Rotorblätter für Koaxial-Helis (hier: Lama 2) aus GFK und CFK im Selbstbau
Ich habe mich 'mal daran gemacht, eigene Rotorblätter für meine Jamara Lama2 anzufertigen. Dabei muss man wissen, dass ich eher Holz- und Styropor-Bastler bin und mit Faserverbundwerkstoffen eher auf Kriegsfuss stehe. Dennoch liess sich dieses Projekt auch für mich als Nicht-Laminator recht einfach durchführen. Diese Anleitung soll Schritt für Schrtt dem Laminat-Laien den Selbstbau ermöglichen. Die Profis mögen sich lächelnd abwenden.
Die Zutaten:
-Original-Rotorblätter zur Vorlage
-eine leere Kartonrolle für Badminton-Shuttles
-Transparentes Pack-Klebeband
-Reißzwecken
-Trennmittel
-Laminierharz
-Kohle- bzw. Glasmatten um die 180gr/m^2
Benötigte Werkzeuge:
-Feiner Filzschreiber
-Kartonmesser
-Pinsel
-Schleiflatte, notfalls auch Feile
-Schleifpapier Körnung 600
-Dekupiersäge, notfalls Laubsäge
Arbeitsaufwand:
Einmalig ca. 45 Minuten zum Herstellen der Form
Pro Rotorblattsatz (4 Stück) etwa eine Stunde
Arbeitsschritt 1:
Anzeichnen
Die Rotorblätter werden auf den Zylindermantel des Papprohres aufgelegt. Die Vorderkante des Blattes soll dabei an der Blattspitze 6mm von der parallelen der Zylinderachse nach hinten versetzt sein, wie in folgendem Bild angedeutet.
Die Kontur des Rotorblattes anzeichnen und die Bohrung am Blattanschluss mit Reißzwecke durchstoßen.
Anzeichnen
Arbeitsschritt 2:
Herstellen der Relief-Form
Der Bereich des Rotorblattes wird jetzt parallel zur Zylinderachse mit einer Lage transparentem Klebeband abgeklebt, jeweils einzeln für jedes Blatt.
Dann wird mit einem Kartonmesser entlang der Konturlinie durch Klebeband und oberste Kartonschicht hindurchgeritzt.
Jetzt kann im Bereich des Blattes Klebeband und oberste Kartonschicht vorsichtig abgeschält werden. Der freigelegte Kartongrund wird mit feinem Schleifpapier vorsichtig geglättet.
Ausgehend von der Blattanschluss-Bohrung wird eine Linie bis zum Blattende bei 1/3 der Profiltiefe gezogen und darüberhinaus verlängert. Diese dient als Positionsmarkierung für die Kohlerovings, welche zur Verstärkung eingezogen werden.
Im Anschluss wird erneut eine Lage transparentes Packband aufgeklebt. Im Bereich der Konturenränder des Blattes wird mit dem Fingernagel das Klebeband in die Ecken gedrückt. Somit entsteht eine vertiefte Positiv-Form für das Rotorblatt. Der unbenutzte Bereich des Pappzylinders wird nun ebenfalls mit Klebeband abgeklebt.
Zuletzt wird die Reißzwecke von innen nach aussen durch das Papprohr gesteckt und dort gesichert (Sekundenkleber o. ä.). Das Papprohr liefert genügend Raum für alle vier Rotorblätter der Lama.
Die fertige Form
Herstellung der Blätter (für jeden Herstellungsprozess ab hier durchführen)
Arbeitsschritt 3:
Trennmittel auftragen
Damit später das Trennen von Laminat und Form gelingt wird der Zylinder nun gründlich mit Trennwachs eingestrichen.
Auftragen des Trennmittels
Arbeitsschritt 4:
Die Panscherei beginnt
Jetzt kann die erste Lage Gewebe aufgelegt werden. Normalerweise wird für eine hohe Torsionsfestigkeit in Lagen +-45° laminiert. Da hier jedoch insgesamt nur 2 Lagen zum Einsatz kommen und die Torsionslasten nicht sehr hoch sind, ist es völlig ausreichend, das Gewebe materialsparend parallel zur Zylinderachse aufzubringen. Dabei kann entweder für jedes Blatt einzeln die Gewebelage aufgebracht werden, was die Verwendung kleinerer Gewebereste ermöglicht, oder aber man erledigt das jeweils für ein Blattpaar auf einmal. Die Zylinderoberfläche wird nun also im Blattbereich gleichmässig mit Laminier eingestrichen, das Gewebe wird aufgelegt und im Anschluss wird das Harz durchgestrichen.
Das ganze sieht dann so aus:
Der Holm
Nun wird ein Strang Kohleroving (oder notfalls ein einzelner Strang aus der Gewebematte) als Holm eingearbeitet. Dazu wird ausgehend von der Blattspitze der Strang geradlinig bis zur Anschlussbohrung gelegt, dort um die Reißzwecke herum geführt und wieder bis zur Blattspitze gelegt. Da dies bei Kohlefasern nicht unbedingt so leicht zu erkennen ist, hatten wir zuvor die Markierung für den Holm über den Blattbereich hinaus eingezeichnet.
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Im folgenden Bild ist das zum besseren Erkennen einmal mit einem Glasfaser-Blatt durchgeführt worden
Arbeitsschritt 6:
Die Oberschicht
Eine zweite Lage Gewebe wird nun auf die erste und den dazwischenliegenden Holm auflaminiert. Der Holm kann durch Ziehen an der Blattspitze entlang der Markierung gestrafft werden.
Arbeitsschritt 7:
Oberfläche
Der Einfachheit halber wurde auf die Verwendung von Rollglas o. Ä. zur Glättung der Oberfläche verzichtet. Statt dessen kann man sich mit normaler Haushaltsfolie behelfen. Diese wird um den Zylinder herum auf das nasse Laminat gelegt und vorsichtig geglättet. Mit einem Heissluftfön kann man die Folie etwas schrumpfen lassen und Falten leichter herausstreichen.
Arbeitsschritt 8:
Entformen
Nach dem Aushärten kann nun das Laminat vergleichsweise einfach vom Zylinder abgenommen werden. Die Vertiefung der Form hat sich als Relief auf der Innenseite abgebildet
Mit der Dekupiersäge wird nun das Blatt entlang der Vertiefung aus dem Laminat herausgesägt.
Arbeitsschritt 10:
Verschleifen, Fertigstellen.
Mit einer Rundfeile kann nun, sofern nötig, die Bohrung am Blattanschluss auf das erforderliche Maß aufgeweitet werden.
Die Vorderkante wird mit Schleiflatte oder Feile vorsichtig abgerundet, die Hinterkante kann entweder abgerundet werden oder als Fleißaufgabe auch entsprechend angeschrägt werden. Sofern auf der Oberseite noch unschöne Harzrunzeln übriggeblieben sind, können diese ebenfalls weggeschliffen werden. Damit das Laminat nicht vergraut und man eine anschauliche Sichtkohle-Oberfläche erhält, sollte man dort dann aber mit feinem Schleifpapier (Korn 600-1000) nass nachschleifen.
Eventuell muss man auch im Bereich des Blattanschlusses das Laminat in der Dicke etwas zuschleifen, damit es sauber in den Blatthalter passt.
Zum Schluss sollte man die Blätter durch gezieltes Schleifen wuchten.
Das Endergebnis kann sich (für eine Laienarbeit) durchaus sehen lassen:
Es muss nicht immer Kohle sein!
Auch mit Glasfasergewebe kann man solche Blätter problemlos herstellen. Diese sind etwas elastischer und weicher und somit crashresistenter, sehen aber nicht ganz so hübsch aus...
Bei meinen Versuchen erreichte ich mit den Selbstbaublättern (3.0 bis 3.3 Gramm) etwa das Gewicht der Originalblätter (3.5 Gramm). Allerdings ist die Festigkeit erheblich größer und die Kohleblätter sind auch sehr viel steifer als die Originalblätter. Zudem ist die unangenehme Sprödigkeit der Originalblätter (insbesondere im Vergleich zu den Glas-Blättern) überhaupt kein Thema mehr.
Der Einstellwinkel der Blätter ist minimal geringer als der der Originalblätter, weshalb die Schwebedrehzahl geringfügig ansteigt.
Die Agilität des Hubschraubers nimmt dadurch etwas zu, die Akkulaufzeiten sind bei meinen Messungen jedoch unverändert geblieben.
Die Abweichungen zwischen Originalblättern und Kopien nicht so groß, dass man nicht auch mal notfalls paarweise gemischte Blattsätze fliegen kann, jedoch sollte man nicht Originalblätter und Nachbauten auf derselben Rotorebene gemischt fliegen.
Es ist sicher am besten, jeweils alle vier Blätter auszutauschen.
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