Donnerstag, 31. Mai 2012

Styroporschneiden, Teil II, Schneiden des Flügels

Das Schneiden des Flügels beginnt mit vorbereitenden Planungen, d. h. zunächst wird ein Grundrissplan einer Flügelhälfte erstellt, hier am Beispiel des neuen Flügels für meine Caravelle im Maßstab 1,4:1:

Grundrissplan einer Flügelhälfte


An jeder Stelle, an der eine Veränderung in Spannweitenrichtung erfolgt, muss der Flügel zum Schneiden unterbrochen werden. In diesem Falle entsteht die Flügelhälfte, obwohl sie vom Grundriss her aus einem einfachen Trapez entsteht, aus zwei Einzeltrapezen, weil sich das Flügelprofil zweimal verändert: von der Wurzel steigt die Dicke bis zur Mitte um 2% an und ändert sich dann nochmals bis zur Außenrippe. Solche Unterteilungen können auch dann erforderlich werden, wenn die Länge des Schneidbogens zu gering ist!

Die Halbspannweite beträgt 1,24m, d. h. es sind je Flügelhälfte zwei Trapeze mit jeweils 0,62m zu schneiden.

Als nächstes werden die Schneidrippen im Negativverfahren erstellt. Über das z. B. das Profilprogramm MProfil von Michael Müller (http://www.mybo.ch/moersburg/downloads/profil.htm) erstelle ich mir die Profile und bearbeite sie z. B. in Corel Draw nach, um sie auf DIN A4 ausdrucken zu können. Die Dicke der Beplankung ziehe ich nicht ab, da der Schneiddraht selbst durch seinen eigenen Durchmesser und die Hitze genügend dick das Styropor wegschmelzen lässt. Anschließend klebe ich die Ausdrucke auf genügend große vorbereitete Felder aus Pappelsperrholz von mindestens 4mm Dicke:



Die Höhe der Rechteckfelder sollte der Dicke des Styropors zum Schneiden des Flügels entsprechen, aber auch dick genug sein, dass die Profile hineinpassen und genügend Material an der dicksten Stelle übrig bleibt, in diesem Falle waren es 80mm.
Wichtig ist, an den Profilenden einen Auslauf von mindestens 20 mm Länge zu lassen. Der Draht hängt beim Schneiden immer etwas nach, d. h. wenn an den Musterrippen der Draht bereits das Ende erreicht hat, fährt er in der Mitte noch durch das Material. Deshalb muss man mit dem endgültigen Herausziehen aus den Musterrippen kurz warten, bis der gesamte Draht aus dem Material herauskommt. Nur so kann eine saubere Endleiste erreicht werden.
Noch vor dem Ausschneiden werden bereits die Mittellinien und eine gleichmäßige Unterteilung für alle Rippen zum späteren Schneiden auf beide Seiten aufgezeichnet. Zur Vereinfachung verwende ich bei Profiltiefen bis ca. 200mm eine Unterteilung in 5 Segmente und darüber hinaus in 10 Segmente und nummeriere sie. Im Bereich der Nasenleiste markiere ich mir auch deren Dicke, die später durch Balsaholz aufgeklebt wird.
Normalerweise liegen die Mittellinien der Profile auch auf der Mitte des Rechteckfeldes. Ist das Styropor dick genug, kann man die Mittellinien auch in ihrer Höhe verschieben und so bereits eine V-Form vorbereiten. Verdreht man die Mittellinien gegeneinander, werden so geometrische Verwindungen (fälschlicherweise auch „Schränkungen“ genannt) erzeugt, die den Anstellwinkel in Spannweitenrichtung verändern.

Erst nach diesen Vorbereitungen werden die Positivrippen ausgesägt. Wird ein Profil zweimal benötigt (z. B. bei einem Rechteckflügel innen und außen) oder ein vollsymmetrisches Profil, so sollten die Negativrippen gemeinsam bearbeitet werden, um ein möglichst genaues oder gleiches Profil zu erhalten:


Gemeinsames Verschleifen der Halbformen des symmetrischen Außenprofils

Für einen sauberen Schnitt ist es ganz wichtig, dass der Schneidweg entlang der Negativrippen besonders glatt ist und keinesfalls Kanten enthält. Man sollte daher die Oberfläche mit feinem Schmirgelpapier (400) nachschleifen und die Kanten runden.

Sind alle Negativrippen so vorbereitet, werden abschließend die Bohrungen für die Nägel gesetzt, mit denen die Rippen an dem Styropor befestigt werden. Ich verwende einfache Nägel mit ca. 1,8mm Durchmesser und einer Länge von ungefähr 30mm.


Bohrungen für die Befestigungsnägel

Vor allem bei stark nach hinten gepfeilten Flügeln sollte man die Lage der Bohrungen im Bereich der Endleiste richtig planen, da sonst möglicherweise ein Nagel schnell wieder aus dem Styropor ragt. Umgekehrt gilt das natürlich für stark nach vorn gepfeilte Flügel.

Nun können die Flügeltrapeze vorbereitet werden. Ich lege dazu immer gleich zwei Platten deckungsgleich aufeinander, so erhalte ich in einem Arbeitsgang zwei identische Flügelhälften.


Übereinander gelegte und beschwerte Styroporplatten zum Schneiden der ersten Kante

Zunächst schneide ich an der schmalen Seite entlang zweier Anschlagwinkel eine gerade Kante. Die Styroporplatten dabei gegen Verrutschen beschweren und weit genug über den Tisch hinausragen lassen, damit man nicht mit der Säge beim Schneiden an einer Tischkante hängenbleibt.
Ist die Spannweite des Flügelsegments geringer als die Breite des Styropors, kann man von dieser Kante aus nun den Grundriss anzeichnen, die Winkel entsprechend anlegen und wieder daran entlang schneiden. Ansonsten wird ab der ersten Schneidkante die Spannweite des Segments markiert, auf Länge und dann auf den Grundriss geschnitten. Da die Anschlagwinkel selbst eine eigene Dicke aufweisen, müssen sie bei Pfeilungen gegenüber der Markierung mitunter verschoben werden. Das sieht man am einfachsten, indem man den kalten Draht gegen die Winkel auflegt. Deckt er sich mit den Markierungen, liegen die Winkel richtig, ansonsten müssen die Winkel verschoben werden. 
Beim Schneiden des Grundrisses bereits die Dicke der Nasenleiste von der Profiltiefe abziehen!


Übertragen der Spannweite für den Grundriss mit Anschlagwinkel und Aluprofil

Die Flügelmittelteile sind nun vorbereitet:


Die bereits geschnittenen Flügelmittelteile

In gleicher Weise entstehen die Außenteile:


Flügelinnen- und -außenteil

Zur Sicherheit sollte bereits jetzt auf jedem Segment eine Beschriftung erfolgen (z. B. „links oben“, „rechts oben“), damit nicht versehentlich zwei gleiche Flügelhälften geschnitten werden.

Bis hierhin lässt sich das Schneiden noch allein bewerkstelligen. Für den weiteren Schneidvorgang ist eine zweite Person hilfreich. Im Notfall kann man sich mit zwei Spiegeln an der Innen- und Außenrippe so behelfen, dass man beim Scheiden die Rippen sehen kann, um so den gleichmäßigen Schneidvorgang kontrollieren zu können.
Schneidet man zu zweit, sollte man sich für ein gleichmäßigeres Ergebnis angewöhnen, dass einer immer die längeren und der andere die kürzeren Seiten schneidet.

Nun werden die Innen- und Außenrippen mit den Nägeln an den Grundrissen befestigt. Deutlich ist die fehlende Nasenleiste zu erkennen:


Angesteckte Profilformen

Damit beim Schneiden auch hier ein Aufsetzen des Schneidbogens auf dem Tisch zuverlässig verhindert wird, sollte immer die zweite Flügelhälfte unterlegt werden!

Das Styropor wieder gegen Verrutschen beschweren. Den noch kalten Draht in der Schneidrippe knapp vor das Styropor legen und erst jetzt den Strom anschalten, den Draht gleichmäßig ziehen. Geschnitten wird immer von vorne nach hinten. Dabei sagt man laut die Stelle an, an der sich der Draht befindet, so kann die richtige Schneidgeschwindigkeit innen und außen kontrolliert werden.


Schneiden des Profils, Teil I
Schneiden des Profils, Endleiste, Teil II


Nun den Flügel mit der Unterlegung umdrehen und den Schneidvorgang für die zweite Seite wiederholen.


Der fertig geschnittene Flügel

Die Schneidrippen nun vorsichtig herausziehen, die Nägel entfernen und für das Schneiden der anderen Flügelhälfte anstecken. Auch dabei den bereits geschnittenen Flügel als Unterlage verwenden. So entstehen nach und nach alle Flügelteile.

Im nächsten Abschnitt geht es um die weiteren Arbeiten bis zur Beplankung des Flügels.

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