Bau eines GFK(CFK)-Rumpfs

Klar kann man einzelne Rümpfe auch kaufen. Die Nachteile sind aber höhere Kosten und sie entsprechen in der Regel nicht genau den gewünschten Profilierungen und der masslichen Auslegung. Diese Beschreibung ist ein Beispiel, wie man einen GFK-Rumpf bauen kann. Für Einzelanfertigungen kann man dies mit einfachen kostengünstigen Mitteln bewerkstelligen; es ist allerdings mit einigem Aufwand verbunden.

Zuerst wird die Konstruktionszeichnung erstellt. Dabei sind die Schnitte festzulegen, an deren Stelle einerseits die Schablonen, andererseits auch die Rumpfspanten hergestellt werden.
Bevor man mit dem Bau beginnen kann, sind zuerst alle Zeichnungen für die Schablonen (A bis E) zu erstellen und entsprechend die Rumpfspanten zu bauen.
Dann müssen die Schablonen für den Rumpfaufbau und die einzelnen Rumpfsegmente gebaut werden. Ich verwende dazu 2 mm dickes Flugzeugsperrholz. Die Konturen, auf denen der Schneidedraht verläuft, müssen mit 400er-Schleifpapier poliert und die Kanten leicht gebrochen werden, damit der Schneidedraht nicht hängen bleibt. Selbstverständlich sind die Schablonen wiederverwendbar, falls man später einen weiteren Rumpf bauen möchte. Dazu müssen dann allerdings neue Positivformen ausgeschnitten und zusammengebaut werden.
Anschließend werden die einzelnen Rumpfsegmente aus einem Styroporblock ausgeschnitten. Hierfür verwende ich Styropor, wie es auch in der Baubranche Verwendung findet. Nun müssen die einzelnen Elemente mit schnellbindendem Holzleim zusammengefügt werden.

Darauf achten, dass die Elemente in der Längsrichtung genau ausgerichtet bleiben. Dazu ist ein exaktes Arbeiten erforderlich und dass die Schablonen bereits auf der Basis der Mittellinie gebaut werden. Basierend auf der Konstruktionszeichnung kann man auch ein Baubrett mit der genauen Rumpfform bauen, das dann für die linke und die rechte Rumpfschale verwendet werden kann.
Jetzt muss das vorderste Rumpfelement noch ausgeschnitten werden. Die grobe Kontur wird wieder mithilfe von Schablonen ausgeschnitten. Die Rundungen werden von Hand mit Schleifpapier (empfohlene Körnung 120) aus dem Styroporklotz ausgeschliffen. Für diese Arbeit ist ein gutes Auge gefragt, damit das Rumpfvorderteil nicht asymmetrisch wird.
Dann wird noch die Kabinenhaube, auch mithilfe von Schablonen, ausgeschnitten und die beiden Hälften mit Schnellbinder zusammengefügt.
Um die halben Rumpfsseiten fertigzustellen, müssen noch die Styroporelemente für das Seitenleitwerk ausgeschnitten und mit den hintersten Rumpfelementen verleimt werden.

Damit die beiden Rumpfhälften später genau zusammenpassen, ist exaktes Arbeiten absolut erforderlich. Dabei speziell auf die Winkel der Seitenrudersflosse achten (siehe Bild 5). Wenn diese bei den beiden Rumpfhälften nicht übereinstimmen, ist dies später (wenn überhaupt) nur noch sehr schwierig zu korrigieren.
Anschließend müssen noch die Übergänge zum Rumpfsegment mit Leichtspachtel geformt und sorgfältig verschliffen werden.

Jetzt müssen die Gewebe zugeschnitten werden. Die Wandstärken der Rümpfe können nach persönlichen Präferenzen ausgelegt werden. Gemäss meiner Erfahrung genügen im hinteren Bereich 2 Lagen 163er-Gewebe und im vorderen Bereich bis zu 4 Lagen. Um eine bessere Oberflächengüte zu erreichen, empfehle ich als letzte Lage ein 105er-Gewebe. Gleichzeitig erspart man sich damit einiges an Schleifarbeit. Damit sind die Formen für die beiden Rumpfhälften fertig und können mit GFK(CFK) abgeformt werden. Dazu fixiert man sie sorgfältig ausgerichtet auf einer ca. 4–5 cm hohen Holzlatte. Nun werden die einzelnen Gewebelagen nacheinander mit Zweikomponenten-Epoxidharz auf die Positivform laminiert und anschliessend lässt man sie 48 Stunden bei Raumtemperatur aushärten.
Nach dem Aushärten werden die Gewebeüberhänge mit dem Minicutter abgeschnitten. Dann wird das Styropor mit einem geeigneten Werkzeug aus der Form entfernt und die Halbschale gesäubert. Im Beispiel mit einem 4er- oder 5er-Schraubendreher mit abgerundeten Kanten.

Darauf achten, dass man die GFK(CFK)-Schale nicht anritzt, damit keine Bruchstellen entstehen.

Die Anzahl Rumpfspanten ist abhängig von der Rumpflänge und der Rumpfform. Jetzt müssen erst die Rumpfspanten in die eine Rumpfhälfte eingepasst und eingeharzt werden. Dann können die Führungsrohre für die Ruderanlenkungen der Höhen- und Seitenruder eingezogen und mit den Rumpfspanten mit Sekundenkleber fixiert werden.
Die Anlenkung des Höhenruders wird gemäss Konstruktion vorgefertigt und entsprechend eingepasst. Wichtig:
Hier ist absolut exaktes Arbeiten erforderlich, damit das Höhenruder später genau 90° zum Seitenruder zu liegen kommt und gegenüber der Querachse nicht verkantet wird.

Einharzen der Rumpfspanten und Einziehen der Bowdenzüge.

Wichtig:
Nicht vergessen, die Ausschnitte für die Höhenruderanlenkung in beiden Rumpfhälften auszuschneiden. Später ist dies passgenau fast nicht mehr möglich.
Nun werden die beiden Rumpfhälften zusammengefügt indem man sie zuerst präzise mit Klebeband fixiert und anschliessend zur Fixierung zusätzlich mit kurzen 105er Gewebestreifen verstärkt. Nach dem Aushärten können dann die Klebestreifen entfernt werden, ohne dass die Rumpfhälften auseinanderfallen.
Wichtig:
Beim Zusammenfügen des Rumpfs und der Seitenleitwerksflosse darauf achten, dass sich die Rumpfröhre in Längsrichtung nicht verdreht. Ist die Rumpfröhre verdreht, kann dies später praktisch nicht mehr korrigiert werden. Bei kleinen Korrekturen kann die Rumpfröhre mit einem Heissluftföhn gewärmt werden und vorsichtig in die richtige Lage gebracht werden. So halten und warten, bis das Laminat wieder abgekühlt ist.

Jetzt werden die Rumpfnähte angeschliffen und zuerst mit zwei unterschiedlich breiten 163er Gewebestreifen und darüber mit einem noch breiteren 105er Gewebestreifen final zusammengefügt. Im vorderen Rumpfbereich auch innen mit einem 163er Gewebestreifen laminieren. Im Cockpit empfiehlt sich die Versteifung auch im Innbereich.
Nun schleift man den Haubenausschnitt in die endgültige Form. Zur Führung der Cockpithaube werden im Bereich des Haubenausschnitts beidseitig je ein ca. 3cm breiter GFK-Streifen eingeklebt.
Zum Schluss wird noch die Endleiste in die Seitenleitwerksflosse eingeklebt.

Zuerst müssen die Profilschablonen links und rechts präzise positioniert werden. Dann werden die vorgefertigten Flügelprofile (2 mm dicken GFK-Platten) auf den Schablonen fixiert und an den Rumpf geharzt. Dabei ist zu beachten, dass die beiden Anschlussprofile genau parallel und senkrecht (90° zur Querachse) ausgerichtet sind, bevor sie fixiert werden.
Anschließend werden die Rumpfübergänge mit Leichtspachtelmasse angeformt und sorgfältig verschliffen. Darüber laminiert man zur Verstärkung nochmals ein 105er GFK-Gewebe und verschleift das noch mit dem Rumpf.
Damit ist der Rumpffrohbau fertig. Jetzt muss er nur noch verschliffen und lackiert werden. Dies kann jeder so machen, wie er gerne möchte. Ich verwende dazu ein 80er Schleifpapier.
Die Cockpithaube ist prinzipiell im selben Verfahren herzustellen, wie der Rumpf. Die Haube muss dann nur noch in den Rumpfausschnitt eingepasst werden

Für eine schöne, glänzende Oberfläche auf den Rumpf eine Schicht Spritzspachtel aufbringen. Dann den Rumpf mit 320er Schleifpapier trocken plan schleifen. Dann eine Schicht Acryl-Haftgrund aufbringen und mit 600er Schleifpapier nass verschleifen. Dabei beachten, dass man nicht bis auf das Laminat herunter schleift. Anschliessend können der Rumpf und die Kabinenhaube nach persönlichem Geschmack mit Acryl-Lack lackiert werden. Dabei ist Geduld und eine ruhige Hand von Vorteil. Wichtig dabei ist, die Anleitung auf den Sprühdosen genau zu befolgen. Wer einen Sprühnebel wegpolieren will, sollte vorher die Farbe mindestens 2-3 Tage richtig austrocknen lassen.

Das Resultat kann sich absolut sehen lassen und steht einem gekauften Rumpf in nichts nach. Zugegeben, es ist mit relativ viel Arbeit verbunden, aber es lohnt sich auf jedem Fall. Ausserdem darf man nach getaner Arbeit auch ein wenig stolz auf das Ergebnis sein.