Culp Special - kompozit alkatrészek

RC modell építési napló - orrburkolat, futómű és kerékburkolatok készítése karbon- és üvegszálas kompozitból

frissítve: 2011-07-18 2 hozzászólás

A Culp néhány alkatrésze üvegszálas kompozitból készül, helyenként karbon merevítéssel. Egyelőre az orrburkolat, a futószár és a kerékburkolatok (papucs) lesznek ilyenek.

A futószárat eredetileg rugóacélból szerettem volna megoldani, sikerült is beszerezni a megfelelő anyagot (edzetlen formában), de aztán az alakítás utáni edzés, hegesztés stb túl problémásnak bizonyult.

A papucsok és az orrburkolat legyártásához két részes sablonok készülnek, a futószárhoz egy egyrészes negatív. Ezekhez először az ősmintákat (ősmodelleket) kell elkészíteni.

Kerékburkolat

Először ennek álltam neki. A hosszmetszetet 6mm-es kemény rétegelt lemezből vágtam ki, kétoldalt szintén formára vágott kemény balsa tömböket ragasztottam rá. Ez utóbbi 2 cm vastag anyag volt, praktikeres balsa. Sok mindenre nem jó mert nehéz és nem is szép (amiket én láttam) de erre pl alkalmas.

Mellette látható a 90 mm-es kerék. Jó nagynak tűnik egy 1250mm-es géphez de ez a scale méret. Legalább a fűben nem fog elakadni, az biztos :)
Szorgalmas csiszolás után ilyen lett:

papucs ősminta durván alakra csiszolva

A balsa (még a kemény balsa is) elég puha és könnyen megmunkálható fa, ahhoz hogy igazán simára lehessen csiszolni, kapott egy kis epoxy bevonatot. A balsa csöves szerkezetű, pórusos fa, úgy nyeli a gyantát hogy öröm nézni. Normális esetben ennek nem örülünk mert nehéz lesz tőle a gép mint a sár, de itt most jó mert a felületi réteg a gyantától kemény lett és pórustömített, sokkal jobban csiszolható.
Ezután előbb fagittel, majd finomabb szórógittel javítottam a felületi hibákat:

papucs ősminta glettelve

Ez ugyan elég tarka felületet eredményez, viszont a szórógitt annyira finom anyag hogy 800-as majd 1500-as papírral nedvesen csiszolva gyakorlatilag tükörsima, selyemfényű felületet lehet elérni. Tökéletes alap a festéshez/lakkozáshoz, de előbb még kell rá egy réteg szórógitt hogy a szín is egyenletes legyen, majd ezt is szép simára kell csiszolni.

Ezek a "szép simára csiszolás" mondatok egyszerűnek tűnnek, de le se merem írni hány munkaórát töltöttem velük, hányszor jöttem rá hogy elrontottam és kellett újra nekiesni 80-as vászonnal a már majdnem kész felületnek, illetve hány kiló könyökzsírt használtam el hozzá :)
Summa summárum, ősmintát készíteni csak szerelemből, vagy nagyon sok pénzért érdemes. Pont.

A lakkozást akril szórólakkal végeztem, az eredmény egész tűrhető:

papucs ősminta fényezve

Megjegyzem az akril lakk nem biztos hogy jó ötlet volt, mint közben megtudtam hajlamos gyenge láncszemmé válni a sablon első szétválasztásakor, megsemmisítve ezzel az áldozatos munkával elért felületminőséget, sajnos az ősmintával együtt.
Csak remélni tudom hogy gondos formaleválasztózással, körültekintő munkával megúszom ezt a részét.

Az enyhén narancsos lakkozást vizesen felcsiszoltam 2000-es papírral. Ettől teljesen sima lett, viszont bemattult. Ez után visszafényeztem a formaleválasztó alapozásául szolgáló pórustömítővel (Marbo RS 415). Engem is meglepett hogy milyen szép fényt kapott, jó ez az anyag (igaz drága is):

papucs ősminta polírozva - wheelpants mold plug polished

Az ősminta ezzel tulajdonképpen kész, lehet is kezdeni a sablonkészítést. Először az osztósíkot készítem el:

papucs ősminta + osztósík

Apró trükk: lézernyomott vagy fénymásolt rajzot egyszerűen át lehet vinni fa anyagra acetonos vagy egyéb oldószeres átecseteléssel. Előtte a rajzot célszerű gombostűvel rögzíteni a munkadarabra olyan módon, hogy a papírt azért fel lehessen hajtani ellenőrizni hogy alakul az átvitel, de eközben ne csúszhasson el a papír. Az ellenőrzésre nem minden anyag esetében van szükség, de van amelyikre nem könnyen tapad át a toner. A módszer természetesen alkatrész rajzok átvitelére is használható, balsára is.
Mivel az átvitelkor a rajzolat tükrözésre kerül, ha szöveget tartalmaz vagy aszimmetrikus rajzról van szó, nyomtatás előtt tükrözni kell.

Mint látható engedtem a tapasztaltabb kollegák véleményének és újra lecsiszoltam az ősminta felületét hogy 2k bevonatot alakítsak ki rajt a sima akril lakk helyett. Ez a bevonat nem más mint fekete vasoxid (Bayferrox) tartalmú epoxy, némi terülésjavító segítségével egész jól el lehetett simítani a felületen, majd megintcsak csiszolás/polírozás (nem unalmas még? :)
Az osztósíkot szintén ezzel kentem át, ott a sík felületet frissiben ráfektetett, formaleválasztózott írásvetítő fólia biztosította.

papucs ősminta - újrafényezve és polírozva + kivágott osztósík

Az illesztő tüskék egy régi lemezjátszó talpai (csak formaként használom őket, a szerszámnak nem lesz része).

Az osztósík és az ősminta közti rés tömítését forró ragasztós pisztollyal végeztem (aka. takonypisztoly). A kitüremkedő ragasztót az osztósík mentén szikével elvágtam, az ősminta formaleválasztózott felületétől pedig szépen elvált. Aránylag jó lett a tömítés:

papucs ősminta és osztósík tömítve

Gyorsan lehet vele haladni, de két tanulság:
- A formaleválasztó (marbo 625x) láthatóan oldja ezt a fajta ragasztót.
- A túl pontos illesztés kerülendő mert a szűk résekbe nem jut be a ragasztó, a hajszálnyi hézag tömítetlenül marad. Bezzeg ha úgy hagynánk a gyanta annál inkáb megtalálná - ezért azokat a szokásos gyurmás módszerrel tömítettem.

Ez után kialakítottam a szerszám majdani nyílásának a helyét.

papucs - szerszámkészítés elõkészítve

A celluxos körberagasztás szerepe hogy ne follyon le oldalt a gyanta.

Mély levegő után jöhet a szerszámgél. Jobban mondva nem igazi gélt használtam, háziag kevertem: SR8500 gyanta a leggyorsabb térhálósítójával, amibe nagyrészt kvarcliszt és aerosil került, illetve színezéknek vasoxid és kevés titán-dioxid (hogy ne legyen teljesen fekete). Ja és kibuborékoztató/terülésjavító adalékanyag, ami ebben a sűrű keverékben elég hasznosnak bizonyult.

szerszámgél felkenve

Mindenesetre sűrűség ide vagy oda, a kiváló formaleválasztó felületén időről időre "szétszaladt" a gyanta, ezért figyelnem kellett rá amíg el nem kezdett gélesedni - szerencsére a rövid fazékidejű térhálósító és a meleg miatt ez hamar ment. Akkor kevés kvarchomokot hintettem a felületre csatolóréteg gyanánt:

a csatolóréteg kvarchomok

Ezután kivártam azt a gyakran javasolt állapotot amikor a gél még ragad, de már nem képlékeny. Így elvárható hogy rendesen hozzáköt a következő gyantaréteg, de nem áll fönn annak a veszélye hogy elmaszatoljuk a gélt.

Itt már van rajt néhány réteg erősítő anyag:

félkész szerszám - erősítőanyag rétegek - üvegszövet + kvarchomok

200g körüli szövetet és üvegvagdalékot, továbbá kvarchomokot használtam.
(Így utólag belegondolva talán kicsit túl is méreteztem, de annyi baj legyen.)
A gyanta itt már nem SR8500 volt, a szerszám hízlalásához a több éves maradékaimat használtam el. Volt vagy egy kiló FM21i-m amihez rejtélyes módon nem találtam meg a térhálósítót. Már nem is kapható, de Vegyész volt olyan kedves és kiszámolta a megfelelő keverési arányt az SR8500 egyik térhálósítójához, így azt fel tudtam használni hozzá. Köszönöm ezúton is!

Ez pedig már a kötés után a megfordított szerszámfél benne az ősmintával, az osztósík leválasztása után: (szinte csak ráleheltem és szétjött, tetszik ez a formaleválasztó!)

bal szerszámfél kész

A szerszám másik fele, formaleválasztózás után a fentivel azonos módon készült.

Ez pedig már a kész szerszám:

kész papucs szerszám

Előkészítve az első termék kikenéséhez, formaleválasztózva:

Kikenve 2k festékkel:

Tudom ezt fújni illett volna, de szerencsére a festék ezt nem tudja : )
Amúgy egyrészt nincs kompresszorom, másrészt gyanítom hogy ezt a mintegy 6ml festéket bele sem lehetne tölteni egy rendes festékszóróba, elveszne az alján - pazarolni meg nem szeretek. Egyébként kb fél óra alatt megkötött a festék annyira hogy lehetett bele laminálni. A meleg idő is jó valamire : )

Erősítőanyag belaminálva:

Amint látszik kicsit siettem, nem bajlódtam a pontos kiszabással, jókora ráhagyással vágtam ki a szövetet. A tetejébe még túl sok gyantát is használtam, nem lamináltam valami szépen. A "rétegterv" egyébként egyszerű lett (bár kissé túlméretezett), első rétegnek 25 grammos üveg a szálátnyomódás megakadályozására, arra pedig 200 grammos 2/2 twill üveg (imádom ezt az anyagot, hihetetlen jól idomul).

A fölös szövet levágása után:

Ez is hamar ment, az SR8500 leggyorsabb térhálósítójával dolgoztam, a laminálás kezdetétől szűk egy óra múlva már vághattam is.

Ez után összecsavaroztam a két szerszámfelet és belülről üvegszalaggal+gyantával összedolgoztam a két félterméket. Utána a termék kapott egy kis hőkezelést, nemes egyszerűséggel kiraktam egy napra az autóba, ami a napon simán felmelegszik 60 fokra vagy többre is.

És akkor íme a késztermék:

Amint látszik az osztósíknál nem lett valami szép, de attól eltekintve elfogadható.

Amint sejteni lehetett, sajnos sárnehéz lett a termék, kb 45 gramm, ami három dologra vezethető vissza:
- túl sok üvegszövet (erősebb is lett mint szerintem kellene)
- túl sok gyanta (eleve a sok szövet miatt, de meg a gondatlan laminálás még rátett egy lapáttal)
- az összeerősítéshez is túl sok plusz gyantát vittem bele

Következő körben már jóval óvatosabb és alaposabb voltam:

Kevesebb szövetet használtam (25g + 2x50g), és figyelmesen lamináltam. Ez kb 10 grammal könnyebb lett. Egy ekkora gépnél ennyi súlykülönbség elhanyagolható, így a másik papucsot is felhasználom.

Orrburkolat

Ezt az ősmintát először XPS habból szerettem volna csiszolni/esztergálni, de sajnos ekkora méretben nem boldogultam vele. Faesztergám pedig nincs, ezért szakemberhez fordultam. Az első darab nemrég vágott élő fából készült, száradás közben annak rendje és módja szerint szét is hasadt. Próbáltam gittelgetni, javítgatni de kilátástalan volt. Újra nekiestünk, ezúttal tömbösített, szárított faanyagból készült el - ez már nagyon jól sikerült.
Némi glettelés és szórógittelés után így festett:

orrburkolat ősminta glettelve

Ezután ez is megkapta az utolsó szórógitt bevonatot, majd a csiszolást. Szép egyenletes felületet sikerült elérni:

orrburkolat ősminta szórógittelve

Ezt a darabot festettem is, majd ugyanazt az akril lakkot fújtam rá mint a kerékburkolat ősmintájára. Kicsit még "narancsos", de kis polírozás ezen is segít majd:

orrburkolat ősminta fényezve (kicsit narancsos)

A kerékburkolathoz hasonló módon ezt is felcsiszoltam és pórustömítőztem. Az eredmény magáért beszél:

orrburkolat ősminta polírozva

A következő lépés a szegecs imitációk felrakása volt.
A módszer pofonegyszerű, fehér faragasztóba mártogatott kihegyezett hurkapálcával raktam fel őket. Az egyenes sort és egyenletes közöket papír "sablonnal" oldottam meg: asztali spirálfűzött naptárból vettem le a vastagabb borítólapot. Ebből kétfélét is használtam, mert az eredeti orrburkolaton (amennyire a rendelkezésre álló képekből meg tudtam állapítani) különböző sűrűségű - és méretű - szegecssorok vannak.

A művelet könnyebben ment mint gondoltam, az egyetlen hátráltató tényező hogy a közeli szegecssorok közt várni kell a száradásra, nehogy elmaszatolódjon.

Ezzel ez az ősminta is készen áll a sablonozásra.

Az idő sajnos nem igazolta a szegecs imitációs módszeremet. Néhány hét alatt szépen lepattogott az összes ragasztópötty... Ha még egyszer hasonló feladat lesz azt valami besűrített epoxyval próbálom meg, de hogy erre az ősmintára már nem fogom őket újra felpöttyögetni az biztos.

Szerencsére a ragasztópöttyök alatt gyűrű alakban behúzódott a lakkréteg, emiatt olyan lett mintha süllyesztett fejű szegecsek lennének. Nem is olyan rossz, bár nem annyira látványos mint eredetileg volt.

A jelenség oka szerintem az hogy először a külső ragasztóréteg száradt/szilárdult meg, egy kemény "kupolát" alkotva. Ahogy a kupolába zárt ragasztómennyiségből lassacskán kidiffundált az oldószer, elkezdett zsugorodni, és szépen rászívta a kupolát a lakkrétegre, a kemény peremével benyomva azt.

Hosszú szünet után végre volt időm elkészíteni az orrburkolat szerszámát.

Nagyjából ugyanúgy készült mint a papucsok szerszáma, csak itt már jóval kevesebb anyag került bele, és igyekeztem a két szerszámfelet egyforma anyagmennyiségekkel és technológiával elkészíteni.

Nagyon jó a formaleválasztó, még ezt a viszkózus szerszámgélt is képes "szétrúgni", a gélesedés alatt is folyamatosan felügyelni kell hogy a folytonossági hiányokat el lehessen simítani.

A kész szerszám ezúttal is kapott egy kis hőkezelést, egy napot a 60 fokos autóban. Szétbontás előtt kissé ideges voltam, ezt ugyanis még sima 1k akril festékekkel és lakkokkal fényeztem, volt bizonyos esély rá hogy egy része bent marad a szerszámban. (szinte hallom a kérdést, miért nem csináltam meg rendesen 2k-val... egyszerűen már nem volt lelkierőm a tükörre polírozott felületet még egyszer lecsiszolni)

Szerencsére itt meghálálta magát a jó formaleválasztó, szinte sértetlenül kijött az ősminta a szerszámfelekből.

Kis takarítás még ráfér, főleg a vágóéleknél tapadt rá a gyurma.

A nagy méretű helyező csapok mellé egy érdekes megoldást alkalmaztam, nem hallottam még máshol (persze attól még lehet spanyol viasz):
Amikor elkészült az első szerszámfél, az osztósík leválasztása után belefúrtam néhány rövidke zsákfuratot, így a másik szerszámfél ennek a pontos ellendarabja lett. Meglátjuk mennyire válik be majd a gyakorlatban, egyelőre tökéletes az illeszkedés.

A gélgyanta nagyon szépen megőrizte a szegecs imitációkat, viszont valamiért karcos és kissé narancsos lett (az ősminta nem volt ilyen). Sebaj, kis polírozás megoldja majd.

Hamarosan kikenem bent az első orrburkolatot, csak formaleválasztó és festék kell még hozzá.

És elkészült az első termék:

Kb 100 gramm, nem tökéletes, de elsőnek megteszi. Már csak a szelepfedelek "bütykeit" kell valahogy megoldanom, és a fehér dekorációt felfesteni.

Így néz ki a helyére illesztve.

Lassan kezd repülő formát ölteni :)

Futószár

A futószár ősmintáját rétegelt lemezből készítettem el, majd üvegszövet erősítést kapott. A korábbiakból okulva a felület előkészítést már kizárólag kétkomponensű anyagokkal végeztem. Ilyen lett:

Sablonkészítéshez szépen körbebástyáztam kartonnal, hogy kialakítsam a vágóéleket illetve alámetszés-mentes formát alakítsak ki. A réseket itt már gyurmával tömítettem. Bal oldalon még csak felrakva, jobb oldalon már elsimítva: