Werkstoffe
"Super schick und atemberaubend"
Perfekt in Form, Flugmodelle aus Schaum
Schon seit einigen Jahren werden Flugmodelle aus so genanntem Partikelschaum hergestellt. Die bekanntesten dieser Materialien sind expandiertes Polypropylen (EPP), expandiertes Polystyrol (EPS), auch als Styropor bekannt oder sogenannte Copolymere wie Arcel. Zunächst sind alle Materialien kleine Kunststoff-Kügelchen, die sich bei Erwärmung durch Wasserdampf - ähnlich wie Popcorn - ausdehnen und so bis auf das Fünfzigfache ihrer ursprünglichen Größe wachsen können. In Schäumwerkzeugen erhalten die Teile ihre Formgebung. Weil die Formteile zu ca. 98% aus Luft bestehen, sind sie extrem leicht. Ein Kubikmeter davon wiegt, je nach gewünschter Schaumdichte, gerade einmal zwischen 20 und 90 kg. Trotz des geringen Gewichtes sind die Materialien erstaunlich robust, widerstandsfähig und elastisch. Bei seiner Suche nach einem geeigneten Hersteller kam Höchsmann mit Ruch Novaplast in Kontakt. Er wusste, dass das badische Unternehmen bereits seit Jahren Formteile für Modellflugzeuge herstellt. Als besonderer Glücksfall für ihn stellte sich heraus, dass im Entwicklerteam in der Person von Armin Zipf ein begeisterter Modellflieger sitzt, der schon oft sein besonderes "Händchen" für elegante Konstruktionen mit dem Kunststoffschaum bewiesen hat. Die beiden Modellflieger kamen ins Gespräch und sehr schnell war auch der Geschäftsleitung von Ruch Novaplast klar: Wir machen ein gemeinsames Projekt daraus. Höchsmann lieferte mit der Viper die Idee für die Schaumwaffel. Den äußeren Entwurf des Fliegers, die Abmessungen, die Formgebung, die Aerodynamik und die Statik entstand in einer sehr ausgeprägten Teamarbeit. Zipf lieferte sein Können bei der Konstruktion von Formteilen aus EPP und sein besonderes Einfühlungsvermögen in allen Fragen des Flugmodellbaus. Das Unternehmen Ruch Novaplast steuerte die neueste Technologie für die kostengünstige Produktion der Formteile mit erstklassigem Oberflächen-Finish bei.
Aufteilung des Schaumkörpers auf einzelne Formteile
Die Umrisse des geplanten Modells wurden von Armin Zipf am 3-D CAD-System mit Leben erfüllt. Höchsmann hatte sich beim Antrieb für einen elektrischen Impeller entschieden. Extreme Wärmeprobleme wie bei einem Düsenantrieb mussten also nicht berücksichtigt werden, obwohl EPP selbst im Dauerbetrieb Temperaturen von bis zu 120 °C widersteht. Das Aggregat musste formschlüssig im Rumpf verankert werden, Platz wurde ferner benötigt für die Akkus, die Fern-steueranlage und die Servos. Alles sollte für den Modellflieger gut zugänglich sein. Gleichzeitig kam es auf eine geschickte Verteilung der Massen an, ganz wesentlich für die Flugeigenschaften. Der Impeller wird durch zwei elegant geformte Lufteinlasskanäle mit Luft versorgt. Der Schaumkunststoff macht es leicht, Öffnungen oder Kanäle in jeder beliebigen Form zu realisieren. Eine der zentralen Aufgaben ist die Aufteilung des kompletten Schaumkörpers auf einzelne Formteile. Hier sind nicht nur Festigkeitsüberlegungen von Bedeutung, sondern auch die Frage, wie das Modell später durch Laien zusammen gebaut werden kann. Thomas Höchsmann: "Es ist schon sensationell, wie der Armin diese Aufteilung hinbekommen hat!" Das Modell besteht aus 10 einzelnen Formteilen, die in einem einzigen Schäumwerkzeug gemeinsam herstellt werden. Durch ein besonderes Schäumverfahren konnte bei den Außenflächen und den Innenflächen der Lufteinlasskanäle auf die Düsenabdrücke, die man von üblichen Schaumteilen kennt, verzichtet werden. Die Oberflächen sind perfekt glatt, ein Plus für die Aerodynamik.
Mehr als Schaum, Komplettleistung
Damit das Flugzeug auch bei einem heftig geflogenen Looping nicht die "Ohren anlegt", verstärken so genannte Rowings aus GfK-Material die Tragflächen. Spanten aus Sperrholz geben dem Rumpf zusätzliche Stabilität. Die Viper wird aus Schaummaterial mit dem Raumgewicht von 30 g / dm³ hergestellt, ein guter Kompromiss zwischen Festigkeit und Gewicht und kommt so auf ein Startgewicht von nur 980 g. Mit den fertigen CAD-Daten wurden die Formteile des Prototyps aus massiven Blöcken des Schaummaterials gefräst. Das bedeutete, dass Thomas Höchsmann bereits 3 Wochen nach den ersten Skizzen mit einem seriennahen Modell die ersten Flugversuche durchführen konnte. Der Prototyp flog auf Anhieb ausgezeichnet, es waren nur kleinere Korrekturen notwendig. Nur 14 Wochen nach den ersten Skizzen wurde der Bau des Schäumwerkzeuges in Auftrag gegeben. Das Joint-Venture zwischen Tomahawk Design und Ruch Novaplast sah vor, dass die Schwarzwälder nicht nur die Schaumteile konstruieren und in Serie produzieren, sondern den kompletten Bausatz liefern. "Das war Neuland für uns," erinnert sich Geschäftsführer Roland Zeifang, "aber wir haben uns bestens mit diesen Aufgaben vertraut gemacht und konnten hier unsere Qualitäten als Systempartner beweisen." Der Bausatz enthält insgesamt 46 Einzelteile, dazu gehören Schaumteile, Sperrholzteile, Befestigungs- und Metallteile, Pläne, die Bauanleitung und vieles mehr. Aus seiner Sicht war auch die perfekte Zusammenarbeit mit Thomas Höchsmann, die immer auf kurzem Wege, absolut professionell und dennoch pragmatisch stattfand, ein sehr schönes Erlebnis.
Der Absatz läuft
Die Fachwelt reagierte begeistert auf das Modell, das im September 2010 auf der Fachmesse Jetpower erstmals vorgestellt wurde. Thomas Höchsmann hatte bei der Aerodynamik ins Schwarze getroffen, die Flugeigenschaften sind hervorragend. Ein Anwender: "...es ist fliegerisch erste Sahne. Das Modell hat einen weiten Geschwindigkeitsbereich und macht im Kunstflug alles mit." und ein anderer ergänzt: "Der Flieger sieht super schick aus und das Flugbild ist atemberaubend." Armin Zipf hat aus den Ideen seines Partners eine sehr durchdachte Konstruktion gemacht. Ein Kunde: "Die Bausatzteile sind ja für eine Schaumwaffel super gut. Hatte zu Beginn mal alles ohne Kleber zusammengesteckt - alles hat super gepasst." Ein anderer schwärmt: "... sind doch recht viele Schaumteile. Die Passungen sind jedoch genial. Auch die Holzteile passen saugend." "Ich staune, wie günstig wir den Bausatz kalkulieren konnten. Für die Stückzahlen, die wir bei der Planung des Projekts ins Auge gefasst haben, rechnen sich Formteile aus Schaumkunststoff allemal", freut sich Höchsmann. Kein Wunder, dass die nächste Schaumwaffel bereits in Arbeit ist. lg
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