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Recubrimiento de un ala de foam con papel Kraft

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final

En este artículo vamos a ver cómo construir un ala suficientemente resistente y ligera, con un coste muy reducido y muy rápida de hacer, poniendo en práctica los artículos anteriores de Flexión y larguero y el de Torsión y recubrimiento, además de la ventaja de los alerones integrados, pero sin tener que modificar el perfil, para no perder sus cualidades . Este procedimiento está muy indicado para modelos de tamaño medio para los que se buscan buenas prestaciones, incluyendo los planeadores tanto de vuelo térmico como de ladera. Además la técnica será muy similar a la de enchapados con madera o fibra de vidrio, sirviendo de práctica.

Como ejemplo de contrucción utilizaremos el conocido perfil Mh-78, que tiene un espesor máximo del 14,43% situado al 22,1% de la cuerda, para un ala de 140mm de cuerda, que se cortarça de un bloque de foam de 30mm. Este perfil se usó en el ala delta real Pegasus.

 

Materiales

El material del núcleo de ala será poliestireno extrusionado, que tiene una densidad media de unos 35Kg/m^3 y se encuentra fácilmente en planchas de 30 y 40mm de espesor en almacenes de bricolaje con venta al por menor, no habiendo dificultades para poder adquirir una sola plancha.

El larguero de cada semiala estará formado por dos varillas de sección circular de 2mm de diámetro, de fibra de vidrio. Estas se pueden encontrar en tiendas de aeromodelismo y también de deportes, que tengan recambios para cometas. Existiendo también otras opciones igualmente válidas, como mechas laminadas, cinta de fibra,... pero la primera opción es la más sencilla.

Como recubrimiento se utilizará papel Kraft de espesor 0,2mm. Este tipo de papel está especialmente pensado para ser sometido a esfuerzos; es el que se utiliza para la fabricación de cajas de cartón. Precisamente Kraft en alemán significa fuerza o esfuerzo, entre otras palabras similares, dada su elevada resistencia a la tracción en todas las direcciones. Normalmente se clasifica por gramajes, por ejemplo 100g/m^2, en vez de grosores. Se puede encontrar también en tiendas de bricolaje en rollos de varios metros, aunque de color marrón. Pero también es vendido en papelerías en varios colores, que lo hacen más atractivo.

Como adhesivos utilizaremos cola blanca de secado rápido para pegar las varillas al foam (por economía y facilidad de recuperación para otros modelos similares) y como novedad, cola de polituretano para pegar el papel Kraft al núcleo del ala. Esta última es muy particular, tiene una textura de melaza que impregnará muy bien el papel, pero sin los problemas de la humedad de la cola blanca, es decir, el papel no se hinchará ni se contraerá, y por tanto no habrá problemas de arrugas ni tensiones que puedan revirar el ala. Además tarda en secar aproximadamente una hora para la manipulación y 24h para su máxima resistencia, de modo que permite reposicionamiento si no se ha colocado bien a la primera. También aporta rigidez ya que tras secar no queda "gomosa" como sí ocurre con la cola de contacto. Hay que tener precaución porque expande, pero más que problema, será una ventaja, ya veremos por qué. Se puede encontrar también en tiendas de bricolaje y su precio es económico.

 

Manos a la obra

Por simplicidad sólo trataremos lo relativo a larguero y enchapado, existiendo también otras partes del proceso de la contrucción de ala, como por ejemplo cajeado de servos, cableado, conexiones, sistemas de anclaje, bayoneta, listones de remates de los alerones, etc.

En primer lugar tendremos que cortar el núcleo del ala, al que habremos hecho unas líneas de referencia para una fase posterior del montaje. Para que el ala tenga el perfil exacto, en las plantillas o CNC tendrmos que tener en cuenta el material que se lleva el hilo en la pasada y también el grosor del recubrimiento. En este caso 0,2mm. Tras el corte, se pasará una lija muy fina para eliminar la pelusa y de paso abrir el poro del foam.

corte

Posteriormente marcaremos por dónde irán las varillas de fibra de vidrio. Como ya comentamos en el artículo sobre el larguero, aprovecharemos la zona de más espesor del perfil, que es al 22,1% de la cuerda en ese punto, 31mm medidos desde el borde de ataque. Dado su reducido diámetro, bastará con pasar una lima fina redonda, varias veces hasta que la varilla pueda quedar encajada y enrasada. Para fijarla, antes de colocarla,bastara con extender un fino cordón de cola blanca y montar la varilla con peso encima pero sin cubrir, para que seque la humedad de la cola. Cuando estén secas ambas varillas, veremos que el ala ya tiene una cosiderable resistencia a la flexión, pero no a la torsión. La fotografía pertenece a otro ala, no al de este ejemplo.

larguero

En este punto conviene enmasillar las ranuras que hayan quedado de procesos anteriores, con el objeto de que el ala presente una superficie sin irregularidades, ya que el papel las copiaría.

Para el recubrimiento, por cada semiala harán falta dos piezas de papel de dimensiones ligeramente superiores a las del ala en cuanto a envergadura y cuerda, en esta última tendremos que dar más longitud, pues el perfil tiene curvatura y además tendrá que sobrar tanto por el borde de ataque como por el borde de salida. Luego se recortará el sobrante. Dado que este papel viene enrollado, será necesario domarlo para que quede plano y se manejable.

partes

Con estas dos piezas sobre la mesa extenderemos la cola de poliuretano, con ayuda de una espátula. No hace falta cargar mucho de adhesivo, bastará con que el papel se oscurezca al absorver un poco la cola, y digo un poco, porque no se traspasará a la cara que quedará en el exterior. A diferencia que la resina de laminar, no será necesario mezclar componentes y se puede aplicar desde un bote de plástico de los empleados para las salsas, tampoco hay que prever la cantidad necesaria y lo que no se gaste, dejando el bote bien cerrado, valdrá para otras ocasiones. Por contra, tiene menos tiempo de trabajo, ya que una vez sobre la pieza hay escasos minutos antes de que empiece a reaccionar con la humedad (así funciona) y comience a expandir y secar.

adhesivo

nucleo y recubrimiento

Para el borde de ataque no hay una sola técnica ya que hay papeles de distintos gramajes, la cuerda del ala puede variar de un caso a otro, así como el perfil, con su correspondiente espesor y radio de curvatura del borde de ataque, de modo que lo más apropiado será hacer alguna prueba antes. Como ya será manipulable en una hora y los materiales empleados son muy baratos, esto no será un impedimento. No obstante las formas podrian ser:

  • Sobrante en ambas caras por el borde de ataque. Al presionar el vacío quedará una especie de pico de pato que se recortará y ajustará.
  • Sobrante sólo por la cara inferior, la superior se ajustará a al línea del borde de ataque, buscando un cierto solape, que se ajustará.
  • Borde de ataque en balsa. Para ello se deberá cortar el espesor del listón en el núcleo, aplicar el recubrimiento, recortar el sobrante y pegar el sitón que poseteriormente se perfilará.

Borde de ataque en balsa

Con el papel ya impregnado, se colocará dentro el núcleo de foam y lo sujetaremos con un poco de cinta de carrocero para que no se mueva.

El siguiente paso es el más importante y de él depende el resultado. Será meterlo en el saco de vacío a una presión de -0.9Kg/cm^2, que será el máximo que dé la máquina (con el XPS no habrá problemas de que se aplaste por exceso de presión). En el saco de vacío sólo estarán únicamente el núcleo con el recubrimiento. Tras el vacío, primero se colocará la cama inferior, bajo el núcleo y por supuesto fuera del saco y se actuará sobre éste para que no quede aire y especialmente sobre el borde de ataque para que el recubrimiento quede bien adherido . Para ello será interesante que el saco sea transparente para ver las marcas de referencia en cada lateral, que alinearemos.

vacio

 

¿Por qué al vacío y con las camas por fuera del saco?

La cola de poliuretano expande, pero con una presión de casi 1Kg/cm^2 la cola no podrá crecer y levantar el papel, sino que expanderá infiltrándose hacia dentro del foam de esta forma la adhesión será mucho más fuerte, ganando en rigidez el conjunto. Tampoco hay que olvidar que la presión sobre el papel, no es hacia abajo, sino contra el núcleo y perpendicular a la superficie, de modo que el papel se ajustará perfectamente a la curvatura del borde de ataque. Mucho mejor que si utilizásemos el método de ponerlo entre las camas y con peso encima.

 con camas

Tras una hora ya se podrá sacar del saco de vacío, y dejarlo entre las camas para que termine adquirir la máxima resistencia, esto es a las 24h. Esta cola seca con la humedad que contiene el material, en este caso el papel y el foam, no con el aire. De modo que sí va endureciendo al vacío.

recortar

Para terminar, bastará con recortar el sobrante del borde de salida y del borde de ataque, que tendrá forma de pico de pato, dependiendo de la técnica empleada para el borde de ataque, posteriormente y con ayuda del una plantilla del borde de ataque, se lija éste para que se ajuste a la forma correcta.

borde de ataque

 

Para un mejor acabado e impermeabilizado es muy conveniente barnizar la superficie con un barniz que no ataque ni al núcleo de foam ni a la cola de poliuretano y que demás añadirá más resistencia al recubrimiento. 

Ya sólo quedará recortar y abisagrar los alerones, elevones o flaps.

Con este proceso nuestro modelo de foam ya no será un vulgar "corchito" de escasa resistencia y reducidas prestaciones, sino que abre la puerta a modelos más avanzados, pero de gran sencillez y coste reducido, como fue el caso del EO5 mini, aunque esta técnica todavía estaba en desarrollo.

EO5 mini

 

 

Última actualización el Jueves, 19 de Septiembre de 2013 14:33  

Comentarios  

 
0 #2 Morillo ALEX 06-07-2014 18:47
Gracias a vuestra explicacion sobre PK ( Papel Kraft ) me interese en la tecnica, pero sin funda al vacio por que no tengo dichos instrumentos. sinembargo he desarrollado recubrimiento de PK , por capas o tiras ( cinta PK en rollos con goma que se activa con agua ) El recubrimiento es selectivo y progresivo , es decir empezando desde la nariz , y progresivamente hacia las puntas de ala , capa por capa , mientras se va secando progresivamente . en algunas zonas pongo hasta 5-6 capas para darle rigidez al borde de ataque. aunque es un proceso laborioso , me aseguro de ir controlando el twist del ala ! y me entretengo armando mis " ZAGGIS " aca en Quito ...Saludos
 
 
0 #1 Alberto Cruces 23-09-2013 15:46
:lol:

Muy interesante como siempre, enhorabuena!
 

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