AK-8b

AK-8b: Beinahe komplett

Heute wurde das Finish des ersten Winglets und der Nasenleiste des linken Außenflügels, die nochmal nachlackiert werden mußte, fertiggestellt. Es fehlt nun nur noch das Finish des zweiten Winglets. Sobald die neue VVZ angekommen ist, kann die AK-8b sich endlich komplett in weiß in die Luft erheben.

 

AK-X

AK-X-Modell im Standschwingversuch

Das 1:2-Modell des AK-X befindet sich zur Zeit beim DLR in Göttingen, um dort im Standschwingversuch das Schwingungsverhalten zu untersuchen. Diese Untersuchungen am Modell sind wichtig, um sicherzustellen, dass später in der Flugerprobung keine unvorhergesehene Effekte auftreten.

Events

Professorenfliegen 2014

Dieses Jahr haben wir uns für KIT-Interne was ganz besonderes überlegt! Um nicht nur den Studenten sondern auch den Professoren des KIT die Möglichkeit zu geben Einblick in unsere Projekte, die damit verbundene Arbeit und natürlich das Fliegen zu bekommen gab es dieses Jahr das sogenannte Professorenfliegen.

Das heißt, wir nehmen unsere Professoren in Segelflugdoppelsitzern mit in den Himmel über Karlsruhe. Nebenher können unsere Forschungsprojekte und Prototypen begutachtet werden. Für das leibliche Wohl ist gesorgt und auch Begleitung, wird sehr gerne gesehen. Vielleicht kann das ein odere andere Kind seinen Traum vom Fliegen später auch einmal bei uns verwirklichen =)

Das Professorenfliegen fand am

 

05.09.2014 ab 10 Uhr auf dem Segelfluggelände Rheinstetten statt.

Alle Professoren und ihre Begleitung waren herzlichst eingeladen daran teilzunehmen.

 

AK-X

Formenbau How-To

Dies ist eine kleine Anleitung, wie man mit GFK-Materialien eine Form baut.
Unser Urpositiv ist ca. 150cm lang und an der Stelle des größten Umfangs ca. 50cm hoch und 25cm breit. Aufgrund dieser Größe war für uns der Materialaufwand eine Form zu Fräsen viel zu hoch. Deshalb haben wir uns dazu entschieden ein Urpositiv zu bauen und dieses abzuformen.
Für unsere Formen hat uns die Firma HP-Textiles freundlicherweise folgende Materialien bereitgestellt:
– 5m² Glasfilamentgewebe 105g/m² Köper HP-T110E
– 25m² Glasfilamentgewebe 1000g/m² HD-Leinwand HP-HD1000EF
– 10kg Formharz HP-E30FB plus entsprechend Härter (Mischverhältnis 100:10)
– 15kg Laminierharz HP-E56L plus entsprechend Härter (Mischverhältnis 100:40)
– 500ml Grundierwachs HP-G
– 500ml Trennlack HP-PVA
– Baumwollflocken und Glasfaserschnipsel
Folgendes Video veranschaulicht die Vorgänge wobei ähnliche Materialen verarbeitet wurden, die Vorgehensweise ist jedoch identisch.

Schritt 1: Urpositiv eintrennen
Um eine Form herzustellen benötigen wir ein Urpositiv. Dieses sollte vor dem Beginn des Formbaus sicherheitshalber mit Trennwachs eingetrennt werden. Dazu wird mit einem Stofftuch das Grundierwachs aufgetragen und nach ca. 10 min sanft auspoliert. Anschließend wird der Trennlack dünn, aber vollständig deckend aufgetragen, am besten mit einem kleinen feinporigen Schwamm.

Schritt 2: Trennebene
Das abzuformende Positiv darf keine Hinterschneidungen aufweisen, sonst ist es nicht möglich, eine einzige Form zu erstellen. Falls diese Bedingung nicht erfüllt ist, muss das Positiv in Teilstücke aufgeteilt werden, die diese Bedingung wieder erfüllen.
Die Aufteilung wird durch die Trennebenen realisiert, die die Formen von einander Trennen. In unserem Fall haben wir uns für insgesamt drei Formen entschieden; zwei große Halbschalen und ein kleines Teilstück. Die Trennebenen sollten möglichst eben sein und wenn möglich Symmetrien ausnutzen. Außerdem sollte die Fläche, die eine Trennebene aufspannt, möglichst groß sein, damit die Form stabil wird.
Eine Trennebene lässt sich gut mit einfachem Holz realisieren: die Kontur des Positivs grob, aber möglichst nahe, ausschneiden und danach mit Spachtelmasse (hier eignet sich Polyesterspachtel, da sich dieser von dem eingetrennten Positiv gut lösen lässt) der Kontur exakt anpassen durch abrücken der Form. Dann muss die Trennebene ebenfalls mit Trennwachs behandelt werden. Hierfür klebt man eine Folie auf das Holz oder einfach nur Paketband. An scharfen Rundungen oder Spalten kann man auch mit weicherem Klebeband, Knete oder Acryldichtmittel arbeiten. Am Schluss muss dann, wie bereits gesagt, alles mit Trennwachs HP-G eingetrennt werden.

Schritt 3: Formharz
Das Formharz HP-E30FB ist metallisch gefüllt und sorgt für eine für eine metallähnliche und hochwertige Oberfläche der Form. So erreicht man später beim Erstellen des Duplikatpositivs beste Ergebnisse.
Das Formharz wird über der gesamten Fläche ungefähr 1-2mm dick aufgetragen. Das lässt sich am besten mit einem Spachtel realisieren: einfach das Formharz auf das Positiv geben und mit einem Pinsel oder Spachtel großzügig verteilen und verstreichen.
Um das Risiko des Abdrückens von Gewebe in der Form zu minimieren arbeiten wir mit einer Trockenkupplungsschicht – es wird eine Mischung aus Baumwollflocken HP-BF1 und Glasfaserschnipsel HP-GS6 auf das Formharz gestreut. Anschließend geben wir dem Formharz einen Tag Zeit zum Aushärten.

Schritt 4: Glasfilamentgewebe
Bevor man mit dem Belegen beginnt müssen die losen Baumwollflocken und Glasfaserschnipsel entfernt werden. Dafür kann man vorsichtig mit einem Handfeger über die Oberfläche streichen oder einen Staubsauger verwenden.
Nun kommt eine Schicht mit Baumwollflocken angedicktes Laminierharz auf die Form. Besonderen Wert sollte man dabei auf Ecken, Kanten und Unebenheiten legen und diese möglichst ausgleichen. Die Schicht kann man bei Bedarf ein wenig angelieren lassen bevor man mit dem Laminieren beginnt.
Das verwendete Hochlast-Laminierharz HP-E56L ist niedrigviskos, weist eine Topfzeit von ca. 1h auf und erreicht einen TgMAX >90°C.
Die erste Lage des Laminats besteht aus 105g/m² Glasfasergewebe HP-T110E. Damit minimiert man ebenfalls das Risiko des Durchsetzens des Gewebes und sichert sich eine hohe Oberflächenqualität. Danach folgen mehrere Lagen des 1000g/m² Glasfasergewebe HP-HD1000EF um die Festigkeit und Stabilität der Form zu sichern. Der Vorteil dieses schweren Gewebes ist, dass man im Vergleich zu leichteren Gewebe viel weniger Lagen aufbringen muss um das gleiche Ergebnis zu erhalten. Außerdem ist es aufgrund der speziellen Webart sehr gut um feine Rundungen zu legen, trotz des großen Flächengewichts. Für unsere Form haben wir 5 Lagen verwendet.
Die Gewebelagen sollten sinnvollerweise aus einzelnen Gewebestücken aufgebaut werden, so kann man das Gewebe besser an die Kontur des Positivs anpassen. Dabei muss man beachten, dass sich die einzelnen Gewebestücke immer ca. 2cm überlappen und dass die Überlappungszonen in den verschiedenen Lagen nicht übereinander liegen. Außerdem sollte man darauf achten, dass die Ausrichtung des Gewebes von Lage zu Lage variiert.
Zum Schluss wird noch eine Lage Abreißgewebe aufgebracht werden. Dann lässt man der Form wieder einen Tag Zeit zum Aushärten.

Schritt 5: Unterbau
Da man die Form später umdrehen muss um mit ihr zu arbeiten muss noch ein Unterbau an die Form angebracht werden. Dafür kann man einfache Holzplatten nehmen und diese an der Form anbringen. Zusätzlich dazu erhöht der Unterbau auch nochmals die Festigkeit der Form.
Falls das Positiv nicht so groß ist kann man den Unterbau auch gleich im Schritt 4 mit der Form zusammen aus Laminat herstellen.

Schritt 6: das Ganze nochmal
Die erste Form ist nun fertig, es kann die Zweite gebaut werden. Dafür stellt man nun alles vorsichtig auf den Unterbau der ersten Form – dabei sollte man darauf achten, dass sich das Positiv nicht aus der Form löst. Die Trennebene aus Holz wird nun entfernt, da die erste Form jetzt ebenfalls eine Trennebene besitzt und diese abgeformt wird. Eventuell muss man noch kleinere Ebenen einbauen. Dann kann man wieder bei Schritt 3 beginnen und die Nächste Form erstellen.

Schritt 7: Formen voneinander trennen
Sind alle Formen fertig ausgehärtet kann man die diese voneinander trennen und das Positiv entfernen. Man kann sofort damit beginnen, ein Duplikatpositiv einzulegen.

AK-8

Neues aus der Flugerprobung

Am vergangenen Sonntag wurden mit der AK­8 Flüge in hinteren Schwerpunktlagen durchgeführt, um das Verhalten bei der Landung mit diesen Schwerpunktlagen zu erproben. Dies war notwendig, da der Schwerpunktbereich nach hinten verlegt werden soll. Bevor jedoch das Gewicht fest eingebaut wird, musste erprobt werden, ob dies überhaupt sinnvoll ist. Vor den Flügen wurde im Hecktank Wasser eingefüllt. Bei jedem Flug wurde die Menge um einen Liter erhöht. Maximal konnte mit 7 Litern Wasser geflogen werden. Die hinterste erreichte Schwerpunktlage lag damit bei 525 mm hinter der Bezugsebene. Auch mit dieser Schwerpunktlage und dem hohen Gewicht im Flugzeugschwanz ergaben sich keine Probleme bei dem Flug und insbesondere der Landung. Deshalb wird in den nächsten Wochen Gewicht fest eingebaut werden. Erste Abschätzungen haben ergeben, dass es möglich ist ungefähr 6 kg unterzubringen.

Lager

Pfingstlager in Schweinfurt

P1080980

Unser Leistungsfluglager in Schweinfurt neigt sich dem Ende zu.

Zeit ein Fazit dieses heißen Lagers zu ziehen. Es wurde viel Schweiß und Kerosin (DG-1000 Jet) vergossen und das Wetter war bei Temperaturen jenseits der 35° stets flieg bar.

Als denkwürdige Ereignisse ist zweifellos zu erwähnen, dass es zwei Flugzeugen gelang zeitgleich an zwei verschiedenen Orten zu landen an denen „zufällig“ gerade Dorffeste stattfanden.

 Wir danken besonders unseren fränkischen Gastgebern des Aero-Club Schweinfurt e.V. 

AK-8

Aktuell

Nähere Informationen und Bilder:

  • Aktuelle Informationen in Stichworten:
    • Bei einem Außenlandeversuch im Murgtal wird die AK-8 am 02.06.2005 schwer beschädigt.
  • Der Bau
    • Formenbau: Mit der Idee Tragflügelformen unter Verzicht auf ein Urpositiv direkt zu fräsen, startete das Projekt AK-8.
    • Der Bau des Rumpfes: So fing das Bauen im Frühjahr 1996 an…
    • Höhenleitwerk, Außenflügel: Seite, die allerdings mittlerweile recht umfangreich geworden ist und daher (irgendwann…) noch einmal aufgeteilt werden soll, um die Ladezeiten etwas zu begrenzen.
    • Der Bau der Tragflächen: Studenten verleihen ihren Ideen Flügel – Infos zum Tragflächenbau.
    • Aufmontiert: Die AK-8 steht kurz vor Weihnachten 2002 zum ersten Mal aufgebaut auf dem Hof der Westhochschule
  • Aus „Forschung und Technik“:
    • Eine (allerdings noch recht unvollständige) Seite zu den theoretischen Entwicklungsarbeiten im Rahmen des Projektes AK-8.

AK-8 aktuell

 

Formbau der neuen Winglets 2014

Mit der Fertigstellung der Frästeile für die Negativformen ist der Wingletbau der AK-8b einen großen Schritt weitergekommen. Jede Form besteht aus einer Ober- und Unterseite, die jeweils aus zwei Teilen bestehen, damit sie dreiachsig präzise zu fräsen sind. Da für links und rechts je eine eigene Form benötigt wird, waren somit acht Einzelteile zu fräsen. Als Material stand Ureol zur Verfügung, das sich gut fräsen lässt. Gut 30 Stunden verteilt auf mehrere Tage waren inklusive Aufspannen, Werkzeugwechsel, Fehlerbehebung, eigentlichem Fräsen und Entfernen der Späne (keine schöne Arbeit) erforderlich, um die acht Formteile herzustellen. Im nächsten Schritt werden jeweils zwei Einzelteile zu einer Formhälfte verklebt. Anschließend wird die bisher leicht poröse Oberfläche versiegelt, bevor mit dem Einlegen der Wingletschalen begonnen werden kann.

Das Photo zeigt bereits einen ersten Eindruck der Wingletkontur am im Frühjahr gebauten neuen Außenflügel.

aussenfluegel in wingletform

AK­8 Flattererprobung 2014

Auf dem Idaflieg­Sommertreffen in Aalen­ Elchingen konnte erfolgreich die Flattererprobung der AK­8 vollendet werden. Dazu waren zwei Flüge erforderlich. Zunächst wurde ein Flug ohne Wasserballast gemacht und direkt im Anschluss ein Flug mit vollem Wasserballast. Die AK­8 wurde mit dem Schlacro (Akaflieg München) auf FL 95 geschleppt, sodass genug Höhe und damit Sicherheit vorhanden war, um die Testflüge durchzuführen. Bei beiden Flügen wurde die Fluggeschwindigkeit von 250 km/h ausgehend auf die geforderten 305 km/h erhöht, und dabei durch bestimmte Steuereingaben versucht, das Flattern anzuregen. Es konnten im gesamten Geschwindigkeitsbereich keine Flattererscheinungen festgestellt werden.

ak-8 mit den wasserbetankungsschluchen

Sommertreffen 2013:

Dieses Jahr war die AK-8 wieder auf dem Sommertreffen, um die Bremsklappenerprobung bei hohen Geschwindigkeiten zu erfliegen. Ebenso wurden wichtige Schritte zur Vorbereitung der Flatter- und Trudelerprobung geschafft.

 

img_13241Kurz vor dem Start mit dem Trudelfallschirm

 

 

Sommertreffen 2012:

Auf dem Sommertreffen 2012 wurde ie AK-8 vermessen. Dies geschieht im Vergleichsflug mit „der Heiligen“. Das Ergebnis einer Vermessung ist die Polare. Zudem wurden sogenannte „Anstrichbilder“ gemacht. Dabei wird vor dem Flug ein leicht trocknendes Farbgemisch in einem Vorratsbehältnis an der Fläche angebracht. Dieses wird im Flug geöffnet und bildet die Strömung ab. Damit kann die genaue Position der Ablöseblase aufgezeigt werden.

img_14761Anstrichbild

Mai / Juni 12:

Für die Zulassung sind noch einige Punkte der Erprobung offen geblieben. An zwei Tagen im Mai und Juni 2012 ist die ToDo-Liste wieder etwas kürzer gewoden.

Flugerprobung bedeutet in erster Linie sehr viel Arbeit. Jeder einzelne Flug muss sorgfältig vor- und nachbereitet werden. Nur so können höchstmögliche Sicherheit gewährleistet und verwertbare Ergebnisse produziert werden. Jedem ist klar, dass wir uns bei Erprobungsflügen in Grenzbereiche wagen. Dennoch sind es genau diese Tage, die das Fliegen in einer unglaublichen Perfektion möglich machen.

Im Fokus des ersten Erprobungstages stand das Verhalten der AK-8 bei ungünstigen Schwerpunktlagen. Dabei haben wir uns in kleinen Schritten an die kritische Stelle, den hintersten Schwerpunkt, herangetastet. Erflogen wird dabei insbesondere das Start- und Landeverhalten, die Abkippgeschwindigkeit und die Steuerbarkeit nach dem Strömungsabriss. Durch den, gegen Nachmittag auffrischenden Ostwind, haben wir zusätzlich Erfahrungen mit einer starken Seitenwindkomponente sammeln können.

Für den zweiten Erprobungstag hatten wir bewusst eine sehr ruhige Wetterlage ausgesucht. Diese Rahmenbedingungen sind nötig, um beispielsweise die Wirksamkeit der Bremsklappen oder den Schnellflug erproben zu können. Für sinnvolle Ergebnisse ist es hier von Vorteil, wenn keine thermische Aktivität den Flug stört. Der wichtigste Punkt auf der Tagesplanung sollte das Erproben der Ruderwirksamkeit bei Maximalzuladung werden. Dabei hat sich zur Freude aller gezeigt, dass die Ruder stets ausreichen, um die AK-8 sicher steuern zu können.

Unabhängig von den exakten Ergebnissen, hat sich gezeigt, dass die AK-8 bisher ein sehr gutmütiges Flugzeug ist.

16.4.12: Heute haben wir ein Teil der Bodenerprobung durchgeführt. Die Steifigkeit der Steuerung wurde mit äußerster Präzision gemessen. Jetzt müssen die Messwerte nur noch ausgewertet und bewertet werden.

JNP 12: Am 5.4. wurde die Jahresnachprüfung erfolgreich durchgeführt. Zu bemängeln gab es nur einen kleinen Weißbruch, der gleich repariert wurde. Ansonsten ist die AK-8 in einem klasse Zustand!

Winterwartung 11/12: Da in der Winterwartung 2010/2011 sehr viel an der AK-8 gemacht wurde, gestaltete sich die Winterwartung diesen Winter relaitv gemütlich. Neben dem Üblichen (Putzen, Fetten, Polieren) mussten lediglich eine Lackstelle und ein Riss in der Sitzschale gemacht werden. Die vorläufigen Handbücher haben eine erste Revision durchgemacht und werden demnächst publiziert.

Saison 2011: Die Saison 2011 wurde hauptsächlich dazu genutzt, kleinere und größere Unstimmigkeiten auszumerzen und das Flugzeug für die Erprobung vorzubereiten. Die Ergebnisse der Flatterrechnung und des Standschwingversuchs mussten umgesetzt werden. Dies gestaltete sich nicht ganz einfach, da hier die Erfahrung fehlt. In unzähligen Gesprächen und E-Mails konnte diese Wissenslücke jedoch geschlossen werden und dieser Punkt abgeschlossen werden. Erfreulich ist auch die Tatsache, dass die Flugversuche bezüglich Flattern im Sommer 2004 ausreichen um der JAR zu entsprechen. Unglücklicherweise konnten die Wassersäcke nicht zu 100% justiert werden, sodass einige weitere Punkte der Flugerprobung nicht vollständig bearbeitet werden konnten. Diese Aufgabe steht für den Winter 2012 an. Dennoch kann das Jahr 2011 als sehr erfolgreich gewertet werden, denn wir haben sehr viel gelernt und einige Punkte der Flugerprobung erledigt. Dieses Wissen ist auch auf weitere, kommende Prototypen anwendbar.

Winterwartung 2010/11: Im Rahmen der Winterwartung 2010 wurde eine Reihe von Verbesserungen im Cockpit der AK-8 eingebaut, welche nicht zuletzt durch die Flugberichte der Saison angeregt wurden. So ermöglicht eine verstellbare Rückenlehne auch kleineren Piloten ein Fliegen ohne einen Stapel von Sitzkissen. Ein externes FLARM Display verbessert die Ablesbarkeit und erhöht so die Sicherheit im Flug. Die elektrische Trimmung wurde mit einem neuen Endschalter versehen und auch der Lackriss im Haubenrahmen wurde repariert. Zudem wurden die bisherigen Erkenntnisse in einem Flughandbuch zusammengefasst. Somit ist unser 8er bereit für die kommende Saison!
Saison 2010: Während der Wintermonate wurde ein Konzept erarbeitet um die Breitenerprobung voran zu treiben. Möglichst viele Piloten sollten sich mit den Eigenschaften des Flugzeugs vertraut machen und einen Bericht über die im Flug gewonnenen Erkenntnisse abliefern. Ziel ist es, die berechneten und angenommenen Flugleistungen zu bestätigen und Auffälligkeiten zusammen zu tragen.
17.10.09: Die AK-8 fliegt wieder! Heute war Erstflug nach der langen Reparatur. Es kann nun mit der Flugerprobung weitergehen.
ak-8_abflugbereit_091017
ak-8_im_schlepp_091017
ak-8_herbstliche_kulisse_091017
23.06.09: Die neue Fläche ist fertig lackiert.

13.10.08: Es geht vorwärts: Die Flächen sind soweit fertig, in den nächsten Tagen kann verbohrt werden.
02.07.07: Auch die Oberschale ist fertig eingelegt. (Außenlaminat, Schäume, Innenlaminat). Beim zweiten Versuch hat alles reibungslos geklappt. Dickes Lob an den Projektleiter und an alle die mitgeholfen haben.
23.06.07: Leider kann die Oberschale nicht verwendet werden. Der Glasroving in der Nasenleiste hat zwar sehr gut gehalten und ließ sich gut verarbeiten aber beim Absaugen ist etwas schief gegangen, sodaß sich das Laminat angehoben hat und der Holmgurt nicht eben in der Form lag. Er wurde inzwischen wieder freigelegt und kann noch einmal verwendet werden.
06.06.07: Die erste Hälfte der Fläche (Unterschale) ist inzwischen eingelegt und übernächste Woche gehts mit der zweiten Hälfte weiter.
09.01.07: Die Flächenformen sind ausgerichtet, die Holmgurte vorläufig Fixiert, die Schäume angepasst. Sobald alle fehlenden Materialien beschafft worden sind, kann die Fläche eingelegt werden.
10.12.06: Die Form für das Querruder ist fertig gestellt. Somit kann jetzt mit dem Neubau dessen begonnen werden.
10.11.06: Der zweite Holmgurt ist fertig. Dieser wurde wiederum mit Hilfe von DG- Flugzeugbau gebaut.
29.09.06: Die neue Holmgurtform ist fertig. Der fehlende Holmgurt kann gezogen werden. Wenn dieser gelingt, sind wir einen großen Schritt weiter.
28.08.06: Die Holmgurtform scheint so porös zu sein, das beim Absaugen Luft eindringen konnte. Daher wurde beschlossen eine neue Form zu bauen, da dies ein geringerer Aufwand ist als die alte wieder herzurichten.
22.08.06: Leider kann nur einer der beiden Holmgurte verwendet werden. Beim Absaugen müssen sich einzelne Rovings so verschoben haben, das große Hohlräume entstanden sind. Jetzt muss die Form bearbeitet werden und der „kaputte“ Holmgurt neugebaut werden.
18.08.06: Heute wurden bei DG-Flugzeugbau die Holmgurte gezogen. Jetzt sind wir auf das Ergebnis gespannt. Dies bekommen wir frühestens in drei Tagen, wenn wir diese aus den Formen nehmen können.
rovingsbad
Einzelne Rovings werden mit Harz getränkt und zu einem Strang zusammengefasst. Dieser enthält rund 380k Fasern.

Rovingseinlegen
Einzelne Stränge werden in die Holmgurtform eingezogen und glattgestrichen.

Holmgurteinleger
Der Einleger wird auf die einzelnen Rovings gelegt, um diese in die Form zu pressen.

FilsundFolie
Fils und Lochfolie werden auf den Einleger gelegt und das Absaugen vorbereitet. Hierdurch wird der Einleger fest auf die Rovings gepresst.

absaugen
Das Absaugen wird vorbereitet. Dabei wird Folie und Schlauchanschlüsse auf die Form aufgebracht und Luftdicht gemacht.

18.05.06: Der Wiederaufbau ist im vollen Gange. An der Rechten Fläche sind alle Harzarbeiten abgeschlossen. Diese kann jetzt neu lackiert werden. Für die Linke Fläche wurden die Formen aufgebaut und ausgerichtet. In den nächsten Schritten werden jetzt Ober- und Unterschale aufeinander fixiert um sie so aneinander anzupassen.
02.06.05: Bei einem Außenlandeversuch im Murgtal bei Obertsrot wird die AK-8 schwer beschädigt. Der Pilot bleibt unverletzt.

Gemäß dem Befundbericht unseres Bauprüfers Alwin Güntert sind unter anderen folgende Schäden zu konstatieren bzw. Arbeiten für den Wiederaufbau zu verrichten:
Rechter Flügel

  • Hauptbolzenbuchsen herausholen und Holmwicklungen schäften
  • Kleinere Schalenreparaturen im Querruderbereich
  • Flicken des Querrudersteges
  • Querruder ist derart beschädigt, dass es ersetzt werden muss

Linker Flügel

  • die Strukturschäden machen einen Neubau notwendig
  • wieder verwendet werden können: Bremsklappenkasten, Abschlussrippen, Kohleeinleger in den Wurzelrippen, Querruder…

Rumpf

  • linken Flügel-Rumpf-Übergang reparieren
  • Tüten der Steuerung erneuern und richten
  • vorderer Sitzspant und hinteren Spant der Steuerung reparieren
  • oben im Seitenleitwerk weiße Stellen schäften

16.09.04: Tiefe Einblicke in die Tragflügel der AK-8: Mit Unterstützung hochwertiger Technoskope der Firma Richard Wolf spüren wir der Ursache eines Quietschgeräusches im Bereich des linken Querruders nach. Das Ergebnis: Alles in Ordnung, Problem mit ein klein wenig Schmierung zu beheben!

Querruderanlenkung
Querruderanlenkung im linken Tragflügel

Verklebung_Holmsteg
Verklebung zwischen Holmsteg und Flügelschale

Umlenkhebel

Umlenkhebel für das Querruder im linken Flügel von außen gesehen

Steuerstange
QR-Steuerstange aus Kohlefaser (links) und Bremsklappenkasten (rechts)

06.08.04: Neue VVZ ist eingetroffen. Entsprechend der Ergebnisse des Standschwingversuchs und der Flatterrechnung wurden Ausgleichsmassen in den Querrudern angebracht. Eine Kamerakomforte für die Dokumentation der Strömung an Winglets und Flügel-Rumpf-Übergang ist im Bau.
23.07.04: Erste Jahresnachprüfung der AK-8 bei unserem Bauprüfer Alwin Güntert, neue VVZ wird beantragt. Entsprechend den Vorgaben des Standschwingversuchs und der Flatterrechnung wird in die Querruder Blei integriert.
18.03.04: Von Bruchsal aus starten AK-8 und AK-5 kurz nach Sonnenaufgang zu zwei Vergleichsflügen, die ersten Aufschluss über die Leistungen der AK-8 geben sollen.
23.02.04: Nachdem während einiger Flüge zur Erstellung von Anstrichbildern während der letzten Monate die Position des Umschlagspunkts bestimmt wurde, sind in Kürze Vergleichsflüge zwischen AK-5 und AK-8 geplant, um eine erste Einschätzung der Flugleistungen vornehmen zu können.
02.12.03: Standschwingversuch beim Institut für Aeroelastik des DLR in Göttingen erfolgreich abgeschlossen. Mehr dazu auf einer eigenen Seite.
16.09.03: Flugversuche zur statischen Längsstabilität der AK-8 abgeschlossen.
06.09.03: Die AK-8 wird auf dem Sommertreffen der Oskar Ursinus Vereinigung (OUV) preisgekrönt „für eine richtungsweisende Flügelgeometrie und ein Flügelprofil, sowie gute Bauausführung.“
28.08.03: Offizieller Erstflug der AK-8 auf dem Segelfluggelände in Rheinstetten-Forchheim.

AK-8_im_KreisflugGegen 15.15 Uhr startet die AK-8 im Schlepp hinter dem Schleppflugzeug der Akaflieg D-EIAV vor Gästen, Akafliegern und Presse in den Himmel über Rheinstetten-Forchheim. Begeistert vom eleganten Flugbild des Prototypen mit den elliptisch nach hinten geschwungen Flügeln und der sanften Landung nach 15 Minuten auf der staubigen Piste, ist die Begeisterung unter den Anwesenden groß. Nach 13 Jahren Entwicklung und Bau konnte die AK-8 zum ersten Mal vor Publikum in ihrem Element präsentiert werden. (Bild D. Münzner)
31.07.03: Unser Bauprüfer Alwin Güntert checkt die AK-8 nochmals auf Herz und Nieren. Jetzt steht dem Stellen eines Antrags auf eine Vorläufige Verkehrzulassung (VVZ) nichts mehr im Wege.
Nachfolgend einige Bilder von der Prüfung der AK-8 in den Räumen der Firma Güntert+Kohlmetz GmbH.
Horst_und_Fritz_am_Cockpit
Fritz und Horst am Cockpit

Alwin_am_Cockpit
Alwin checkt die Funktion der Bremsklappen

HLW_wird_montiert
Jetzt wird das Höhenleitwerk montiert

 

Waegung_Alwin_am_Sporn
Schwerpunktwägung – die Lage des Rumpfes wird mit der Wasserwaage überprüft

Waegung_Alwin_am_Hauptrad
Schwerpunktwägung – Messung am Hauptrad

Alwin_strahlt
Alwin strahlt – bei der AK-8 ist alles in Ordnung

 

24.04.-27.04.03: Die AK-8 wird auf der Luftfahrtmesse Aero zum ersten Mal der Fachöffentlichkeit vorgestellt.
AK-8_mit_Aerostand11.03.03: Rumpf und Tragflügel der AK-8 werden für Lackierung und Finish nach Bruchsal gebracht.
18.02.03: Die Bolzenlöcher sind gebohrt und passen! Zur Behebung kleinerer Konturprobleme im Bereich des vorderen Querkraftrohres muss dort jetzt noch etwas aufgespachtelt werden.
13.02.03: Die Haube wird auf den Haubenrahmen geklebt.
11.02.03: Die Bolzenlöcher sind gebohrt.
30.01.03: Die Bohrvorrichtung für die Holme ist fertig, jetzt kann’s losgehen.
18.12.02: Vor wenigen Tagen konnte die AK-8 zum ersten Mal aufmontiert werden. Einige Bilder sind in einer kleinen Galerie zusammengefasst.
06.12.02: Um den rechten Tragflügel wird eine Temperkiste gebaut, auf dass dieser am Samstag vorgetempert werden kann.

Die nächsten Schritte:

  • in den nächsten Tagen will Chris die Holmwicklung anfertigen
  • einige Arbeiten am Querruder stehen noch an
  • danach können die Formsegmente weggeräumt werden

15.10.02: Kurz bevor unser Bauprüfer Alwin Güntert in den Urlaub verschwindet, haben wir es geschafft: Die rechte Fläche wird verklebt.
02.10.2002: Der Ausblaskanal ist in die Unterschale eingeklebt. Jetzt steht das Verkleben der Ober- und Unterschale des rechten Tragflügels unmittelbar bevor.
September 2002: Einbau der Bremsklappen- und Querrudersteuerung sowie der Wasserablassmimik
August 2002: Wurzelrippe, Bremsklappenkasten, Querruderlager und flächenseitiger Abschlusssteg werden eingeklebt.
02.07.2002: Der Stegbau läuft auf Hochtouren.
Holmgurt_wird_mit_Mumpe_versehen18.06.2002: Die Unterschale inklusive Innenlaminat wird erfolgreich eingelegt. Die Holmgurte sind mit Mumpe eingeklebt (siehe Bild). Jetzt folgt der Einbau der Stege, der Steuerung und des Bremsklappenkastens. Bis zum Verkleben der beiden Schalenhälften ist noch einiges zu tun.
11.06.2002: Das Innenlaminat der Oberschale liegt in der Form.
07.06.2002: Die Oberschale des rechten Tragflügels wird eingelegt. Leider sind unsere Harzvorräte am Ende. Damit es nächste Woche mit der Unterschale weitergehen kann, hoffen wir, dass eine neue Harzspende von Scheufler bald eintrifft.
17.05.2002: Die Querruderruderschale des rechten Flügels wird von unserem Bauprüfer Alwin Güntert inspiziert und für gut befunden, wir dürfen sie verkleben.
09.04.2002: Querruderschale (rechter Flügel) eingelegt. Als nächstes müssen die Querruderlager und der Steg eingebaut werden, dann kann das Querruder verklebt werden.
Bauaction_Probestueck_rechter_Fluegel12.12.2001: Probestück im Wurzelbereich der rechten (zweiten) Fläche wird gebaut
25.11.2001: Der linke Flügel wird über 12 Stunden bei 40° Celsius vorgetempert, das endgültige Tempern erfolgt bei 60° Celsius „außer Haus“…
23.11.2001: Tragfläche ist entformt, am Sonntag soll sie getempert werden.
06.11.2001: Horridoh! Die erste Tragfläche der AK-8 ist verklebt, jetzt wollen wir mit viel Elan möglichst schnell die zweite Fläche (rechts) bauen.
05.11.2001: Die Vorbereitungen fürs Verkleben der linken Tragfläche sind abgeschlossen
18.10.2001: Bremsklappenkasten wird in die Flügelschale geklebt, jetzt folgt der Kanal für die Ausblasung
03.09.2001: Stege und Einbauten werden in die Schalenhälften integriert
05.07.2001: Oberschale des linken Flügels ist komplett. Jetzt geht es an die Einbauten. Problem: Die Aceton-Vorräte gehen zur Neige….
29.6.2001: Das Innenlaminat wird über die Stützschäume der Flügelschale gelegt. Alles läuft nach Plan.
26.6.2001: Flügelschale erfolgreich eingelegt. Nach einigen Vorbereitungen und letzten Checks am Wochenende, sieht der zweite Versuch gut aus. Der Tragflügelbau der AK-8 geht voran.
13.6.2001: Die erste Flügelschale ist eingelegt! Doch es treten nach einiger Zeit Blasen im Laminat auf. Wir treffen die Entscheidung, die Holmgurte (aus teuren Kohlerovings, die wir bei DG in Bruchsal gezogen haben) zu retten und die Schale wieder „aufzupickeln“. Das wirft uns natürlich zurück. Aber: Aus Fehlern lernt man. Die nächste Schale wird bestimmt besser.
FormzusammenfahrenJuni 2001: Der erste fliegende („scharfe“) Flügel wird gebaut. Die Flächenformen sind ausgerichtet, das Zusammen- und Auseinanderfahren klappt (siehe Bild). Aktuell wird an den Querrudern gearbeitet. Alle warten gespannt auf das Einlegen des Rests der Schale.
15.5.2001: Bau der Querruder, siehe eigene Seite…
April 2001: Alle benötigten Einzelteile sind beschafft. Die Detailarbeiten haben sich gelohnt. In den nächsten Tagen wird entschieden, ob jetzt ein Probeflügel oder die erste „fliegende“ Schale eingelegt wird. Dann kann es losgehen!

ak-8-wurzelrippeAbb.: Die rechte Wurzelrippe wartet auf ihren Einbau in den Tragflügel…

 

November 2000: Die rumpfseitige Steuerung ist inzwischen komplett eingebaut, wie bei AK-5 und AK-5b verwenden wir wieder für die automatischen Anschlüsse „Hänle-Tüten“ (siehe Detail-Abbildung).
rumpfvonvorne_middle
steuerung_detail_middle

Am 4.12.1999 wurden bei DG-Flugzeugbau die Kohlegurte der AK-8 Innenflügel in die vorbereiteten Gurtformen gezogen. Die Bilder oben zeigen die Kohlefaserrovings (Typ HTA 5131, von der Firma Tenax Fibres freundlicherweise zur Verfügung gestellt – dafür an dieser Stelle noch einmal Vielen Dank!), wie sie durch die Tränkmaschine laufen, zugeschnitten und von vielen Händen dann in die Form gelegt werden.

roving-straenge strang.kommt strang.einlegen
kohlestangen tuetenlagerbock tueten

 

Jeder der vier Gurte wird anschließend in Abreissgewebe verpackt, um die Klebefläche zum Einkleben in die Flügelschale und zum Aufkleben des Steges bereits vorzubereiten. Danach wird der Gurt in Plastikfolie verpackt und mittels einer Vakuumpumpe während des Aushärtens abgesaugt. Damit soll zum einen etwa noch überschüssiges Harz entfernt werden, zum anderen wird der Gurt dadurch auf eine möglichst geringe Bauhöhe gepresst. Dies ist für die Festigkeit des Flügels günstig.

holmgurte cockpitsteuerung

Die fertigen Gurte wurden nach dem Tempern in die Akaflieg-Werkstatt gebracht und warten dort darauf, dass die Vorbereitungen für den Bau der Tragflügel abgeschlossen werden.

Dazu gehört insbesondere, dass die Einbauten des Flügels alle vorhanden sind. Dementsprechend werden gerade die Wurzelrippen innen und an der Trennstelle zum Außenflügel gebaut, außerdem sind die Stoßstangen für Querruder- und Bremsklappensteuerung hergestellt worden. Die vier Stangen wurden für uns freundlicherweise von der Firma Schütze aus Kohlefaser gefertigt (auch hierfür vielen Dank!) und sind sehr leicht und fest.
Auch weitere Steuerungsteile, wie die Lagerböcke für die automatischen Ruderanschlüsse des Tragflügels, oder die Tüten und Stoßstangen der Steuerung selber, wurden bereits gebaut. Hierfür möchten wir uns bei der Akaflieg Stuttgart und insbesondere deren Meister J. Beh bedanken, der die Teile für uns geschweißt hat, da wir leider über keinen Flugzeugschweißer verfügen.
Mittlerweile sind von der Steuerung im Rumpf so viele Teile vorhanden, das sie zu Testzwecken schon einmal probemontiert werden konnte, wie das letzte Bild zeigt.
Diese Entwicklungsarbeit wäre nicht möglich ohne die Unterstützung unserer Spender und Förderer.

How-To

Spatzls Harzlehrgang

ALLGEMEINES

Die Einführung von faserverstärkten Kunststoffen in den Segelflugzeugbau Anfang der fünfziger Jahre hat einen Leistungssprung in damals ungeahnte Dimensionen eröffnet, dessen Innovationsschub bis heute anhält.

Dafür ist nicht allein die Gewichtsersparnis gegenüber den herkömmlichen Holz- und Metallbauweisen verantwortlich. Das neue Material ermöglichte erstmals bei vertretbarem Aufwand die Verwendung von widerstandsarmen Tragflügelprofilen und Rumpfformen. Die Entwicklung von immer neuen Fasern und Harzsystemen ermöglichen seitdem immer extremere Auslegungen. So ermöglicht die Kohlefaser den Bau von sehr steifen Tragflügeln bei geringer Bauhöhe. Im Bereich der passiven Sicherheit können die Eigenschaften des Cockpits durch den Einsatz von Aramid- und Dyneemafasern verbessert werden.

Auch in der Akademischen Fliegergruppe Karlsruhe hat die Verwendung von faserverstärkten Kunststoffen eine lange Tradition. Bereits bei der AK-1 aus dem Jahre 1970 wurde der Cockpitbereich mit einer Glasfaserschale versehen. Bei der AK-5 b wurde erstmals ein kompletter Rumpf aus Kohlefasern mit Verstärkungen aus Kevlar gebaut.

Unsere Forschungsarbeit wird uns durch Unterstützung der Universität und der Industrie ermöglicht. Es liegt also an uns, das Maximale aus dieser Unterstützung zu machen, um auch in Zukunft die Erwartungen, die an uns gestellt werden, zu erfüllen. Die Arbeiten in der Akaflieg sollen nicht als Ableisten von Arbeitsstunden angesehen, sondern als Chance genutzt werden, neben dem Studium wertvolle Erfahrungen in der Planung und Verwirklichung von Projekten zu sammeln. Die Entwicklung und die Fertigung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen hängen in großem Maße von Erfahrung und Qualifikation ab.

Diese Einweisung soll einen Überblick über Bestandteile und Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen geben, um auch in Zukunft dem guten Ruf der Akaflieg Karlsruhe in Bezug auf die Verarbeitung der Flugzeuge gerecht zu werden. Für weitergehende Fragen steht unserer Werkstattleiter und ausgebildeter Flugzeugmechaniker Chris Grams zur Verfügung, der bereits über langjährige Erfahrungen als Leiter der „Harzwerkstatt“ eines namhaften Flugzeugherstellers besitzt.

Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit Erlaubnis des Verfassers.

 


HARZSYSTEME

Hier werden die in der Akaflieg verarbeiteten Harzsysteme kurz charakterisiert:
Epoxyd-Harz

Das verbreitetste Harzsystem im Flugzeugbau, da es sich durch hohe Topfzeiten (also der Zeit vom Anmischen bis zum Beginn der Aushärtung) und geringe Schrumpfung auszeichnet. Weitere Vorteile sind die hohe Festigkeit und die Umweltverträglichkeit. Um das flüssige Epoxydharz in eine feste Matrix zu verwandeln, muss Härter in einem sehr genauen Mischungsverhältnis (±0.5 %) zugegeben werden. Hierbei handelt es sich um Aminhärter, der durch Polyaddition eine exotherme Reaktion auslöst. Zum Erreichen der Endfestigkeit muss das Bauteil über mehrere Stunden auf einer Temperatur von 60° C gehalten (getempert) werden.

Das Standardharz der Akaflieg stellt das Bakelite-Harz Rütapox S20/L20 dar. Die chemische Zusammensetzung beider Harze ist gleich, jedoch sind die Qualitätsanforderungen an L20 höher, so dass nur dieses Harz für fliegende Teile verwendet werden darf (es ist dafür auch teurer). S20 findet im Formenbau und bei nicht fliegenden Teilen Verwendung. Als Härter stehen „SL“ und „H91″ sowie deren Mischungen zur Verfügung.

„SL“ ist ein extrem langsam aushärtender, glasklarer Härter mit einer Topfzeit von bis zu mehreren Stunden. Die Matrix muss auf jeden Fall getempert werden, da sie sonst recht weich bleibt.
„H91″ reagiert deutlich schneller, bei warmen Wetter bleiben unter 10 min Topfzeit. „H91″ in seiner Reinform darf bei fliegenden Bauteilen nicht verwendet werden. „H91″ verfärbt sich bei längerer Lagerung von glasklar über rot in eine schwarze Masse. Obwohl laut Hersteller keine Beeinträchtigung der Festigkeitseigenschaften eintritt, sollte Härter ab einer starken Rotfärbung nicht mehr für fliegende Teile verwendet werden.

Um die Eigenschaften zu vereinen, werden Mischungen von „SL“ und „H91″ hergestellt.

Am gebräuchlichsten ist hier „SL50″, eine Mischung aus 50% Gewichtsteilen „SL“ und 50% Gewichtsteilen „H91″. In der Regel werden Chargen zu 400 g angemischt. Die Mindestmischmenge bei Harzen für fliegende Teile beträgt 50g, um Mischfehler möglichst gering zu halten. Bei anderen Arbeiten sind Mischungen ab 15g möglich. Die Mengenanteile müssen gemäß der Mischtabelle genauestes eingehalten, sowie sorgfältig und lang anhaltend verrührt werden (ca. 3 min).

Bei einer einzigen nicht vollständig ausgehärteten Mischung ist das gesamte Bauteil für die Tonne (z.B. Unterschale Schlacro-Flügel Mü30 – Bauzeit fast ein Jahr !!). Von jedem Ansatz für ein fliegendes Bauteil ist eine Harzprobe zu entnehmen.

Neuerdings setzt die Akaflieg auch ein Harzsystem der Firma Martin G. Scheufler Kunstharzprodukte GmbH bestehend aus dem Laminierharz L285 und dem Härter 286 ein. Beide sind im Verhältnis von 100:40 Gewichtsanteilen zu mischen. Eine Eigenschaft dieses Harzsystems ist es, dass das Harz-Härter-Gemisch recht dünnflüssig ist, was manchmal von Vorteil sein kann. Des Weiteren ist das Scheufler-Harz dafür bekannt, physiologisch recht gut verträglich zu sein. Beim Einsatz des Härters 286 beträgt die Topfzeit etwa 2 Stunden.
Polyesterharz

Polyesterharz ist im Flugzeugbau nicht mehr gebräuchlich, da es eine ganze Reihe unerwünschter Eigenschaften aufweist. Da es eine sehr schnelle Aushärtezeit hat, wird es z.T. zum Fixieren von Einbauteilen verwendet (oder zu Autoreparaturen).

Der zum Lackieren verwendete Füller und der UP-Schwabbellack sind ebenfalls Polyesterharze, jedoch mit jeder Menge anderer Chemie. Polyesterharze werden meist bereits mit Härterzusatz ausgeliefert. Die als „Härter“ zugegebene Substanz ist lediglich ein Beschleuniger (organische Peroxyde). Daher müssen die Behältnisse immer bestens verschlossen gehalten werden, um ein „Eintrocknen“ zu vermeiden.

Die Härterzugabe gestaltet sich ungleich komplizierter als bei Epoxydharz, da je nach Härter nur 2% – 10% (Achtung: Aufschrift) benötigt werden. Die Beimischung muss genauso sorgfältig geschehen wie bei anderen Harzen, obwohl Polyester nicht so empfindlich gegen zuviel Härter ist (Harz wird spröder, Lack vergilbt stärker).
Acrylharz

Dieses Harz wird in 2K-Autolacken verwendet. Die Handhabung gestaltet sich sehr einfach, es muss jedoch auf die korrekte Härter- und Verdünnungsart geachtet werden.
Alcydharz

Dieses Harz wird ebenfalls in Lacken verwendet, benötigt aber keinen Härter zur Aushärtung, denn es benutzt Luftsauerstoff zur Reaktion. Daher ist die Aushärtungszeit beträchtlich.
Sonstige Systeme

Durch die Experimentierfreudigkeit der Akaflieger und Spenden aus der Industrie befinden sich noch viele weitere Harzsysteme im Umlauf, die größtenteils Derivate der oben genannten sind. Sie haben jedoch in fliegenden Bauteilen nichts zu suchen.

 


ZUSCHLAGSTOFFE

Um die Eigenschaften von Harz weiter zu variieren, werden verschiedene Zuschlagstoffe verwendet.
Baumwollflocken

Die Beimengung von Baumwollflocken (‘Micro-Cellulose’) verwandelt das Harz in eine zähe Masse mit hervorragenden Klebeeigenschaften. Sie wird vornehmlich zum Ein- und Verkleben von Bauteilen wie z.B. Spanten und zum Ausbilden von Hohlkehlen an scharfen Ecken verwendet. Als Spachtelmasse ist „Mumpe“, wie die Masse auch genannt wird, ungeeignet.
Microballoons

Wie der Name schon sagt, bestehen Microballoons aus kleinen, luftgefüllten Kunststoffbällchen. Diese Eigenschaft macht aus Harz eine sehr leichte und gut zu bearbeitenden Spachtelmasse, die auch zum Verkleben schwach beanspruchter Bauteile verwendet werden darf.

Eine optimale Masse erhält man bei Vermischung von 65g Harz mit 15 g Spiritus und ca. 400 ml Microballoons. Microballoons sind stark hygroskopisch, der Behälter sollte daher sofort wieder geschlossen werden. Eine Trocknung ist nur schwer möglich, da das Material stark verklumpt.
Aerosil

Aerosil ist extrem feines Kieselsäurepulver. Es wird vornehmlich als Dichtungsmasse in Ballasttanks benutzt. Mit Baumwollflocken vermischt ergibt sich ein hervorragender, luftfahrtzugelassener Holzleim.

Aerosil ist amorphes Siliziumdioxid und als Fließhilfsmittel im Lebensmittelbereich zugelassen, in Staubform gilt jedoch ein MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatzkonzentration) von 4 mg/m3. Spätestens bei Überschreiten dieses Wertes sollte eine Staubmaske mit Partikelfilter getragen werden.

Quarzsand

Um Harz eine hohe Abriebfestigkeit zu verleihen, wird Quarzsand oder Granitstaub zugesetzt. Im Flugzeugbau findet dies kaum Verwendung.
Farbpasten

Um die meist farblosen Harze einzufärben, ohne deren Festigkeit zu beeinträchtigen, werden spezielle Farbpasten und -pulver verwendet. Ein bekannter Segelflugzeugherstellen färbt z.B. manche Teile mit Ruß schwarz ein, um die Verwendung von Kohlefasern anzutäuschen.

 


TRENNMITTEL

Im Umfeld der Laminiertechnik wird eine ganze Reihe weiterer Chemie eingesetzt. Um ein laminiertes Teil überhaupt aus der Form zu bekommen, sind eine ganze Reihe verschiedener Trennmittel vorhanden, auf deren Einsatz später eingegangen werden soll.
Trennwachs, fest – „ACMOS“

Gebräuchlichstes und billigstes Trennmittel. Die Verarbeitung ähnelt dem Schuhputzen. Genaue Verarbeitungshinweise sind der Dosenaufschrift zu entnehmen. Es ist darauf zu achten, dass die Dosen immer sofort wieder verschlossen werden, da das Wachs leicht eintrocknet und dann nicht mehr zu gebrauchen ist.
Trennwachs, flüssig – „QZ 11″

Der faule Flieger kann sein Trennmittel auch einfach aufstreichen, es ist jedoch deutlich teurer als festes Trennwachs und sollte Spezialaufgaben vorbehalten bleiben. An das QZ11-Gebinde bei der Akaflieg ist ein Pinsel gebunden – dieser muss dort unbedingt verbleiben und darf keinesfalls für andere Aufgaben benutzt werden.
Trennfolie

Dieses Trennmittel wird flüssig aufgespritzt und bildet eine Folie, die eine 100% sichere Trennung ermöglicht. Nach Gebrauch kann sie abgezogen oder mit Wasser entfernt werden.

 


LÖSUNGS- UND REINIGUNGSMITTEL

Zum Reinigen von Bauteilen vor dem Laminieren und von Werkzeugen nach dem Gebrauch sind verschiedene Mittel im Gebrauch.
Azeton

„Aze pack ‘se und zerhack ‘se“- hiermit ist eigentlich alles über die Wirkungsweise gesagt. Azeton (auch: Aceton) löst nicht ausgehärtete Harzreste und Silikon, die meisten Lacke (ob gewünscht oder nicht) und Schmierstoffrückstände.

Azeton löst jedoch auch die Weichmacher aus UP-Lacken, und sollte somit nicht zur Reinigung von Flugzeugoberflächen verwendet werden. Azeton ist ein starkes Lebergift und stark feuergefährlich – beim Umgang ist also Vorsicht geboten.
Benzin, Spritus

Sie sind deutlich schwächere Lösungsmittel und sollten daher bei der Reinigung von Flugzeugen vornehmlich verwendet werden, auch wenn es deutlich länger dauert. Spiritus darf zur Verdünnung von Harzen verwendet werden, um z.B. einen Oberflächenversiegelungslack zu erhalten.

 


FASERN

Der zweite wichtige Bestandteil von Faserverbundwerkstoffen sind selbstverständlich die Fasern. Sie sind für die eigentliche Festigkeit verantwortlich. Fasern bestehen aus einer Vielzahl, in unterschiedlichen Herstellungsprozessen gewonnener, feinster Fäden, den Filamenten. Diese können in unterschiedlichen Formen verarbeitet werden:
Rovings

Rovings sind unidirektionale, nicht versponnene Fasern, Durchmesser ca. 1,0mm. Rovings können aufgrund ihrer Beschaffenheit einfach maschinell mit Harz getränkt werden. Sie werden hauptsächlich in Holmgurten und Verstärkungen eingesetzt. Beim Verarbeiten von Rovings ist darauf zu achten, dass diese immer absolut geradlinig gestreckt eingebaut werden. Bereits eine leichte Lamellierung hat starke Festigkeitseinbußen zur Folge (s. Unfallbericht Dallach „Sunrise“).
Gelege

Gelege bilden eine Zwischenstufe zwischen losen Rovings und Geweben, denn sie bestehen aus durch dünne Glasfäden zusammengehaltenen Rovings in einer oder mehreren Lagen. Der Vorteil bei einlagigem Gelege, sogenanntem unidirektionalen Gelege ist, dass es im Handlaminierverfahren leichter verarbeitet und positioniert werden kann als lose Rovings (z.B. AK-5b-Höhenruder Holmgurt). Mehrere Lagen haben den Vorteil, dass die einzelnen Fasern geradlinig eingebaut werden und nicht durch die Verwebung gewellt, wie bei Gewebe. Somit ist größere Festigkeit erreichbar. Mehrschichtige Gelege können nur bei nahezu ebenen Bauteilen verwendet werden (z.B. AK-5b-Fahrwerkskasten)
Gewebe

Wie der Name schon sagt, handelt es sich hier um verwobene Faserbündel. Diese Gewebe bilden den Hauptanteil der bei uns verarbeiteten Fasern, denn sie sind universell einsetzbar und im Handlaminierverfahren gut mit Harz zu tränken. Gewebe passen sich je nach Webart (Leinwand, Köper oder HD-Spezialbindung) sehr gut Wölbungen an und werden z.B. in Rumpfschalen, Flügelschalen, Einbauten u.s.w. eingesetzt.

Vlies

Vliese sind aus wirr miteinander „verwurschtelten“ Fäden bestehende Matten, die daher auch „Wirrglas“ genannt werden. Vliese fanden zwar in den ersten Kunststofflugzeugen Verwendung, sind aber heute nicht mehr zulässig.

Prepregs

Mit Prepreg bezeichnet man bereits werkseitig mit Spezialharz getränkte Gelege und Gewebe. Durch die maschinelle Tränkung können wesentlich bessere Werte erreicht werden. Durch den hohen Aufwand bei Lagerung und Aushärtung sowie den Kosten finden sie im Segelflugzeugbau noch keine Anwendung.

Fasern, gleich welcher Form, sind sehr empfindlich gegenüber Verunreinigungen jeder Art (Schleifstaub, Harz, Bier u.s.w.). Daher ist der Gewebewagen grundsätzlich geschlossen zu halten und sind aus sonstigen Behältnissen entnommene Rollen sofort nach Abschneiden der erforderlichen Menge zurückzulegen. Keinesfalls darf in der Nähe von offenen Geweberollen geharzt werden – bereits ein kleiner Klecks auf das Äußere der Rolle kann viele Meter des Gewebes unbrauchbar machen !!

Der beim Schleifen von Faserverbundwerkstoffen entstehende Staub enthält kleinste Filament-Partikel, die ähnlich der Asbest-Faser im Verdacht stehen, Krebs zu erregen und zudem am ganzen Körper furchtbar jucken. Daher ist bei derartigen Arbeiten immer ein Atemfilter und entsprechende Kleidung zu tragen. Der Staub ist mit dem Staubsauger zu entfernen, nicht mit der Druckluftpistole in der ganzen Werkstatt zu verteilen !

 


GLASFASERN

Aufgrund ihres niederen Preises (ca. 5-10 DM/m²) und der guten Verarbeitbarkeit die gebräuchlichste Faser. Die einzelnen Filamente werden hergestellt, indem man geschmolzenes Glas durch Düsen zieht, sie mit einer Schlichte beschichtet, die die Verwebbarkeit vereinfacht, und dann zu Rovings aufwickelt. Um Gewebe herzustellen, werden dieser Rovings verwoben. Dabei werden -je nach gewünschten Eigenschaften- die Webarten Köper, Leinwand oder HD-Spezialbindung verwendet. Weil die Schlichte der Haftung des Harzes entgegensteht, muss diese nach dem Verweben entfernt werden. Um eine perfekte Haftung der Fasern an der Matrix zu gewährleisten wird abschließend Haftvermittler, Finish genannt, aufgebracht. Jetzt steht der Verarbeitung des Glasfasergewebes nichts mehr im Wege.

Ein optimales unidirektionales Gelege aus Glasfasern hat eine Dichte von 2,6g/cm³, eine Zugfestigkeit von ca. 2400N/mm² und ein E-Modul von 73kN/mm2.
Rovings

Glasfaserrovings wurden lange Zeit in Holmgurten verwendet. So zum Beispiel in der AK-5 und der AK-5b. Aufgrund der geringeren Steifigkeit im Vergleich zu Kohlefasern, werden sie in modernen Konstruktionen kaum mehr eingesetzt.
Gewebe

Interglas 90 070:

Sehr feines Oberflächengewebe (Dicke 0,1mm, Flächengewicht 81g/m²). Es wird als erste Lage nach dem Gelcoat (Lack) eingebaut, um ein Durchdrücken von gröberen Geweben zu vermeiden.

Bei Kohlefaserlaminaten wird es als innerste Lage aufgebracht, da es Risse im Laminat durch weiße Stellen andeutet – im Kohlelaminat werden kleine Risse nicht sichtbar. Als „tragende“ Lage ist es kaum gebräuchlich, denn die Bauteile werden sehr empfindlich (Seitenruder AK-5b, AK-8).

Interglas 92 110:

Feines Oberflächengewebe (Dicke 0,16mm, Flächengewicht 163g/m²) aus den gleichen Gründen wie 92070 verwendet, kann aber auch als „tragendes“ Gewebe verwendet werden, wo 92125 zu grob ist (z.B. Ruderschalen in Sandwich-Bauweise).

Interglas 92125:

Standardgewebe (Dicke 0,35mm, Flächengewicht 280g/m²) für tragende Strukturen, also Rumpfschalen, Einbauten, Holmstege u.s.w. Als Außenlage wird oft eine Lage 90070 oder 92110 verwendet, um ein Durchdrücken der Gewebestruktur in den Lack zu vermeiden.
Rovinggewebe:

Sehr grobes Gewebe, um rationell große Schichtstärken und somit große Steifigkeit zu erreichen – wird ausschließlich im Formen- und Komfortenbau verwendet.

Weiterhin gibt es natürlich eine ganze Reihe weiterer Verarbeitungsmöglichkeiten für Glasfasern wie z.B. noch gröbere Gewebe und verschiedene Gelege (Rumpf ASW 15). Da sie in der Akaflieg nicht gebräuchlich sind, soll auf sie nicht weiter eingegangen werden.

 


 

ARAMIDFASERN

Aramidfasern (auch Kevlar genannt, Markenname von DuPont) haben etwa die gleiche Festigkeit wie Glasfasern (Dichte 1,44g/cm³, Zugfestigkeit 2800N/mm²) sind aber wesentlich zäher, sprich: sie lassen sich wesentlich stärker dehnen bis zum Versagen. Sie sind organische Chemiefasern auf der Basis aromatischer Polyamide.

Bei Aramidfasern muss man zwischen Low-Modulus-Fasern und High-Modularfasern unterscheiden:

Low Modulus: Dichte 1,45g/cm³, Zugfestigkeit 2800N/mm², E-Modul 59 kN/mm2
High Modulus: Dichte 1,45g/cm³, Zugfestigkeit 2900N/mm², E-Modul 127 kN/mm2

Hochmodulfasern werden vor allem für schlag- und stoßbeanspruchte Bauteile verwendet, Low-Modulus-Fasern werden als Panzerung eingesetzt (z.B. für „Kugelsichere Westen“).

Aramidfasern finden vor allem im Cockpitbereich Verwendung, um im Crashfall höhere Energien aufnehmen zu können und den Piloten vor scharfkantigen Splittern zu schützen (AK-5b). Ein Misch-Laminat Kohle-Kevlar-Kohle hat 300 % mehr Energieaufnahme als ein vergleichbares Glaslaminat.

Aufgrund seiner Zähigkeit hat Kevlar sehr schlechte Verarbeitungseigenschaften, denn es lässt sich nur mit speziellen Keramik- oder mikroverzahnten Scheren befriedigend schneiden. Bei Schleifarbeiten hat man nur mit einer hoch drehenden, scharfen Schleifscheibe eine Chance – Schäftarbeiten an Kohle-Kevlar-Rümpfen sind daher sehr aufwändig.

Aramid ist stark hygroskopisch und leidet unter UV-Bestrahlung. Es sollte daher immer trocken in schwarzer Folie eingepackt aufbewahrt werden. Der Sonne ausgesetzte Bauteile aus Kevlar (z.B. die Sitzwanne) sind grundsätzlich zu lackieren.

Interglas 98611:

Verwendet im AK-5b-Cockpitbereich (Dicke ca. 0,38 mm, Flächengewicht des Gewebes 170g/m²).

 


KOHLEFASER

Kohlefaser hat die Flugzeugkonstruktionen der letzten Jahre nachhaltig beeinflusst. Durch sie konnten im Computer entwickelte, moderne Tragflügelprofile mit sehr geringer Bauhöhe realisiert werden, die in Glasfaserbauweise schlichtweg zu schwer geworden wären. Kohlefasern wurden bereits Anfang der siebziger Jahre im Segelflugzeugbau verwendet (SB10- Flügelmittelstück, Akaflieg Braunschweig), ihr Einsatz beschränkte sich jedoch aufgrund der horrenden Preise auf wenige Superorchideen.

Bei Kohlefasern muss man zwischen hochfesten („high tenacity“) und hochmodulen („high modulus“) unterscheiden:

High Tenacity: Dichte 1,78g/cm³, Zugfestigkeit 3500N/mm², E-Modul 235 kN/mm2
High Modulus: Dichte 1,84g/cm³, Zugfestigkeit 3600N/mm², E-Modul 474 kN/mm2

Durch Weiterentwicklung (High Strain, Inter Modulus und (Ultra-) High Modulus Fasern) und Erhöhung der Produktionskapazität (Pyrolyse von Polyacrylnitril oder Verkokung von Pechfäden) sind Kohlefasern mittlerweile erschwinglich geworden und finden auch im Serienbau Verwendung (ab ca. 25.– €/m², bei Abnahme größerer Mengen auch günstiger). Kohlefasern werden fast ausschließlich von japanischen Firmen hergestellt.

Nachteil der Kohlefaser ist die geringe Energieaufnahme bis zum Bruch (Bruchdehnung). Ein weiterer Nachteil ist die Eigenschaft, dass sich Kohlefasern beim Erwärmen nicht wie andere Materialien (Glas, Metall u.s.w.) ausdehnen, sondern sich sogar geringfügig zusammenziehen. Daher müssen (sollten) Formen für Bauteile aus CfK ebenfalls aus Kohlefaserverbundstoffen sein, was deren Herstellung signifikant verteuert. Bei der Verarbeitung von Kohlefasern ist es sehr schwer festzustellen, wann die Fasern ausreichend getränkt sind, da sie sich nicht wie Glas- oder Aramidfasern verfärben. Daher muss bei Kohlefaserlaminaten eher mit etwas Harzüberschuss gearbeitet werden, um eine volle Tränkung der Fasern zu gewährleisten.

Sigri KDU 1001: Verwendet im AK-5b-Höhenruder als Holmgurt

Interglas 98131: Verwendet in der AK-5b-Rumpfschale Dicke 0,20mm, Flächengewicht 163g/m²

 


SONSTIGE FASERTYPEN
Nylonfasern, Abreißgewebe

Sehr wichtig für rationelles und sauberes Laminieren ist das sogenannte Abreißgewebe. Kann an einem Bauteil nicht weitergearbeitet werden, da der nächste Arbeitsschritt erst nach der Härtung erfolgen kann (falls das Harz fest wird), so müssen diese Stellen eine gewisse Rauhigkeit aufweisen, da sich sonst die neu aufgebrachten Schichten nicht mit den alten verbinden. Diese Rauhigkeit kann durch Anschleifen, Sandstrahlen – oder durch Abreißgewebe hergestellt werden.

Das Gewebe wird nach der letzten Lage mit auflaminiert. Da sich das Nylon nicht mit dem Harz verbindet, kann es nach der Aushärtung einfach abgezogen werden – so entsteht eine optimal raue, ebene Oberfläche. Da so auch überschüssiges Harz mit „abgerissen“ wird, verwendet man Abreißgewebe grundsätzlich an allen zugänglichen Stellen zur Gewichtsreduktion.

Abreißgewebe hat jedoch auch eine sehr unangenehme Eigenschaft, denn es schrumpft bei Erwärmung stark. Werden z.B. dünne Bauteile zur beschleunigten Aushärtung in die Sonne oder den Temperofen gelegt, so können sie durch das Eigenleben der Abreißgewebes verformt werden (Außenschale AK-5b-Höhenruder). In jedem Fall aber wird es in Ecken und Vertiefungen unschöne Blasen geben.

Damit Abreißgewebe nicht auf dem Bauteil vergessen wird, hat es eingewebte, rote Streifen.
Borfaser

Borfaser ist noch eine sehr exotische Faser aus der Wehrtechnik, die im Segelflugzeugbau nicht verwendet wird (in Amerika gibt ein Segelflugzeug mit Borfaserholmen). Sie ist noch steifer als Kohlefaser, daher aber auch wesentlich schwieriger zu verarbeiten und wesentlich teurer.
Dyneema

Dyneema (Markenname einer ultrafesten Polyethylen-Faser von DSM) ist eine noch zähere Faser als Kevlar, jedoch noch übler zu beschneiden und zu tränken. Dyneema ist z.B. in den AK-8- Fahrwerksklappen verwendet worden.
Nihilit

Nihilit vereinigt alle positiven Eigenschaften der bisher aufgezählten Faserarten auf sich – bei einem sehr geringen Gewicht und einem sehr günstigen Preis. Leider ist es den führenden Labors (Nihil Baxter) bislang noch nicht gelungen, Nihilit herzustellen.
Weitere Informationen zu Nihilitwerkstoffen sind im Internet unter der Adresse http://www.k-faktor.com/unsinn/nihilit2.htm verfügar.

 


 

ARBEITSVERFAHREN
Das Handlaminierverfahren

Das Handlaminieren ist das gebräuchlichste Laminierverfahren, da es mit einfachsten Hilfsmitteln auch an schwer zugänglichen Stellen angewendet werden kann. Das erreichbare Faser/Harz- Verhältnis ist jedoch recht gering (ca. 40 %), und somit auch die Festigkeit – bei höherem Gewicht ! Bei Handlaminieren wird das Harz mit einem Pinsel oder einer Borstenrolle in das Gewebe gedrückt (wichtig: nicht gestrichen !).

Zunächst wird die Form dünn mit Harz bestrichen (nur soviel Harz einstreichen, wie zum Tränken der halben Gewebelage erforderlich ist).
Dann wird das Gewebe vorsichtig hineingelegt, und dabei auf den korrekten, geradlinigen Faserverlauf geachtet. Nun wird es mit zunächst noch trockenem Pinsel angedrückt, die Streichbewegungen sollten dabei immer parallel zum Faserverlauf erfolgen, um ein Verrücken zu vermeiden.
Nun wird das Harz durch „Stupf“-Bewegungen mit dem Pinsel in die Fasern gedrückt. Es sollte sich nur soviel Harz am Pinsel befinden, wie für die momentan bearbeitete Stelle benötigt wird. Also kein Herumgepansche im Harzsumpf, denn nicht nur das Gewicht, sondern auch die Festigkeit leiden unter zu großem Harzanteil! Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis das Gewebe vollständig getränkt ist. Bei Glas- und Aramidfasern kann man das anhand der Verfärbung feststellen. Bei Kohlefaser muss mit einem „Zeitfaktor“ „gestupft“ werden, einziges Merkmal einer Tränkung ist das Verschwinden der Freiräume zwischen den Fasern.
Jetzt kann die nächste Gewebelage aufgelegt werden. Auch hierbei ist auf korrekten Faserverlauf und die vorgeschriebene Überlappung zu achten.

Das Tränken mit einer Rolle ist nur bei großen, gut zugänglichen Bauteilen möglich, z.B. Rumpf- und Flügelschalen. Es ermöglicht ein wesentlich rationelleres Vorgehen, wobei jedoch auf die gleichen Kriterien geachtet werden muss.

Abschließend wird eine Lage Abreißgewebe aufgebracht. Sie ermöglicht ein Herauspressen des überschüssigen Harzes und so eine Gewichtsreduktion. Gleichzeitig erhält man eine gleichmäßige, raue Oberfläche und verhindert ein Herausspießen einzelner Fasern.

VORLAMINIEREN

Das Vorlaminieren ist das „Prepreg des kleinen Mannes“. Es wird vornehmlich bei folgenden Problemen verwendet:

schwer zugängliche Stellen (AK5b-Armlehnen Unterseite)
sehr ungünstiges Länge/Breite- Verhältnis erschwert ein verzugfreies Aufbringen
rationelles, schnelles Bauen (Hängerreparaturen)
genaue Abmessungen erforderlich (Schäftstellen)

Zunächst wird die erforderliche Größe des Laminats auf eine dünne Kunststoffolie mit Edding aufgezeichnet (möglichst spiegelverkehrt auf die Rückseite, denn sonst löst sich der Stift und zieht ins Harz), am besten gleich mit Faserrichtung und Einbauort.

Nun werden die erforderlichen Gewebelagen mit deutlichem Übermaß zugeschnitten – die Folie kann dabei als Schablone dienen. Das Harz wird zunächst dünn mit einem breiten, schartenfreien Japanspachtel auf der Folie verteilt, und dann die erste Lage aufgelegt. Die Harzzugabe kann hier großzügiger erfolgen, da nach dem Tränken der jeweiligen Lage das Überschüssige mit dem Spachtel abgezogen werden kann (hierbei jedoch das Gewebe nicht verziehen !). Bei den folgenden Lagen wird genauso verfahren.

Sind alle Lagen aufgebracht, werden sie entlang der Markierungen beschnitten. Das genau passende Stück kann nun, ohne Gefahr den Faserverlauf zu verziehen, wie ein Aufkleber (mit der Folie nach außen !) an der entsprechenden Stelle aufgebracht und die Folie entfernt werden.

Diese Stelle sollte gegebenenfalls vorher dünn mit Harz eingestrichen werden, da vorlaminierte Teile in der Regel sehr trocken sind, und dann ein ausreichender Verbund in Frage gestellt sein könnte.
MASCHINELLE VERFAHREN

Das Tränken von Rovingsträngen nach obigen Verfahren gestaltet sich nur unbefriedigend, da diese dabei zu sehr zerfasert werden und damit Festigkeit verloren geht.

Um die großen Rovingmengen, die z.B. beim Holmgurtbau benötigt werden, überhaupt in der zur Verfügung stehenden Zeit tränken zu können, verwendet man eine Rovingziehmaschine. Hierbei wird der Roving (bzw. oftmals mehrere) zunächst in einem Harzbad über mehrere Rollen geleitet, und somit satt getränkt. Anschließend wird der Strang durch eine oder mehrere Abstreifdüsen gezogen, deren Durchmesser so abgestimmt ist, dass das gewünschte Faser-Harzverhältnis genau erreicht wird. Beim gleichzeitigen Tränken mehrerer Rovings wird die erforderliche Zugkraft sehr groß, daher muss hier eine Seilwinde eingesetzt werden.

Bei Serienherstellern sind verschiedene weitere Maschinen im Einsatz, die auch Gewebe ähnlich dem Verfahren beim Vorlaminieren tränken können. Großer Vorteil solcher Apparate ist der immer gleiche Faservolumengehalt, der daher deutlich unter dem bei manuellen Verfahren erreichten liegen kann.

 


TEMPERN

Die von uns verwendeten Harzsysteme müssen zum Erreichen der Endfestigkeit über eine bestimmte Zeit (>14 h) auf einer Temperatur von ca. 60°C gehalten werden. Bei kleineren Bauteilen kann das im Temperofen stattfinden. Bei größeren Bauteilen muss aus Styroporklötzen zunächst ein möglichst dichtes „Temperzelt“ um das Bauteil herum gebaut werden, welches dann mit einem oder mehreren Heizlüftern auf Temperatur gehalten wird (Achtung: Nie unbeaufsichtigt lassen – Brandgefahr !).

Theoretisch muss für jeden Tempervorgang ein „Temperatur-Zeit“- Verlauf aufgezeichnet werden, dies wird aber nur bei wichtigen Baugruppen wie Rümpfen oder Tragflächen durchgeführt. Der Tempervorgang sollte in der Form stattfinden, da sonst Verformungen auftreten können.

Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass das Harz bereits vollständig erhärtet ist, da beim Erwärmen das Trennwachs ausschwitzt und so eine dauerhafte Verbindung zwischen Form und Bauteil entstehen kann.
VAKUUMPRESSEN

Das Vakuumpressen, auch „Absaugen“ genannt, kann bei nahezu jedem Bauteil eingesetzt werden. Hierbei wird durch Unterdruck ein Vlies auf das Bauteil gepresst und dadurch überschüssiges Harz herausgesaugt:

Das Absaugen birgt aber auch einige Gefahren, die aufwendige Nacharbeiten nötig machen (AK-5b- Seitenruder) oder das ganze Bauteil unbrauchbar machen.

bei sehr dünnen Laminaten besteht die Gefahr, dass zuviel Harz abgesaugt wird. Daher hier nur wenig Absaugvlies und nur mäßigen Unterdruck verwenden.
im Bereich der Druckentnahmen muss zusätzlich Vlies unterlegt werden, um hier lokal das Absaugen von zuviel Harz und Faltenbildung zu verhindern.
Falten im Vlies und der Dichtungsfolie sind möglichst zu vermeiden, da sie auch Falten im Laminat verursachen können.
Undichtigkeiten in der Form, wie z.B. Bohrungen, müssen sorgfältig verschlossen werden.
das Absaugen muss sofort nach dem Laminieren begonnen werden, da bereits geliertes Harz sich nicht mehr herauspressen lässt. Daher die erforderlichen Vorarbeiten wie Zuschneiden von Vlies und Absaugfolie sowie eine Funktionskontrolle vor dem Laminieren durchführen.
die Absaugpumpe sollte wie jedes elektrische Gerät möglichst nicht ohne Aufsicht (z.B. nachts) laufen.

Die Druckentnahmen sollen circa alle 30-40 cm angebracht werden, um eine gleichmäßige Druckverteilung zu erhalten. Noch bessere Ergebnisse werden in sogenannten Autoklaven erzielt. Hierbei wird der Aussendruck in einer Druckkammer zusätzlich erhöht und das Ganze erwärmt. Im Segelflugzeugbau wird dieses Verfahren jedoch aufgrund des hohen Aufwandes nicht eingesetzt.

 


WERKZEUGE
Pinsel

Die beim Laminieren verwendeten Pinsel sollten kurze, relativ harte Borsten haben und nicht „haaren“. Nach dem Gebrauch, bei großen Bauteilen auch mehrmals während der Arbeit, werden sie in unserem „Dreistufigen Reinigungssystem“ gründlich mit Azeton ausgespült und mit Pressluft ausgeblasen.

Bereits geringe Harzreste lassen den Pinsel festtrocknen, und es bleibt nur der Weg in die Tonne.
Rollen

Als Rollen werden meistens solche mit kurzen Borsten verwendet. Eine Reinigung ist nur schwer möglich, daher können sie über längere Zeit in einem Azetonbad aufbewahrt werden. Da Rollen recht teuer sind, sollte eine mehrmalige Verwendung angestrebt werden.

Schaumrollen können so nicht aufbewahrt werden und wandern nach Gebrauch in die Tonne.
Spachtel

Die zum Vorlaminieren verwendeten Japanspachtel sollten schartenfrei und im vorderen Bereich sauber sein. Es empfiehlt sich die Kanten abzurunden, um ein Einhaken im Gewebe zu vermeiden. Nach Gebrauch werden die Harzreste mit einem Azetonlappen entfernt, solange sie noch weich sind.
Scheren

Scheren unterliegen in der Akaflieg einem hohen Verschleiß.

Da aber gerade bei schwierigen Schnippelarbeiten gute Scheren wichtig sind, sollten sie entsprechend gepflegt und behandelt werden. Es ist grundsätzlich in „harzfreie“ und „harzige“ Scheren zu unterteilen – harzige Scheren haben beim Zuschneiden von der Rolle nichts verloren !! Bei der Arbeit sollten die Scheren nicht unnötig mit Harz versaut werden, bei größeren Baustellen sind die Harzreste auch während der Arbeit mehrmals zu entfernen, um so ein Antrocknen zu verhindern.

Nach der Arbeit sind die Scheren komplett gründlich zu reinigen, nicht nur die Schneideflächen. Eine Aufbewahrung in azetongefüllten Eimern ist nicht zu empfehlen, da Azeton schnell verdunstet und der Harzschleim die Scheren eindeckt und unbrauchbar macht. Zum Schneiden von Kevlar können die Schneiden auf 90° angeschliffen werden (nicht alle !), bzw. müssen spezielle mikroverzahnte Scheren verwendet werden.

Alle weiteren eingesetzten Werkzeuge wie z.B. Maßstäbe sowie Formränder, Arbeitsflächen u.s.w. müssen sofort nach der Arbeit mit Azeton gereinigt werden, da sich durchgehärtetes Harz nur mit Trennschleifer und Stechbeitel entfernen lässt !

 


LAMINATAUFBAU

An dieser Stelle soll nur oberflächlich auf den Aufbau eines Laminates eingegangen werden, eine ausführliche Beschreibung kann dem Skript des Konstruktionsseminares entnommen werden.

Ziel der Auslegung eines Laminates ist es, die auftretenden Druck-, Zug und Schubspannungen ohne allzu große Verformung oder sogar Bruch zu verkraften. Daher ist es unbedingt wichtig, die Angaben im Plan, wie Gewebesorte, Faserrichtung u.s.w. zu berücksichtigen. Zusätzlich sind weitere Grundsätze zu berücksichtigen:

Überlappungen von Gewebelagen min 30 mm
in scharfe Ecken und Kanten, in die sich das Gewebe nicht einschmiegt, ist mit Mumpe oder Rovings eine Hohlkehle zu formen.
Anwinklungen, soweit nicht anders angegeben, sind mit der gleichen Belegung des Bauteils durchzuführen
Schaum im Kern von Sandwichstrukturen ist grundsätzlich zu lochen und dünn mit Microballoons abzuspachteln
bei Verklebungen mit Mumpe muß ein ca. 2mm dicker Spalt eingehalten werden

Gegen Umwelteinflüsse von außen (UV-Strahlung, Feuchtigkeit) wird das Laminat durch Gelcoat (UP-Lack) geschützt. Das Gelcoat wird meist erst kurz vor dem Laminieren in die Form gespritzt und die folgenden Lagen dann nass-in-nass verarbeitet. So erhält man eine hervorragende Haftung. Für die Versiegelung innen wird mit Spiritus verdünntes Harz verwendet.

Anmerkung: Für die Richtigkeit der Angaben übernimmt die Akaflieg Karlsruhe keine Gewähr. Über Lob, Kritik und Verbesserungsvorschläge freuen wir uns jederzeit.

Events

Einweihung des Segelfluggeländes Rheinstetten

Einweihung des Segelfluggeländes Rheinstetten

Die Eröffnung unseres neuen Segelfluggeländes konnte am 25./26. September 2004 gemeinsam mit zahlreichen Ehrengästen und Freunden und Förderern des Luftsports gefeiert werden.

 

Festlich umrahmt wurde die Einweihung durch den Fanfarenzug Oberreut, optische Glanzlichter setzte unser Alter Herr „Hedu“, Inhaber der Firma Ellenberger Feuerwerke.Einige Wochen später, am 5. Dezember 2004, startete schließlich Bürgermeister Gerhard Dietz als Gast in der DG-500V der Akaflieg zum ersten offiziellen Windenstart auf dem neuen Segelfluggelände. Damit wurde der Betrieb auch in dieser Startart aufgenommen und das neue Gelände endgültig seiner Bestimmung übergeben.

eroeffnung_adler_11_2004_454_web

dietz_janik_erster_windenstart