Beplankung

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Teilbeplankte Tragfläche im Rohbau

Beplanken nennt man das Belegen eines formgebenden Gerüsts oder Kerns mit einer mehr oder weniger biegesteifen Aussenhaut. (Ist die Haut nicht biegesteif spricht man von Bespannen.)

Die Beplankung hat mehrere Funktionen:

  • Bilden eines Abschlusses zwischen Innen und Aussen und Einleiten der auf diese Aussenhaut wirkenden Druckkräfte ins darunterliegende Gerüst. (Ohne Beplankung ziehts im Flugzeugrumpf, das Schiff geht sogar unter, und auch Auftrieb will am Rippengerüst des Flügels nicht so recht aufkommen.)
  • Aufnahme der Torsionskräfte und je nach dem Biegekräfte an einem Skelett aus weitgehend senkrecht aufeinander stehenden formgebenden Elementen.

Beispiele von beplankten Strukturen:

Eine Beplankung kann z.B. erstellt werden aus

  • Schmalen, allenfalls in der Breite variierenden Holzplanken (nötig bei sphärischen, geschwungenen Formen wie Schiffs- und Flugzeugrümpfen.)
  • Balsaholz
  • Sperrholz
    • Hölzer müssen in der Regel geschäftet werden, um die nötige Fläche zu bedecken.
  • GFK-Platten


How To

Klebstoffe

Abhängig von dem Untergrund und dem Beplankungsmaterial aber auch von der weiteren Bearbeitung eignen sich unterschiedliche Klebstoffe zum Beplanken. Es ist fast immer wichtig, eine lange offene Zeit zu haben, so dass ein Ausrichten der Beplankung möglich ist. Im Folgenden wird von Balsa oder Abachi auf Balsa oder Sperrholzrippen ausgegangen, teilweise auch auf Styroporkernen. (bitte ergänzen)

Weissleim/Dispersionskleber/Holzleim
Diese Klebstoffe gibt es mit langer offener Zeit. Keine oder nur sehr begrenzte Spaltüberbrückung.
Als Erscheinungsform einer Acryldispersion ist Weißleim thermoplastisch und kann deshalb mit mehr oder weniger Wärme wieder gelöst werden, eine eventuelle Schädigung des Bauteils ist natürlich abzuwägen. Umgekehrt kann aufgetragener Weißleim getrocknet und später zum Kleben mit Wärme (mit einem Bügeleisen durch das Brettchen durch) aktiviert werden. Er zieht sich bei Trocknung normalerweise etwas zusammen, darum ist ein Verzug des Furniers/Brettchens als normal anzusehen. Das wurde sogar schon verwendet, um aus einem flachen Brettchen einen gewölbten Flügel herzustellen, z.B. bei den alten Gummimotormodellen der Firma Graupner Ende der Fünfziger: Aeronca Sedan/Cessna Bird Dog/Piper Pacer/Gloster Gladiator. Mit etwas Übung sind auf diese Art auch Beplankungen von Styropor ohne wochenlange Trockungszeiten durchzuführen, da der eigentliche Klebevorgang mit der Erkaltung abgeschlossen ist.
  • Eignet sich schlecht zum Verschleifen, da der auch ausgehärtet noch weiche Kleber dabei "Riebeln" bildet.
  • Durch Wassergehalt (geringe) Wechselwirkung mit dem Holz.
Hart-/Nitrozellulosekleber
Diese Art der Klebstoffe härtet im allgemeinen zu schnell aus, um damit Beplankungen am Stück kleben zu können. Abschnittsweise Klebung funktioniert aber hervorragend.
  • Korrektur nur durch Lösemittel möglich.
  • Gutes Verschleifen möglich.
  • Sein Lösungsmittel greift Polystrol an, er eignet sich daher nicht für Styroporkerne
Mumpe
Mumpe nicht genau definierbarer Slang] wird meist als Epoxy/Microballoons angemischt. Microballoons ist ein Füllstoff aus sehr feinen, hohlen Glaskügelchen, die die Zähigkeit (Viskosität) des Harzes und die Spaltüberbrückung erhöht, ebenso die Schleifbarkeit. Ein Verlaufen des unausgehärteten Harzes kann man damit nicht erreichen, dazu benötigt man ein Thixotropiermittel, normalerweise Kieselsäure/Siliziumdioxid.
  • Da Epoxydharz kein Styropor angreift, eignet es sich hervorragend zur Verklebung von Styroporkernen mit dem Furnier. Dafür gibt es ein Schaumtreibmittel, das das Volumen und das Eindringen in Holz wie auch in Styropor bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion verbessert, z.B. hier
  • Korrektur während der Reaktionszeit des Grundharzes möglich.
Gutes Verschleifen möglich.
Kontaktklebstoff
Kontaktkleber haben den Vorteil eine sofortige Verbindung aufzubauen, haben jedoch mindestens drei Nachteile:
  • Korrektur nur mit einem Trick möglich, da keine offene Zeit. Allerdings sind fast alle Kontaktkleber sind durch Wärme aktivierbar, viele können durch Wärme auch wieder (unter Klebkraftverlust) gelöst werden, ähnlich den Weißleimen.
  • Klebekraft ist beschränkt, da nicht beliebiger Druck zum Verkleben aufgebracht werden kann. Verschiedene Kontaktkleber unterscheiden sich allerdings in ihrer Klebekraft.
  • Zum Verschleifen wegen gummiartigem Verhalten schlecht geeignet
Sekundenkleber
Siehe Text (Sekundenkleber)
Eine interessante Variante der Beplankung findet sich bei den Decker Planes (AFF-CNC): Die untere Beplankung mit eingelegtem Holm wird in der Helling mit den Rippen mittels Sekundenkleber verklebt. Nach Verkastung und oberem Holm wird die obere Beplankung zunächst nur mit dem oberen Holm verklebt (dickflüssiger Sekundenkleber). Anschließend wird die Beplankung mit dünnflüssigem Sekundenkleber an die Rippen angeheftet (gepunktet). Die Torsionssteifigkeit ist nach diesem Schritt genügend groß, so dass die Fläche aus der Helling genommen werden kann und die Beplankung abschließend vollständig mit den Rippen verklebt werden kann.
Im Bild rechts ist der finale Schritt zu sehen, im Hintergrund noch die Helling, auf der die ersten Schritte durchgeführt wurden. Natürlich ist hierbei Voraussetzung, dass die Verklebungsbereiche von Rippen und Beplankungs von vorne und hinten zugänglich sind um den Sekundenkleber mit deiner Spritzennadel auftragen zu können.
PU-Leim
Sie kleben fast alles und greifen fast nichts an. Ihre Eigenschaften sind sie bei der Herstellung im weiten Rahmen steuerbar: die Varianten für die Schreiner sind (zu) stark aufschäumend, der PU-Schaum für den Fensterbau völlig ungeeignet! Aber es gibt Sorten für den Modellbau, so z.B. den Beli-Zell und den Rhino-Glue von Weston UK. Sie sind für unsere Zwecke mit längerer offener Zeit und weitaus geringerem Aufschäumen eingestellt.
  • Tauglich für Styropor/Depron.
  • Dringt tief in den Untergrund ein, verklebt daher sehr gut.
  • Durch seine elastische Einstellung schleift er sich schlecht.
  • Begrenzte Lagerungsfähigkeit, gerade die professionellen Sorten für die Schreiner.
  • Festes Verpressen beim Kleben von Styrokernen notwendig, dann aber sehr leicht und stabil.

Befestigung

Beplankung unter Ballast (Quarzsandsäcke)

Wesentliches Merkmal der Beplankung ist der Formgebung des Untergrundes zu folgen und sie allenfalls zu interpolieren. Beim Vorgang des Beplankens selbst ist daher auf guten Kontakt zum Untergrund (Hartschaumkern oder Gerippe) zu achten.

Stecknadeln
Das Universalwerkzeug des Modellbauers. Leider halten Stecknadeln nur sehr unzureichend das Spaltmaß 0 ein, so dass viel Mühe nötig ist, eine Beplankung mit Stecknadeln in die richtige Form zu bringen. Damit eigenen sich Stecknadeln dann, wenn die folgenden Methoden nicht funktionieren.
Ballast
Meist sieht man von der Verklebung der Beplankung nichts, weil haufenweise Hämmer, Batterien, Bücher und andere gerade aufzufindende Gewichte auf dem Werkstück verteilt sind, um eine gute Pressung zwischen der Beplankung und dem Untergrund zu gewährleisten. Allerdings ist nicht die Pressung wichtig (bei den meisten Klebstoffen) sondern spaltfreies Aufliegen der Beplankung auf dem Untergrund. Dazu eigenen sich Quarzsandsäckchen hervorragend, da sie genügend Gewicht haben und sich auch krummen Konturen gut anpassen (was Hämmer nicht tun). (siehe auch Bauteile zum Verkleben beschweren)
Absaugen
Die aus dem Formenbau bekannte Methode lässt sich bei Beplankungen nur dann einsetzen, wenn der Untergrund hinreichend druckfest ist. Die Belastungen hierbei können sehr groß werden (100kg/dm²). Wird der Unterdruck geregelt, ist ein sehr gleichmäßiger Druck möglich, der vor allem jeder Kontur folgt und keinen Unterschied zwischen oben und unten macht.



Weblinks