01 Jul2002

Rohre verglasen

Der Ausdruck verglasen umschreibt den Vorgang bestehende Rohre (Karton, Phenolic Tube, usw.) mit Hilfe von Geweben und Epoxy-Harz zu umwickeln (laminieren) und damit zu verstärken. Ziel ist es die Schlagfestigkeit der Rohre zu erhöhen. Dieses Ziel wird am besten erreicht, wenn das Volumenaufteilung von Gewebe und Harz 1 zu 1 ist.

Die Grundlagen zu Faserverbundstoffen können auf den Seiten von Swiss Composite Shop gefunden werden. Unter dem Menupunkt "Dokumentation" sind diverse PDF-Dkoumentationen zu den Themen "Einführung Faserverbundwerkstoffe", "Formenbau Sandwich-Leichtbauteile in Wabenbauweise" und "Temperung von Epoxydharzen" erhältlich.

Wir verwenden Public Missiles (PML) Rohre, da hierzu die passenden Nosecones erhältlich sind. Wir versuchen in der folgenden Anleitung diese PML Rohre mit Kohlefasergewebe (CFK) und Epoxy zu verstärken. Meistens verwenden wir jedoch Glasgewebe (GFK) aus Kostengründen. Noch teurer sind Aramidgewebe (=Kevlar).

Materialien (siehe auch Material - Seiten):

Die Materialen bekommt man alle im Swiss Composite Shop (oder in Deutschland: R&G). Hier sollte man nicht bei der Qualität sparen und auf keinen Fall Materialien aus dem Hobbybaumarkt (z.B. Polyesterharz) benutzen.

  • Glas- oder Kohlefasergewebe, die Stärke wählt man je nach Dicke des Rohres und der geforderten Festigkeit zwischen 80 und 320 gr / m2. Manchmal bekommt man Gewebe mit kleinen Webfehlern zu günstigen Preisen oder Restposten. Wir unterscheiden je nach Webart: Leinwand und Köpergewebe (kein Druckfehler !). Leinwand ist für Rohre geeignet, weil es sich ohne Faltenbildung am Rohr anlegen lässt. Köpergewebe eignet sich eher für Spitzen und andere gewölbte Teile, da sich hier die Fasern gegeneinander besser verschieben lassen und dadurch wieder die Faltenbildung verhindert wird.
  • Epoxy Harz L (mit dem entsprechenden Härter, Mischungsverhältnis 100:40, Topfzeit 40 Min.) ist geeignet für alle normalen Laminierarbeiten mit Glasgewebe oder Carbongewebe. Für grössere Festigkeit empfiehlt sich der Epoxy - Harz LF (zertifiziert für den Flugzeugbau !).
  • Becher oder leere Dosen zum mischen des Harzes (Jürg versorgt uns immer mit den leere Whiskas-Dosen seiner kleinen Monster, hihi !).
  • Waage am besten grammgenau, um das Mischungsverhältnis Harz und Härter genau einzuhalten
  • Abreissgewebe (Peel Ply) wird direkt auf das nasse Laminat aufgebracht und nach dem Aushärten abgerissen.
  • Perforierter Trennfilm um alles wieder sauber trennen zu können.
  • Absaugvlies Breather (Polyester) sorgt für ungehinderten Luftfluss und saugt überflüssiges Harz auf
  • Vakuum Pumpe und Vakuumsack pressen während des Härtens die Luft und das überflüssige Harz heraus und garantieren eine Blasen- und faltenfreie Oberfläche.
  • Gummihandschuhe (Latex) sind unabdingbar um einer Epoxyallergie vorzubeugen. Noch besser sind Vinylhandschuhe, da Latex nicht ganz gasdicht sind.
  • Aktivkohle - Gesichtsmaske (Epoxydämpfe sind nicht gerade gesundheitsförderlich !)
  • 2 weitere Hände ! Ohne Hilfe ist diesen schnellen Geweben fast nicht beizukommen.

Vorbereitung:

Um die geringste Gewichtszunahme bei höchster Festigkeitszunahme zu erreichen muss das Verhältnis zwischen Gewebe und Harz 1 zu 1 sein. Das Gewebe wird nun mit ca. 10cm Übermass zum Rohr zugeschnitten. Geschnitten werden Kohlen- aber auch Glasgewebe am besten mit einem Rollmesser, damit es nicht ausfranst. Die Länge lässt sich aus der Anzahl der Lagen und des Umfanges des Rohrs berechnen und damit auch der Harzbedarf bestimmen.

Arbeitsschritte:

Zuerst ist es wichtig, dass das Gewebe gleichmässig und faltenfrei auf das Rohr aufgezogen werden kann. Daher wird das Rohr mittels Zentrierringe (werden später nochmals gebraucht !) auf ein langes Kartonrohr (oder Besenstiel) als Achse gezogen.

Die Achse wird auf zwei Montageböcke in gleicher Höhe zum Tisch drehbar gelagert.
Das Rohr muss nicht vorbehandelt werden. Es wird mit dem Harz vollständig eingestrichen, es sollte jedoch nicht auf den Boden tropfen.

Mit Handschuhen kann das Harz am besten verteilt werden, mit Pinseln oder Rollen ist ein effizientes Arbeiten nicht gewährleistet.
Das Gewebe wird nun vorsichtig und mit leichtem Zug auf das Rohr gewickelt. Das Harz wird immer wieder aufgetragen und mit möglichst ohne Druck gleichmässig verteilt, bis es das Gewebe vollständig aufgesogen hat.

Ev. muss man einfach ein wenig warten, es saugt sich ganz von selbst voll. Glasgewebe sollte nun vollständig durchsichtig geworden sein.
Bei der letzten Kante muss man vorsichtig sein, damit die letzten Fasern nicht ausreissen sich überlagern und damit Schleifarbeit nötig wird.

Nun wird eine Lage Abreissgewebe (Peel Ply) direkt auf das nasse Laminat aufgebracht. Dieses nimmt überflüssiges Harz auf und leitet es weiter.

Um alles wieder sauber trennen zu können wird nun ein perforierter Trennfilm (hier im Bild die blaue Folie) aufgebracht.
Das Absaugvlies Bleeder (Polyester) sorgt für ungehinderten Luftfluss und saugt das überflüssige Harz auf.

Die ganze Geschichte kommt nun in einen luftdichten Sack und mit einer Vacuum-Pumpe wird ein Unterdruck von ca. 0.8 bar erzeugt. Durch den äusseren Luftdruck wird das Gewebe an das Rohr gepresst, keine Chance für Blasen !

Das Aushärten sollte bei Zimmertemperatur (mind. 20°C) oder noch wärmer erfolgen. Vollständig ausgehärtet zur weiteren Bearbeitung ist das Harz jedoch erst nach ca. 3 Tagen.

Die Oberfläche hat eine leichte Struktur, die vom Abreissgewebe stammt. Die Glasfasern liegen ganz aussen, so dass NICHT versucht werden sollte diese zu schleifen.

Anschliessend wird das Rohr mit Spritzfüller behandelt und geschliffen. Dieser Vorgang muss ev. mehrfach durchgeführt werden, bis eine glatte Oberfläche entstanden ist bereit für die abschliessende Lackierung.

Weitere Bilder vom Verglasen von grösseren Rohren siehe: Ariane Rohre verglasen und Ariane Rohre entpacken & auf Länge schneiden.