Hai sa imi dau si eu cu parerea (ca de obicei) intr-un topic despre balsa si frezare.
Si eu am de gand sa frezez niste profile in lemn dar in prima faza intr-un lemn de esenta mai tare si mai stabil dimensional (brad => fag => stejar sau MDF). Vreau sa le folosesc ca matrite pozitive (plugs) pentru realizarea de aripi "in coaja".
Pentru ca nu am o pompa de vacuum performanta (doar un amarat de motor/compresor de frigider) si inca nu am facut automatizare pentru vacuum (sa porneasca automat pompa cand creste presiunea peste un anuit prag ...inca mai caut un senzor bun) as merge pe varianta de sandwich ( fibra de sticla fina - carbon - folie de XPS de 1.5 mm - fibra de sticla groasa) prinsa intre matrita negativa de (corian sau plexi) si matrita pozitiva de (lemn de esenta tare). Toate materialele sunt de tip "buget", "corianul" e de fapt DIY (rasina epoxi sau poliuretanica sau esterica cu filler mineral turnat in pozitiv frezat in XPS), matrita pozitiva e frezata din placi (MDF sau brad sau fag sau stejar si cu un strat de sigilare de epoxi), stratul de XPS de 1.5 mm e de fapt folie de pus sub pachet (nu aia buretoasa alba de polietilena, ci varianta verde sau roz sau rosie de polistiren extrudat
https://traget.ro/ro...eala-16-mm.html), tesatura de carbon va fi textreme de 63 gr/mp sau kevlar cu disser de carbon de 98 gr/mp) samd.
De remarcat ca am prevazut o "sigilare" cu strat de epoxi a pozitivului. am citit pe rcgroups ca au fost masurate abateri de dimensiune dupa frezarea MDF (torsiuni de 1-2 mm). Asta e de fapt o problema comuna cand frezezi lemn ...si se aplica si la balsa.
Fibrele lemniase au densitati diferite, unele absorb umezeala mai bine altele mai putin, uscarea poate fi facuta initial in installatii de vacuum dar apoi fibele de la suprafata absorb umenzeala din atmosfera, asta determina alungirea lor si creaza anumite tensiuni in fibra. Placile de balsa "elice" au fost initial plane dar s-au deformat din cauza diferentelor de fibra si a modului cum absorb umezeala. chiar la taierea unei placi drepte prin aciunea termica locala a laserului apar deformatii si bucatie se pot deplasa (pe verticala de obicei, datorita grosimii mci a placii) cu cativa mm ...si unele taieturi nu sunt bine focalizate.
Eu am folosit chestia asta invers, la placile de balsa de 1.5 mm subtiri si foarte uscate ca sa nu fac o taietura groasa am preferat sa umezesc placa de balsa pe ambele suprafete, sa o pun intre doua placi de sticla ca sa nu se deformeze prea mult, dupa ceva timp de "stabilizare" am bagat-o la taiat cu fibra inca "umeda"...chiar daca s-a deformat ceva taieturile au fost bine focalizate cam de 0.1-0.15 mm.
Bun, lasam la o parte subtilitatile taierii cu laser si trecem la frezare placi de balsa.
In primul rand ai nevoie de o balsa cat mai uniforma si (ca sa fie un model cat mai competitiv) cat mai usoara. Cerintele astea se bat cap in cap.
In magazine ar trebui sa gasim balsa usoara (de competitie), standard si grea (pentru elemente de structura). Online cam tot ce gasesti e "standard". Prefer sa iau balsa de la bricostore (sau bricodepot) unde au preturi bune si pot sa aleg placile de balsa dupa greutate si planeitate.
Dar...pentru aripa frezata iti trebuie placi de balsa de grosime 15-20-25 mm si aici depinde de noroc cum se imperecheaza. Ai nevoie de 2 placi pentru un segment de aripa si aici mai ai ceva sanse sa le imperechezi ca sa ai varfurile de greutati cat mai egale. Lipirea placilor cu ceva "ne-elastic" s care poate fi frezat usor (epoxi ..in cel mai rau caz alifatic).
Bun...avem materialul. Trebuie fixat bine p emasa de frezare ...si asta inseamna placa plana de vacuum (pentru prima suprafata frezata) si placa cu profil negativ pentru fixare cu vacuum (pentru frezarea celeilate suprafete).
Sa zicem ca am rezolvat si problema de fixare ... ramane problema profilului de la bordul de fuga. Trebuie lucrat cu un profil modificat care sa asigure un bord de fuga de grosime 1-1.5 mm (altfel ai sigur probleme la frezare).
Sa zicem ca am rezolvat si cu frezare, cu profil midifucat, cu frezare la suprafata pentru lonjeroane tip platbanda, cu frezare in volum pentru tuburi de joiner samd samd.
Urmatoarea etapa e "sigilarea" supraetei de balsa cu un strat "subtire" de epoxi (si balsa e setoasa rau). Sau cu un lac. ceva care sa astupe porii bine dar care sa nu traga prea tare la cantar. Iar doua cerinte care se bat cap in cap.
Hai sa estimam greutatea unei aripi de balsa.
Daca rulez programul eu de modelare 3D pentru o aripa SynerJ de 3200 mm cu anvergura 200 mm imi da o suprafata totala de cam 1 mp si un volum de 4077 cmc. Asta la profilul normal, daca ingrosam putin profilul at fi ceva mai mult ...hai sa zicem 4200 cmc. Mai frezam din balsa si punem carbon pentru lonjeroane (sa zicem fata dos platbanda de 10x0.5, asta inseamna 1x0.1x600 cmc=60 cmc de balsa inlocuit de carbon care e de 10 ori mai greu (1.2-1.4 gr/cmc fata de 0.12-0.15 gr/cmc) ... plus joinerele ... hai sa aproximam inginereste cu 5000 cmc "echivalent balsa" ...adica 600 grame de balsa.
Mai bagam si ceva epoxi, epoxi are cam 1.2 gr/cmc, zicem din condei un strat de 0.05 mm (adica 0.005 cm) aplicat pe 1 mp (=10.000 cmp) deci 50 de cmc de epoxi si asta face cam 60 grame.
Raportul asta de 10:1 intre balsa si rasina pare a fi OK.
Pina acum avem cam 600 grame balsa, 60 grame rasina "pentru sigilare" ...mai punem vreo 40 grame rasina "pentru lipituri" si iesim la 700 grame.
Cum se compara asta cu aripile din compozit?
Aripile de Viator au 404 de grame.
Diferenta se explica prin faptul ca spuma are 35-40 kg/mc (fata de balsa 120-150kg/mc), ai o structura de rezistenta mai buna (platbanda de ponjeron poti sa o pui vertical si ai o grinda in I plus carbonul de suprafata) plus ca poti sa ai un profil aero mai bun (BF mai subtire).
Ca frezezi spuma, ca frezezi balsa ...cam tot aia e dpdv timp si manopera.
Daca nu iti poti permite sa frezezi matrite dar poti freza spuma / balsa poti sa faci aripi in vacuum cu compozit cu sufrata facuta cu mylar sau polietilena si solidcore prins intre negative groase de polistiren extrudat (nici nu ai nevoie de vacuum, folosesti placi de XPS de 5 cm cu profilele frezate negativ si solidcore prins intre ele si pus sub presiune intre placi de PAL pentru distribuire uniforma a presiunii).
Costurile ar fi cam aceleasi (nu ai nevoie de carbon, merge si kevlar si fibra de sticla).
Probabil ca aripile de balsa frezata renteaza cam pina pe la 200 cm anvergura, in zona 2.5-3-3.5-4 m compozit.
Cam asta e parerea mea "pe scurt" despre aripi de balsa frezata ...problema e acuratetea profilului si stabilitatea dimensionala.