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Formenbau mit GFK - Wie funktioniert das Abformen mit Glasgewebe?

Formenbau mit GFK - Wie funktioniert das Abformen mit Glasgewebe?

Lindinger, 08.04.2015

In diesen Blog behandeln wir das Abformen von kleineren Bauteilen mit Formenharz und

Glasgewebe. Die einzelnen Arbeitsschritte werden dabei in Wort und Bild verständlich erklärt.

 

Konkret handelt es sich um ein Höhenleitwerk, das für Ersatzteilzwecke abgeformt wird. 

Dafür werden unterschiedlichste Materialien und Werkzeuge benötigt (siehe nachfolgend).

Für ein angenehmes Arbeiten ist eine großzügige Arbeitsfläche von Vorteil.

 

Verwendete Materialien:

 

Holzspannplatte 19mm beschichtet  Formenharz
Holzschrauben (Spax)  Härter für Formenharz 
Autokit  2 Komponenten Epoxydharz
Balsaholz  Härter für Epoxydharz
Modelliermasse  Baumwollflocken
Grundierwachs  Thixotropiermittel
Folientrennmittel  Microballons
Passdübel  Glasgewebe
Sekundenkleber  Aceton
   
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Verwendetes Werkzeug:

Stichsäge 

Kreissäge

Akkuschrauber

Rührstäbe

Mischbecher

Waage

Sandpapier

Messer

Spachtel

Pinsel

Glasfaserschere

 

 

1.

Die ersten Arbeiten für das Abformen eines Flugmodells werden gemacht.

Spalten, Öffnungen, Trennkanten und Unebenheiten müssen geschlossen werden.

Dabei muss man bedenken, dass das eigentliche Urmodell auch ein richtiges Flugmodell

und nicht nur eine Form ist. Das heißt: es soll nach dem Abformen noch verwendbar sein.

Alles was zugemacht wird, muss später wieder geöffnet werden. Bei Ruderspalten sollte man besonders

vorsichtig arbeiten und die Menge des Kits in Grenzen halten, da das spätere Herausarbeiten sehr mühsam ist.

Abformen eines FlugmodellsAbformen eines Flugmodells

2.
Soweit alles verspachtelt und verschliffen ist, kann es losgehen mit der Trennebene.
Das Leitwerk muss aber davor noch gut mit einem Trennmittel versehen werden.

GFK Formenbau

3.
Die vorbereiteten, genau zugeschnittenen Trennebenen liegen schon bereit.
Verwendet wird eine beschichtete Pressspannplatte vom Bauhaus.
Die Stichsäge kann erstmal beiseitegelegt werden, später können wir sie noch brauchen.

GFK Formenbau

4.
Das mit Trennmittel versehene Leitwerk wird mit Autokit, einem 2 Komponenten Kit,
in die Trennebene hinein gelegt. Genau bis zur Hälfte versenkt, wird gewartet bis der Kit
ausgehärtet ist (ca. 20 min). Nicht ganz perfekte Stellen oder unebene Flächen werden später noch mit
feinem Schleifpapier beglichen.

GFK FormenbauGFK Formenbau

5.
Die Steckung sollte gleich mit abgeformt werden, um später die genaue Position
für das Einkleben der Papprohre zu haben.
Das ist hier etwas aufwändig, da die Steckung nicht gerade aus dem Leitwerk kommt,
sondern leicht schräg (für die negative V-Form).
Mit Balsaholz wird auf der Trennebene grob angepasst, anschließend genau hin gespachtelt.

GFK FormenbauGFK Formenbau

6.
Auf diesen Fotos kann man schon etwas mehr erkennen, wie das aussehen sollte.
Der Formenabschluss wird einstweilen mit Schraubzwingen positioniert,
um auch den Rand perfekt spachteln zu können.
Das Leitwerk wird dann nochmals komplett aus der Trennebene gehoben,
um fein und gründlich die Oberfläche schleifen zu können.

GFK FormenbauGFK Formenbau

7.
Sobald alle Unebenheiten beseitigt sind und wir eine glatte Oberfläche geschafft haben,
wird der Formenrand fix angeschraubt. Der wird ebenfalls aus Spannplatten geschnitten.
Der Formenrand ist dazu da, um eine bessere Festigkeit zu erreichen, da er ja ums „Eck“ geht.
Er hat aber auch den Vorteil, dass man die fertige Form ohne wackeln
auf die Arbeitsplatte stellen kann.
Jetzt müssen mehrere Schichten Trennmittel aufgetragen werden.
Hierbei werden fünf Schichten Grundierwachs und eine Schicht Folientrennmittel verwendet.

GFK Formenbau

8.
Nebenbei machen wir einen kleinen Test.
Verschiedene Formenharze bzw. Härtersysteme und Kupplungsschichten
haben wir auf eine Folie aufgetragen.
Mit verschiedenen Pinseln wurde auch getestet, um eine optimale Oberfläche zu erzielen.
In der Mitte ist die weiße Kupplungsschicht (Gemisch aus Baumwollflocken und Micro-Ballons) zu sehen.
Diese soll ein Weiterverarbeiten am Folgetag ermöglichen, wenn ein sofortiges Weiterarbeiten nicht möglich ist.

GFK Formenbau

9.
Hier das fertig gewachste und mit Folientrennmittel versehene Leitwerk.
Die Passdübel und Gewindeeinsätze zum späteren Verschrauben der beiden Formhälften
werden mit Sekundenkleber in kurzen Abständen angebracht.
Hier besonders sorgfältig arbeiten. Ein Versetzen ist nicht mehr möglich,
da sonst die Trennschicht beschädigt wird und ein sicheres Trennen nicht mehr gegeben ist.

GFK Formenbau

10.
Anschließend wird nun das Formenharz aufgetragen. Hier sollte man sauber,
aber auch zügig arbeiten (Verarbeitungszeitangabe beachten).
Ganz besonders auf den Kanten der Trennebene muss das Formenharz vorsichtig
aufgetragen werden um eine Luftblasenbildung zu vermeiden.

GFK Formenbau

11.
Die fast fertig eingestrichene Formhälfte wird zum Großteil
nur in eine Richtung gepinselt, so verhindert man Lufteinschlüsse.
Wenn die gesamte Fläche sauber eingestrichen worden ist, sind wir wieder einen Schritt weiter.
Sobald das Formenharz angeliert ist (das Formenharz hat eine Gelierzeit von vier Stunden),
wird mit eingedicktem Harz begonnen bei den Kanten und Erhöhungen Hohlkehlen zu bilden,
um das anschließende Laminat leichter über die Unebenheiten legen zu können.

GFK Formenbau

12.
Das Bild unten zeigt das eingedickte Harz (Baumwoll- und Microballons-Mischung)
in allen Ecken, Kanten und Erhöhungen sowie die Passdübel.
Da hier eine große Menge benötigt wird, sollte unbedingt eine Harz- Härter- Mischung
mit einer Aushärtezeit von 24 Stunden gewählt werden.
Harz- Härter-Kombinationen mit geringerer Aushärtezeit könnten verkochen
und die Form samt Urmodell zerstören.
Danach werden die Glasfasermatten zugeschnitten, die für den Lagenaufbau notwendig sind.

GFK FormenbauGFK Formenbau

13.
Nachdem das weiße eingedickte Harz ebenfalls angeliert ist (ca. 3 Stunden),
wird mit dem Lagenaufbau endlich begonnen.
Die abgerührte Harz – Härter-Menge wurde mit einem Verdünner vermischt,
um das Laminieren zu erleichtern.
Besonders bei den ersten zwei, drei Lagen ist darauf zu achten,
wiederum keine Luftblasen
einzuschließen. Nach mehreren Lagen ist die erste Formhälfte nun fertig.
Als Letztes wird das überstehende Laminat nach ca. 12 Stunden mit einem Messer
am Formenrand abgetrennt, um einen sauberen Formenabschluss zu haben.

GFK FormenbauGFK Formenbau

14.
Bei vorsichtigem Drücken und Ziehen werden die beiden Formteile auseinander genommen.
Die Form wird nun kontrolliert und gereinigt. Schaut ganz gut aus.
Nun können wir die hölzerne Trennebene erstmal beiseitelegen.
Diese wird nicht mehr benötigt, sollte aber sicherheitshalber bis zur Fertigstellung
der Form aufbewahrt werden.

GFK Formenbau

15.
Auch ein Sandwichbauteil wurde nebenbei zu Testzwecken hergestellt.
Dabei geht es um sogenannte „Elastic Flaps“ (Scharniere mit Abreißgewebe).
Eine sehr einfache Möglichkeit, Ruderscharniere herzustellen.
Etwas Fingerspitzengefühl ist allerdings beim späteren Ausschneiden notwendig,
um das Abreißgewebe nicht zu beschädigen.

GFK FormenbauGFK FormenbauGFK Formenbau

16.
Jetzt können wir loslegen und den Formenrand montieren.
Die Art und Weise ist auch hier die gleiche wie beim ersten Teil des Formenbaus.
Falls irgendwelche Spalten hervorkommen, können diese mit Modelliermasse verschlossen werden.
Ansonsten weicht das Formenharz an diesen Stellen geringfügig aus,
was ein sauberes Trennen nicht möglich macht.

GFK Formenbau

17.
Wenn alle Formenränder aufgebracht worden und alle Spalten geschlossen sind,
heißt es putzen. Alle entstandenen Staubreste und sonstigen Partikel müssen entfernt werden,
ansonsten bilden diese sich in den Formteil ab. Und da gilt dann: was man hat, das hat man.
So und jetzt wird wieder Wachs aufgetragen.

GFK FormenbauGFK Formenbau

18.
Grundierwachs wurde bereits mehrfach aufgetragen und eine Schicht Folientrennmittel ebenso.
Ordentlich ablüften lassen, um Fehler zu vermeiden, die auftreten wenn man Formenharz auf
die noch nicht ganz getrocknete Trennschicht streicht.
Bevor Formenharz zur Verwendung kommt, nicht vergessen, die Passdübel
und Gewindehülsen zu verschrauben.
Aber jetzt los mit dem Einstreichen, eine passende Menge Formenharz abrühren.
Wiederum ist zu beachten, alle Kanten um die Trennebene sauber einzustreichen.
Nur in eine Richtung streichen, sonst könnten Luftblasen entstehen.
Lufteinschlüsse in der Form sind sehr schlecht und würden die Form unbrauchbar machen.
Nachdem das Formenharz fertig aufgepinselt ist, wird wieder der Laminataufbau zugeschnitten.
Für Kaffee bleibt aber auch noch Zeit.

GFK Formenbau

19.
Nach der Gelierzeit von 4 Stunden rühren wir eingedicktes Harz ab.
An den Erhöhungen und Ecken wieder Hohlkehlen bilden und abrunden.
Dies erleichtert das Laminieren um ein vielfaches, darum gründlich arbeiten.
Bevor der Laminataufbau beginnen kann, angelieren lassen (ca. 3 Stunden).

GFK FormenbauGFK Formenbau

20.
Nun wird wieder eine verdünnte Harz - Härter-Mischung abgerührt
und in die Form gestrichen.
Die bereits fertig zugeschnittenen Glasfasergewebestücke werden
nun nach und nach ein laminiert. Wiederum sollen sich keine Luftblasen einbetten.
Um eine gewisse Formstabilität zu erreichen, müssen schon einige Lagen aufgelegt werden.
Sobald die letzte Lage aufgebracht wird, ist erst mal Schluss.
Der Arbeitsplatz kann am Folgetag auch noch zusammengeräumt werden.

GFK FormenbauGFK FormenbauGFK Formenbau

21.
Wenn die Form noch nicht komplett ausgehärtet ist (ca. 12 Stunden)
wird wieder das überstehende Laminat mit einem Messer abgetrennt.
Dann sollte man noch den Tag abwarten und eher am Abend oder erst
am nächsten Tag mit dem Auseinandernehmen beginnen.
Der Holzrand wird dann als erstes abgebaut, da sieht man bereits gut,
ob unsere Trennschicht passt oder auch nicht.
Die Schrauben können nun auch gelöst werden für den nächsten Schritt.

GFK FormenbauGFK FormenbauGFK Formenbau

22.
Geht die Form wohl auseinander? Mit Holzkeilen wird bei der Trennnaht
die Form auseinander gekeilt. Ein Schraubendreher oder andere harte Materialien
sind da nicht geeignet, die könnten die Formkanten zerstören.
Nach einigem hin und her macht es „Zack“ und die Formenhälften gehen auseinander.
Wenn dann auch alles geklappt hat und eine schöne Oberfläche entstanden ist, hat sich die Arbeit ja gelohnt.

GFK FormenbauGFK Formenbau

Die nächsten Arbeiten für das Herstellen des eigentlichen Leitwerks
mit der neuen Form folgen in einem unserer nächsten Blogs. Viel Spaß beim Nachbauen!