nicht auf ein 10s Setup umstellen werden.

Ändert das was an meinem langfristigen Ziel?

Nein! Wahrscheinlich wird es neue Speeder geben. Ich bleibe an der Stelle ausdrücklich nebulös.

[Off Topic]
Zum Schluss habe ich noch 2 Quellen im Internet für euch. Das ist für die Leute bestimmt, die nicht immer den einfachsten Weg gehen wollen. Thema Mindset! – mit Speedflug hat das nur entfernt zu tun – Sorry.

  1. Youtube: Suche „Murphys Komitee“ von Jerry Clark (Hörbuch 47min)
  2. Youtube: Suche „Gary Vee“ – 1500 Videos im Kanal! „6min Wutrede“ – „Regret

Murphys Komitee höre ich immer mal wieder an. Mein Weg durch den Dschungel dauert noch an, aber es ist vieles wahr, was in dem Hörbuch an Hürden aufgezeigt wird. Alles selbst erlebt, no Bullshit! Insider für Eingeweihte: Muuhhh….
Gary Vaynerchuk begleitet mich schon einige Jahre. Eine stete Quelle der Inspiration!

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HLW Acryl – Plexiglas Formen

Der eigene Speeder war schon immer mein Ziel. Neue Ideen kann man nur mit einem eigenen Entwurf umsetzen. Profil, Auslegung, Details, Verfahren, Materialien… es werden neue Wege beschritten. Name und Details zum Projekt spielen an dieser Stelle (noch) keine Rolle. Dazu später mehr…

In diesem Blogartikel geht es um das Aufarbeiten von Acrylformen. Ich habe mich dazu entschlossen für den Prototypen keine konventionellen Urmodelle zu fräsen, und diese dann abzuformen. Die Form wird direkt in das Acryl gefräst, dann kann man nach dem Schleifen und eintrennen direkt mit dem Laminieren beginnen. Bis es soweit ist vergeht aber einiges an Zeit. Der Artikel wird etwas länger ausfallen müssen. Was braucht man für den Spaß? Die „Acryl Rohlinge“ liegen vor, 3M Schleifpapier der Körnungen 360, 600, 1200, Acryl Polierwachs, eine Schwabbelscheibe, Wasser mit Spüli, ein wasserfester Edding.

01Die komplette Nutzfläche der Form bekommt jetzt ein Kreuzmuster mit Edding im Abstand von ca. 2cm verpasst. Wichtig: Vor allem die Nasenleiste schwarz einfärben. Hier muss korrekt geschliffen werden, sonst nützt einem auch ein neues Profil nichts! Zum Schutz der Kanten beim Schleifen ist die Nutzfläche 2/10mm höher als die Trennebene. Dieser dünne Grat wird erst nach dem Polieren entfernt. So sieht das dann aus.

02

Nun wird beginnend mit 360er Papier geschliffen, in alle Richtungen, dabei immer schön das Papier mit Wasser benetzen. Verschleifen kann man dabei fast nichts, das Acryl ist hart, und mit 360er bekommt man nicht viel weg. Mit dem 600er und 1200er noch weniger.

Diesen Vorgang wiederholt man 2x. Also alles trocknen lassen, wieder mit Edding ein Streifenmuster aufbringen, 360er, 600er, 1200er. Die Seitenkanten der Form habe ich ebenfalls 1x geschliffen. Langsam sieht man, wie der Glanz kommt. Mit dem Finger kontrolliert man, ob Unebenheiten in der Form sind. Die Fingerkuppe spürt den leisesten Fehler in der Form bzw. Oberfläche. Mit Spiegelung im Tageslicht (geht schlecht bei Kunstbeleuchtung) kann man die Lichtbrechung auf der Oberfläche kontrollieren. Wenn sich da keine Auffälligkeiten mehr zeigen ist man fertig mit Schleifen.

Vor allem an der Nasenleiste kann man sich aufhalten, das benötigt Geduld. Pro Hälfte gehen ca. 2-3h an Zeit drauf. Eddingspuren dürfen nicht mehr zu sehen sein, erst dann ist man sauber durch. Was freue ich mich schon auf die 48dm² der Flächenform. Jetzt geht es ans Polieren der Form. Bei Mototechnica-shop.de habe ich mir ein Polierset an Wachsen + passende Schwabbelscheibe besorgt. Die Ständerbohrmaschine wird auf höchste Drehzahl eingestellt, ca. 2500rpm. Abdeckungen helfen die größte Sauerei in der Werkstatt zu vermeiden.

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Nun das Polierwachs an die drehende Scheibe halten, bis eine Einfärbung zu erkennen ist, es wird dann auch leicht warm. Nun mit leichtem Druck die Form in alle Richtungen polieren, auch gegen die Nasenleisten. Nochmal: an der Nasenleiste kann man nichts „rund“ schleifen/polieren, weil immer noch der 2/10mm Grat an der Form ist. So sieht der Unterschied aus, zwischen poliert und nur mit 1200er geschliffen. Beide Formen fühlen sich „glatt“ an.

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Falls man in dem Bild irgendwelche „Kratzer“ ekennt, dann sind diese auf der Schutzfolie, auf der Unterseite der Form. Diese Oberfläche ist klar und sauber. Nun geht es darum den „Schutzgrat“ mit 2/10mm Höhe von der Nasenleiste zu entfernen. Auch hier kommt der Edding zum Einsatz. Diesmal erfolgt der Auftrag nicht in der Nutzfläche. Mit einer scharfen Cutterklinge kann man das Gröbste abziehen, der Feinschliff erfolgt mit 360er und 600er Papier. Auch hier muss der Edding komplett verschwinden.

15Wenn alles fertig ist wird die Form unter fließend Wasser abgewaschen und anschließend getrocknet. Nun werde ich in den kommenden Tagen 10 Schichten W70 Wachs auftragen. Sehr bald kommt dann das erste HLW aus der Acryl HLW Form.

Quellen:

CAD und Fräsarbeiten von Formenzauber.de / Sven Hollenbeck

Poliermaterial: Mototechnica-shop.de

Temper-Box mit 500W

Meine kleine Temperbox mit 100W hatte ich in der Vergangenheit schon einmal vorgestellt. Für große Bauteile und Tragflächen sind 50x50x50cm natürlich nicht geeignet. Es musste also eine ganze Nummer größer werden. Nur wie soll das gehen? Problem ist, dass meine Werkstatt nur ca. 8qm² Fläche hat. Die Temper-Box musste also auf alle Fälle demontierbar werden. Meine Arbeitsplatte gibt die maximale Größe vor, 2m Innenmaß sollte langen. Schlussendlich habe ich eine Temper-Box im LEGO-Style gebaut, die man recht einfach auf- und abbauen kann.

Als Heizelement dient eine 500W Schaltschrank Heizung. Im Web kursieren einige Anleitungen: Fön, Glühlampe, Heizdraht. Ich habe mich für Industrietechnik entschieden und bei eBay günstig zugeschlagen. Dazu noch ein 120mm Lüfter, um die Luft innerhalb der Box in Zirkulation zu halten. Als Thermostat kommt ein UT200 von ELV zum Einsatz. Genug der Worte…. anbei mein erstes Video auf dieser Webseite.

Polymerbeton im Modellbau

Definition bei Wikipedia – Polymerbeton

Polymerbeton ist in verschiedensten Ausprägung im Modellbau gebräuchlich. Ich werde mich in diesem Artikel auf den Einsatz beim Formenbau beschränken. Verwendet wird er zur Hinterfüllung der Form, oder um mit einer zusätzlichen Schicht hinter dem Laminat die Form zu verstärken. 3 Materialien habe ich bisher verwendet:

  1. Poraver Körnung 1-2mm (Glashohlkugeln/Blähglas)
  2. Quarzsand Körnung 1-2mm
  3. Quarzsand Körnung 0,1-0,4mm

Poraver dürfte für den Formenbauer keine Neuigkeit sein, da es schon sehr lange verwendet wird. Gemischt wird im Verhältnis 10:1 (Poraver zu Epoxy). Auf 1l Poraver gebe ich 100g eingefärbtes Epoxy. Diese Mischung ist ausreichend, um einen guten Verbund zu erreichen. Da das Epoxy eingefärbt ist kann man die Durchmischung des Poraver sehr gut kontrollieren. Ist die Form schon durchgehärtet, benetzte ich alles ordentlich mit frischem Epoxy, bevor Poraver eingefüllt wird. Anschließend wird das Gemisch komprimiert und die Einfüllhöhe so bemessen, dass etwas über den Formenrand hinaus reicht. Nach min. 24h Härtung bei Raumtemperatur lässt sich das Poraver sehr gut mit einer groben Schleiflatte auf die Ebene der Trennbretter bringen. Es lässt sich sehr gut mechanisch bearbeiten. Wenn man Poraver wirklich als Polymerbeton bezeichnen möchte, dann ist es die leichteste Variante. Mit meiner 10:1 Epoxy Mischung wiegt 1l ca. 430g.

Die meisten Formen (Propeller, Kleinteile) habe ich bisher mit Quarzsand der Körnung 1-2mm hinterfüllt. Man bekommt das u.a. in den Baumärkten als Aquarienkies, es ist gewaschen und trocken. Trocken ist wichtig! Es gibt u.a. auch Spielsand sehr günstig in größeren Gebinden, welche aber zumeist alle eine sehr hohe Restfeuchtigkeit aufweisen. Das ist für einen guten Verbund mit Epoxy alles andere als zuträglich. Das Gewicht ist natürlich deutlich höher als beim Einsatz von Poraver. 1l vom groben Quarzsand wiegt ca. 1650g mit der 10:1 Epoxy Mischung (100g auf 1l Volumen). Damit disqualifiziert sich Quarzsand für den Einsatz bei größeren Formen. Es sei denn ihr habt einen Flaschenzug an der Decke, um die Formen bewegen zu können. Bei kleineren Formen empfinde ich das hohe Gewicht sogar als Vorteil, da die Formenhälften dann etwas standfester bzw. rutschfester sind. Härter als Poraver ist es ohnehin. Als Beispiel für diese Bauweise hier u.a. meine Form der Energija Steckhaube. Nachteil: Bearbeiten kann man das Material im ausgehärteten Zustand nicht mehr. Jedenfalls nicht mit vertretbarem Aufwand.

Neu für mich ist der Einsatz von sehr feinem Quarzsand der Körnung 0,1mm bis 0,4mm. Diesen gibt es im Baumarkt in unterschiedlich großen Gebinden, zumeist „gebrannt“, also sehr trocken.

QuarzsandMein Ziel ist es, u.a. Polymerbeton gießen zu können. Daher habe ich eine Versuchsreihe gestartet, an deren Ende ich den Zeitaufwand für den Formenbau massiv reduzieren möchte. Mal sehen ob das klappt. Gewicht: 1l Quarzsand + 100g Epoxy wiegen ca. 1740g. Ob 10:1 das optimale Mischungsverhältnis ist? Ich wollte es jedenfalls genauer wissen und habe eine Testreihe gestartet.

TestansatzJeweils 2cl (20ml/ca. 35g) Quarzsand wurden mit unterschiedlichen Mengen an schwarz eingefärbtem Epoxy vermischt und dann in Joghurt Becher eingefüllt (+ leicht komprimiert).

  1. 15% Gewicht => 35g Sand + 5,25g Epoxy
  2. 20% Gewicht => 35g Sand + 7,0g Epoxy
  3. 33% Gewicht => 35g Sand + 11,7g Epoxy
  4. 10% Volumen => 20ml Sand + 2g Epoxy
  5. 15% Volumen => 20ml Sand + 3g Epoxy
  6. 20% Volumen => 20ml Sand + 4g Epoxy

Der Einfachheit halber habe ich das Epoxy nicht in ml abgemessen. Das birgt zwar eine gewisse Unschärfe, ist aber deutlich praktischer im Umgang. Vorgehen bei der Testreihe:

  • Sand mit der Epoxy Menge gut mischen
  • Einfüllen in einen leeren Joghurt Becher (gewachst mit Mirror Glaze No. 8!)
  • Leichtes Andrücken mit einem weiteren Joghurt Becher
  • 48h Härten bei Raumtemperatur
  • Joghurt Becher aufschneiden und Polymerbeton entnehmen
  • Beschriften und per Foto dokumentieren

Fazit: Alle obigen Polymerbeton Mischungen sind fest geworden und sehr hart. Da ist keine Probe dabei, die bröckeln würde. Mit der Hand konnte man den Polymerbeton nicht zerbrechen, alle Proben haben den Versuch unbeschadet überstanden. Anbei die Proben im Überblick. An der Färbung kann man erkennen, dass der Epoxy Anteil immer niedriger wird. Maximum ist 58% Volumen (fast schwarz) und Minimum 10% Volumen.

Bei Poraver und Quarzsand mit Körnung 1-2mm mische ich 10:1 nach Volumen. Also ca. 1l Material mit 100g Epoxy. Das geht auch mit dem sehr feinen Quarzsand, wie die Versuchsreihe gezeigt hat. Der Sand macht jedoch bei einer 10:1 Mischung einen sehr „trockenen“ Eindruck auf mich. Wie man auf den Bildern erkennen kann macht nur Probe 3 (entspricht 33% Gewichtsanteil bzw. 58% Volumenanteil an Epoxy) einen „feuchten“ Eindruck. Aber selbst diese Menge an Epoxy reichte nicht aus, um einen fließfähigen Polymerbeton herzustellen. Für größere Mengen werde ich wohl bei einer Mischung von 5:1 bleiben d.h. 20% Epoxy. Diese Mischung ist relativ feucht, fließt aber nicht ab. In allen Fällen muss man den Polymerbeton verdichten, d.h. leicht andrücken.

Meine letzte Propeller Form habe ich als „Schnellbau“ mit Polymerbeton der Körnung 0,1mm – 0,4mm gebaut, und dabei mein „Formenbau“ Epoxy verwendet. Topfzeit ca. 20-30min, nach 3h ist das Zeug hart. Mein Vorgehen dabei:

  • Formenharz (EMC P260) auf die gewachste Oberfläche, dann Topfzeit abwarten
  • Trockenen Quarzsand in die Form auf alle Flächen einstreuen (24h Härtung)
  • Losen Sand entfernen, ausblasen mit Druckluft (Oberfläche wie Sandpapier!)
  • Frisches Epoxy in die Form, alle Flächen benetzen
  • Zähe Mischung aus Baumwollflocken, Glasfasermehl und CFK Fasern einbringen
  • Polymerbeton anrühren mit 100% zu 100% Volumen (gießfähig!)
  • Ausgießen der Form bis zum Formenrand
  • Anklopfen der Form, um Luftblasen zu entfernen
  • 6h Härtung bei RT, Tempern über Nacht bei 55 Grad
  • Entformen und scharfe Kanten entfernen

Der Formenbau hat mit dieser Vorgehensweise ca. 2h pro Formhälfte in Anspruch genommen. Vorbereitungen wie Trennbretter bauen und wachsen der Form mal nicht mitgerechnet. Muss sagen, sehr angenehm die Sache. In meinen Tagesablauf passen viel besser 60-90min Slots im Keller, als ganze Nachmittage bzw. Nachtschichten. Daher waren mir diese ewigen Nass-in-Nass Formenbau Aktionen immer ein Dorn im Auge. Bisher kann ich keine Nachteile der neuen Bauweise mit Polymerbeton erkennen. Mal sehen, wie standhaft die Formen über die Zeit sein werden. Ich werde im negativen Fall natürlich berichten. Mein „Werkzeugkasten“ ist um eine weitere Option angewachsen – Polymerbeton in gießfähig oder körnig, je nach Anwendungszweck.

Praxis Update 22.01.2016

Eine 1:1 Mischung Sand und Epoxy ist deutlich zu feucht. Ich konnte u.a. beobachten, dass der Sand in der Mischung auf den Boden sackt. Die Mischung bleibt also nicht homogen. Neue Versuche mit 50% Epoxy Anteil im feinen Quarzsand und etwas Baumwollflocken ergab eine sehr zähe Mischung, die nicht mehr fließfähig war. Als Spachelmasse war diese Kombination gut einsetzbar.

Vakuum Absaugung und Techniken

Die Fragen kommen immer mal wieder vor: Wie geht das mit der Vakuum Absaugung? Was braucht man alles für Geräte? Welche Tipps und Kniffe gibt es?

Dieser Artikel soll meine Arbeitsweise erläutern. Ich behaupte jetzt nicht, dass meine Technik „DIE“ Lösung ist. Es existieren viele Wege nach Rom und ein jeder soll entscheiden, welche Techniken einen eigenen Versuch wert sind. Fangen wir an….

Die Vakuumpumpe – von High- bis Low Tech

Es gibt viele Modelle auf dem Markt. Was darf es denn sein? Beginnen wir mit den Vakuum Pumpen, die ich nicht für geeignet erachte. Da sind zum einen einfache Membran Pumpen, wie man sie z.B. für Aquarien verwendet, um Luft einzuleiten. Die Dinger sind zu schwach und die Membran hält den Dauerbelastungen im Vakuumbetrieb nicht stand. Für den Composite Bau streben wir ein möglichst hohes/starkes Vakuum an, das ist mit einem so einfachen Modell nicht zu erreichen. Variante 2: Ein alter Kühlschrank Kompressor. Der Unterdruck von einem solchen Kompressor ist ausreichend, keine Frage. Zwei Dinge sprechen in meinen Augen dagegen: a) Die Kompressoren sind nicht für Dauerbetrieb ausgelegt und b) die Kompressoren sind ölgeschmiert und es kann ein feiner Ölnebel in der Werkstatt freigesetzt werden. Ölnebel ist ein mega GAU, wenn man Lackieren möchte, das Zeug setzt sich überall fest. Es gibt industrielle Vakuumpumpen bei den bekannten Vertrieben und einige Quellen im Internet. Ich verwende eine Thomas Vakuumpumpe, die man durchaus günstig bei eBay erstehen kann. Diese Pumpen stammen meines Wissens nach aus dem Klinikbereich und sind dort u.a. in Beatmungsgeräten im Einsatz. Das zum Thema Dauerlaufen und lange Einschaltzeiten. Desweiteren sind diese Pumpen ölfreie- und trocken laufende Pumpen. Der Volumendurchsatz ist recht hoch, was für eine schnelle Absaugung der Luft im Vakuumsack sorgt. Anbei meine Pumpe. Vakuum_02

Druckluftschlauch besorgt man sich im Baumarkt, dabei aber bitte Gewebe verstärkten nehmen, der eine ausreichende Wandstärke besitzt. Gegen die Geräuschentwicklung dieser Pumpe gibt es 2 Maßnahmen: Gummi Unterlegmatten, wie sie für Waschmaschinen verwendet werden und ein geeigneter Schalldämpfer am Luftauslass. Ich selber verwende keinen Schalldämper (einfach zu faul!), weil ich kein Problem mit Lärm habe. Diese Pumpe flüsterleise zu bekomme ist aber kein Problem. Andreas hat mir den Tipp gegeben an den Auslass ebenfalls einen Schlauch anzuschließen (Durchmesser beachten!) und das Ende dann in einen Schuhkarton (mit Watte gefüllt) einzulegen. Fertig, mehr braucht es nicht für einen leisen Betrieb. Ach ja… Thema Druck. Meine Pumpe schafft -0,85bar max. Das langt in meinen Augen aus.

Der Vakuumsack – unzählige Varianten

Auch hier gibt es viele Varianten und Techniken. Der einfachste Sack ist ein großer Müllbeutel, der an 3 Seiten veschweißt ist. Es gibt da durchaus gut gefertige Modelle, die den Belastungen stand halten. Wie bekommt man die offene Seite dicht? Acryl aus dem Baumarkt ist eine Möglichkeit. Hinweis: Finger weg von Silikon, immer Acryl nehmen! Ich führe das hier nicht weiter aus, denn die Foren sind voll von Leidensgenossen, die Silikon verwendet haben. Dichtband ist eine weitere Variante. Nicht super billig, aber durchaus gut. Bei einer Pumpe mit hohem Volumendurchsatz kann man auch folgendes Versuchen: Das freie Ende wird über einen kleinen Stab aufgewickelt. Der Sack dichtet sich so selber ab, da die beiden Folien angesaugt werden. Dazu später mehr im Detail.

Die Müllsack Variante geht nur für kleine Bauteile, eine Flächenform wird man da nicht rein bekommen. Für dieses Szenario gibt es Folienschlauch als Meterware. Qualitative Unterschiede sind hier in der Stärke des Folienmaterials zu finden. Es gibt superdünn und etwas dicker. Alles kann je nach Anwendungsfall Vor- und Nachteile bringen. Unter 0,1mm sollte man nicht gehen, der Schlauch wird sonst zu empfindlich. Meine Foliensäcke sind ca. 0,2mm dick, passend abgelängt und das hintere Ende ist doppelt mit Acryl verschlossen.

Derzeit verwende ich für kleinere Bauteile wie Höhenleitwerke etc. fertig konfektionierte Vakuumbeutel, wie man Sie in jedem Betten- und Matrazenladen bekommen sollte. Gedacht sind die Dinger zum platzsparenden Verstauen von Kleidung, Kissen etc. Es gibt unterschiedliche Größen, die Materialstärke der Folie ist ausreichend und die offene Seite wird mit einem Zipper System verschlossen. Einfacher geht es nicht, kein gepampe mit Acryl, was ja bekanntlich unter Vakuum nicht aushärtet.

Vakuum_01Der Druckanschluss am Vakuumsack

Am Anfang habe ich den Vakuumschlauch immer an der offenen Seite rausgeführt und dann den Sack mit Acryl abgedichtet. Diese Sauerei hatte ich schon nach einigen Versuchen mehr als satt. Die Lösung: Vakuum Sauger!

Vakuum_03Meine Modelle habe ich bei eBay gefunden. Der Sauger ist Industrietechnik aus weichem Gummi. Verwendet wird diese Technik u.a. von Robotern, wenn Platten angehoben werden müssen. Wir heben nichts an, wir saugen ab. Wie macht man das richtig? Man muss dafür sorgen, dass die Luft aus allen Teilen des Vakuumsackes ungehindert bis zum Sauger strömen kann. Macht man das nicht läuft man Gefahr, dass der Arbeitsdruck nicht gleichmäßig über das Bauteil verteilt ist. Dazu kann man einen flauschigen Rest Teppich verwenden, oder wie in meinem Fall Absaugvlies. Normalerweise wird es verwendet, um überschüssiges Epoxy Harz aus dem Bauteil aufzunehmen. Das Balsabrettchen dient dazu, dass der Sauger eine gerade Auflagefläche ohne Falten hat. Im späteren Betrieb wird das Brettchen mit dem Absaugvlies eingeschlagen, der Sack luftdicht verschlossen und dann ein kleiner Schlitz mit dem Messer über dem Brettchen erzeugt. Auf den Schlitz setzt man den Sauger auf, er zieht sich selber fest. Meiner Meinung nach ist das die sauberste Methode. Es gibt viele andere Varianten der Druckanschlüsse, aber ich habe es gerne einfach und simpel.

Vakuum_06Auf dem obigen Bild sieht man mein „Demon Speed“ Höhenleitwerk in einem der fertigen Vakuumbeutel aus dem Bettenhaus. Den Druckanschluss für den Staubsauger verwenden wir natürlich nicht, der ist geschlossen. Das Balsa Brettchen kann man gut erkennen, wie es vom Absaugvlies umschlossen wird. Der Sauger ist bombenfest angesaugt. Eine zusätzliche Sicherung des Saugers bzw. des Schlauchs ist nicht nötig.

Vakuum_05Hier sieht man meine HLW Form im Detail. Über dem Bauteil befindet sich Abreißgewebe und dann 4 Lagen flauschiges Toilettenpapier. Überschüssiges Harz wird vom Toilettenpapier aufgesaugt. Meine HLW sind mittlerweile so trocken laminiert, dass da nichts mehr bis die oberste Lage gezogen wird. Bei einer Fläche bin ich immer noch vorsichtiger und arbeite mit reichlich Harzüberschuss.

Druckluft – Anschlüsse und Verteiler

Damit man auch mehrere Bauteile gleichzeitig absaugen kann verwende ich einen 4fach Druckluftverteiler mit angebautem Manometer. Da muss man etwas schauen und nachfragen, nicht alle Druckluftverteiler kommen mit Vakuum klar. Mein Modell sperrt bei Druckluft und Vakuum. Entsprechende Schnellverschlüsse habe ich an 2m Druckluftschlauch mit meinen Vakuumsaugern verbunden. So kann ich maximal 4 Bauteile in einem Arbeitsgang absaugen. Schnell, sauber, einfach. I like…

Vakuum_07Meine Pumpe liefert -0,85bar, wenn kein Schlauch angeschlossen ist. So hat man einen guten Überblick, ob der Vakuumsack 100% dicht ist. Der Sack aus dem Bettenhaus ist dicht, mehr kann die Pumpe nicht (Siehe Manometer oben). Bei meinen Folienschläuchen für Flächen komme ich stellenweise nicht über -0,75bar hinaus. Da scheinen irgendwo kleine undichte Stellen zu sein, oder die folgende Beschreibung der Abdichtung ist nicht 100%. Allerdings hatte ich die selben Säcke schon mit Acryl verschlossen, da war es auch nicht mehr.

Vakuum Methode für Folienschläuche bei Flächenformen – Made easy!

Meine Folienschläuche für Flächenformen sind am Ende dauerhaft mit Acryl und doppeltem Umschlag verschlossen. Bleibt noch die Seite, wo die Form reinkommt. Wie dichtet man diese Seite ab: Acryl? No way! Dichband? Habe ich nicht…

Meine Lösung besteht darin, dass ich die offene Seite deutlich mit Überstand bemessen habe und diese dann über einen 20mm Holzstab aufwickele (sehr stramm, min 4-5 Wicklungen!). Ich wickele bis zum Anfang des Balsa Brettchen, wo auch das Absaugvlies anfängt. Dann die Pumpe an, den Sauger aufgesetzt … fertig. Die Folie saugt sich selber dicht. Geht nicht einfacher! Geht doch? Schreib mir bitte eine eMail. :-) Danke.

Defektes Servos aus Fläche entfernen – Typhoon XS

Mein neues Flaggschiff der Speeder Abteilung (Typhoon XS von Marcus Koch) ist gerade 4 Flüge alt, da ist ein Defekt bei einem QR Servo Graupner DES 930 HV zu verzeichnen. Warum geht so ein Servo kaputt? Eigene Dummheit! Dazu später mehr im Post zum Speedcup in Siegendorf 2014. Das Servo ist im Flügel verklebt und muss heraus operiert werden. Wie man hier am besten vorgeht werde ich nachfolgend beschreiben. Und ja, es tut weh, wenn man an so einem Flügel den Dremel ansetzen muss.

Nach dem Entfernen der Servo Abdeckungen ist zu sehen, dass das Servo nur halb hervorsteht und mit der Ober- und Unterschale verbunden ist. Das bekommt man am Stück nicht heraus, zumal noch ein Gegenlager verbaut wurde. Dieses eigentlich gute Feature wird hier fast zu einem Show Stopper. Man könnte natürlich versuchen das Servo am Stück herauszubrechen. Allerdings besteht dann die Gefahr, dass die Oberschale Schaden nimmt. Und das will ich auf keinen Fall! Fangen wir mit den Bildern an…

QR_01Die Maße der Abdeckung sind gut zu erkennen, ein Balsa Streifen stellte den Kontakt zur Unterschale her (schon entfernt). Das Ersatzservo wird auf das defekte Servo gelegt. So kann man die Umrisse für den späteren Schnitt genau bestimmen. Genau ist hier wörtlich zu nehmen, denn das Servo ist an einer Rippe zusätzlich im Flügel verklebt. Und diese Rippe sollte man nicht beschädigen, weil man 1-2mm mehr wegnimmt als nötig.

QR_02Am Servoboden ist das 930HV bündig mit der Rippe verklebt. Die Kleberaupe habe ich dort schon bearbeitet. Nun entfernen wir die Schraube vom Gegenlager. Gut zu erkennen ist, dass hier keine normale Schraube zum Einsatz kommt, sondern ein Modell mit Außen Sechskant Kopf. Wäre das eine normale Schraube gewesen hätte ich das Gegenlager auch entfernen müssen. Mit einer kleinen Flachzange und viel Geduld bekommt man die Schraube vom Gegenlager raus. Jetzt kommt der brachiale Teil: Mit dem Dremel und einer dünnen Trennscheibe schneidet man eine Öffnung in das Servo, lässt aber die Seitenteile stehen. Das ist wichtig, denn die brauchen wir später noch. Vorsicht: Das DES 930 HV besteht im oberen Teil aus Plastik, die unteren 2/3 sind aus Alu. Da kommt man mit dem Dremel nicht mal so ohne weiteres (schnell) durch. Es dauert, und Alu überträgt die Wärme sehr gut. Ich habe aus Rücksicht auf die Fläche nach 2 Schnitten eine Pause eingelegt, weil die Oberseite der Fläche empfindlich warm wurde. O.K. das Servo ist jetzt offen. Nun entfernen wir alle Innereien. Das sieht dann so aus.

QR_04Das kleine weiße Zahnrad im Vordergrund ist übrigens aus Plastik. So viel zum Thema BB MG (Metallgetriebe). Die Herren Ingenieure werden sich was bei gedacht haben, hoffentlich als Sollbruchstelle.

QR_03Jetzt kommt der heikle Teil und der Belastungstest für den Kleber. Zuerst die Zentralachse des Servos entfernen. Ein Dremel Schnitt link und rechts, dann einfach raus damit. Der obere Teil ist, wie erwähnt, aus Plastik. Einfach rausbrechen geht aber nicht weil 4 lange Schrauben vom Aluboden bis in den Deckel reichen. Die Führungen dieser Schrauben habe ich mit dem Diamantfräser entfernt, dann halten die Dinger nicht mehr im Plastik. Jetzt kommt der Deckel mit leichter Gewalt (vorsichtig!!!) raus.

QR_05Die langen Schrauben aus dem Boden kann man noch erkennen. Was jetzt übrig ist besteht aus Alu. Einfach abschälen wie beim Plastik geht hier nicht. Aber große Gegenwehr war auch nicht zu verzeichnen. Sanfte Gewalt und der Boden war raus. Operation geglückt, der Patient lebt noch ohne weiteren Schaden zu nehmen.

Das neue DES 930 HV einzubauen dürfte nicht schwer werden. Sollten sich dabei Unwägbarkeiten ergeben werde ich den Post hier updaten. Noch einmal alle Bilder in der Gallery.

Lipos formieren / Entlader mit 350W

Für meinen Einstieg in den Speedcup habe ich mir neue 6s 3300mAh Lipos besorgt. Für optimale Leistung und langlebige Zellen sollte man Lipos formieren, also sozusagen „einlaufen“ lassen. Direkt in den Speeder und Vollgas ist nicht angeraten. Wer nähere Details wissen möchte sollte sich auf der Webseite von Gerd Giese umsehen….

Warum das Ganze? Zitat (Quelle: leolipo.de)

„Zwischen Kathode und Anode wird während der Herstellung eine spezielle Isolationsschicht für den Transport / Lagerung bis zum Endkunden aufgebracht. Diese löst sich während der ersten Zyklen umso gleichmäßiger auf, je sorgsamer der Lipo „eingefahren“ wird.“

Die Methode von Gerd Giese habe ich mir auf diversen Webseiten zusammen gesucht. So sieht das aus. Zitat (Quelle: Gerd Giese)

– 0,5C Ladung – 1C Entladung bis 3,5V/Z
– 0,5C Ladung – 2C Entladung bis 3,3V/Z
– 1C Ladung – 3C Entladung bis 3,3V/Z (max. 9,9A/10A des Ladegerätes)
– 1C Ladung – dann Voll weiter wie gewünscht.
… danach legen die LiPos nicht mehr zu.

Und hier fangen meine Probleme schon an. Ich habe kein Ladegerät, was auch nur annähernd diese Entladeleistung hat. 50W sind Maximum, und ich bin nicht gewillt mir nur für den Formierungs Zyklus ein Powergerät zu kaufen. Also habe ich mir selber eine einfache Entlade Station gebaut…

Die Glühlampen aus dem LKW Bereich haben 24V und eine Leistung von ca. 70W. Ich habe 5 Stück davon verbaut und kann jeweils mit einem Schalter die Entladeleistung erhöhen. 350W max. sollten langen. Sind alle Lampen in Betrieb sollten rein rechnerisch ca. 13 – 14A fließen. Geeignet ist die Entladestation für 5s und 6s Lipos. Meine Lipos werde ich wie folgt formieren:

0,5C Ladung – 1A Entladung bis 3,5V/Z (Lipos angleichen)
0,5C Ladung – 70W Entladung bis 3,5V/Z
0,5C Ladung – 140W Entladung bis 3,3V/Z
1C Ladung – 210W Enladung bis 3,3V/Z
1C Ladung – 280W Enladung bis 3,3V/Z
1C Ladung – 350W Enladung bis 3,3V/Z

Die Zellenspannungen werden mit einem Spannungsanzeiger über den Balancerport gemessen und dann entsprechend die Entladung manuell unterbrochen.

Noch ein paar Tipps für ein langes Lipo Leben mit voller Leistung:

Keine Überspannung (>4,2V/Z) => Ich lade nur 95% ein
Keine Unterspannung (<3V/Z) => 70% Entladung nicht überschreiten
Keine Übertemperatur (>60°C) => Temperbox 40Grad anwärmen
Nicht voll Lagern (4,2V/Z – ca. 3,8V/Z) => „Store Mode“ am Lader
Lagerung => Feuerfeste Lagerung z.B. Munitionskiste aus Metall

Am 26-27.05.2012 ist der Speedcup in Bad Wünnenberg und ich freue mich schon riesig. Hoffentlich spielt das Wetter mit.