Der runde Fräser und das scharfe Eck

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Häufig werden beim Thema Frästeile die runden Ecken in den Ausschnitten unserer CNC gefertigten Frästeile angesprochen. Ich möchte dazu einmal ein paar grundsätzliche Anmerkungen machen, die vielen Modellbauern evtl. noch nicht bekannt sind.

Vielleicht zunächst ein paar Worte zur Fertigung. Wir verwenden hauptsächlich Fräser mit einem Durchmesser von 2 mm bei einer Schneidlänge von ca. 12 mm. Mit diesen Fräsern, die speziell angefertigt werden, ist ein guter Kompromiss von möglichst geringem Fräserdurchmesser und gleichzeitig möglichst hoher Fräsgeschwindigkeit in mehreren Lagen Holz übereinander möglich. Wir fräsen dabei mit einer Geschwindigkeit von ca. 3000 mm/min.

Aufgrund dieser Anforderungen ist es nicht möglich, Fräser mit kleinerem Durchmesser zu verwenden. Diese würden den Beanspruchungen nicht standhalten. Man müsste dann die Fräsgeschwindigkeit stark reduzieren und könnte auf Grund der geringeren Schneidlänge auch nur 1-2 Lagen Holz gleichzeitig bearbeiten. Dies würde sich in höheren Produktionskosten niederschlagen, da die Fertigungszeit pro Modell erheblich steigen würde.

Nun betrachten wir so einen Ausschnitt:



Der Radius im Eck des Holmausschnittes beträgt ca. 1 mm.

Der Ausschnitt für den Tragflächenholm auf der oberen Abbildung beträgt 10 x 9 mm. Zunächst einmal erscheint ein Radius von 1mm im Eck des Ausschnittes als sehr gering. Versucht man nun, diese Rippe auf den Holm zu stecken, so ist dies jedoch nicht möglich. Die Rippe wird ca. 1mm über dem Baubrett  klemmen und nicht Ihre konstruktiv vorgesehene Lage einnehmen. Dies ist natürlich nicht Sinn der Sache.



Man könnte nun den Ausschnitt um diesen einen Millimeter vergrößern, was aber zur Folge hätte, dass der Spalt oben auf der Rippe bestehen bleibt und diese nicht kraftschlüssig am Holm aufliegt. Diese Möglichkeit scheidet also aus.

Eine weitere Möglichkeit, die ich schon öfter gesehen habe, ist das so genannte "Überfräsen" der Ecken eines solchen Ausschnittes. Dies halte ich aber für eine sehr bedenkliche Methode. Bedingt durch die Kerbwirkung  entstehen an diesen Ecken ausgeprägte Sollbruchstellen. Ich würde auf alle Fälle von der Verwendung dieser Methode abraten.



Also bleiben eigentlich nur noch 2 Möglichkeiten übrig, dieses Problem zu lösen.

Die erste Möglichkeit besteht darin, einfach alle Ecken mit einer kleinen Feile nachzuarbeiten. Dies wird von den allermeisten Modellbauern auch so gemacht.

Auf die 2. Möglichkeit, alternativ dazu, einfach die Kanten des Holms abzurunden, wird nur sehr selten angewandt. Ich finde dies sehr verwunderlich , da doch das Ausfeilen der Ausschnitte sehr schnell zu einer abendfüllenden Tätigkeit wird, während das Abrunden der Holme eine Sachen von nur wenigen Minuten ist.

Dazu wird einfach ein Stück 80er bis 100er Schleifpapier in die hohle Hand gelegt und der Holm mit der Oberseite durchgezogen. Wenige Schleifstriche genügen, um den Radius herzustellen, so dass der Holm saugend in den Ausschnitt passt.

Ein weiterer Aspekt des Abrundens der Holmkanten ist jedoch weit bedeutender als die bloße Arbeitserleichterung und fast gänzlich unbekannt.

Wenn ein Holm oder auch ein Rumpfgurt während des Fluges belastet wird, so geschieht dies nicht nur in Längsrichtung des Holmes, sondern bedingt durch die gleichzeitige Verdrehung, auch in der Querrichtung. Sind nun die Kanten eines solchen Holmes oder Gurtes leicht abgerundet, so können die auftretenden Belastungen weit harmonischer vom Bauteil aufgenommen werden.

Dies hat zur Folge, dass ein solcher Holm bei gleicher Dimensionierung mehr Last aufnehmen kann. Scharfe Kanten, die die Kerbwirkung  begünstigen, lassen einen unbehandelten Holm früher brechen.



Deshalb sollten Sie vor der Montage generell an allen Leisten, Holmen und Gurten die Kanten brechen.


So beseitigt eine einfache Maßnahme, wie das Brechen der Kanten, nicht nur das Problem mit den „runden Ecken“, sondern führt darüber hinaus auch noch zu einer merkbaren Erhöhung der Festigkeit.
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