Wie entwickelt man ein Vakuum-Verleimverfahren?

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Man möchte es kaum glauben, aber einige der besten Propeller der Welt bestehen aus Holz. Auch wenn man ihnen das dank wetterfester Glasfaser-Ummantelung nicht ansieht. „Holz ist leichter, leiser und schneller“, meint Alois Kermer von MT-Propeller, einem der letzten Hersteller in Deutschland und weltweit tätig. Gemeinsam mit Barth hat die Branche ein Vakuum-Verleimverfahren entwickelt, um dem steigenden Bedarf an solchen Propellern gerecht zu werden. Der lässt sich leicht erklären, brauchen sie doch im Vergleich zu Düsenflugzeugen bei Geschwindigkeiten von über 600km/h 30% weniger Kerosin. Konkret ist das ein Verfahren zur Verstärkung der Propellervorderkanten mit Metall. Bisher fixierte man solche Kanten mit Kabelbindern. Jetzt werden sie in einer Vakuumpresse dichter und präziser verklebt.

 Vakuumpresse vom Typ Taurus HH 4018 Speed-Up.
Vakuumpresse vom Typ Taurus HH 4018 Speed-Up.Bild: ©Robert Kittel

Werkstoff erfordert Feinfühligkeit

„Holzpropeller gibt es in allen Größen bis zu 6m Durchmesser und Formen“, berichtet Alois Kermer. Dass man sie immer noch vorzieht, liege unter anderem an ihrem Schwingungsverhalten: „Holz baut Schwingungen schneller ab als z.B. Metall, deswegen sind unsere Propeller viel leiser.“ Wobei man bei MT-Propeller unter Propeller alles Mögliche versteht – neben Flugzeugpropellern auch solche für Hovercrafts, Windkanäle und vieles mehr. Der Nachteil des Werkstoffs Holz ist allerdings, dass er arbeitsintensiv und Handarbeit deshalb kaum zu ersetzen ist. „Es gibt z.B. bis heute keine funktionierende Maschine zum Schleifen“, sagt Alois Kermer, „obwohl man zahlreiche Prototypen gebaut hat.“ Eine Maschine kann menschliches Fühlen eben nicht ersetzen. Wen wundert es bei so viel Handarbeit, dass ein Propellerblatt zwischen 3.500 und 12.000$ kostet?

 Die Vakuumpresse Taurus 4018 Speed-Up ist die serienreife Version das früheren Vakuumsacks.
Die Vakuumpresse Taurus 4018 Speed-Up ist die serienreife Version das früheren Vakuumsacks.Bild: ©Robert Kittel

Arbeitsprozesse beschleunigen

Das Besondere am neuen Verfahren ist seine Genauigkeit und Schnelligkeit. Hergestellt werden die Propeller meist aus verschiedenen Holzarten, z.B. speziell sortierte Fichte oder modifizierte Buche. Verleimt wird mit Resorzin-Phenolharz in speziellen Pressen. Wie viele andere Maschinen, sind auch diese Vakuumpressen ausgesprochene Sonderanfertigungen. Die Rohlinge kommen zuerst in einen Computertomographen, um jeden Holzfehler im Inneren auszuschließen. Dann wird die Nabe gedrechselt. Die Form des Propellers entsteht roh auf einer 5-Achs-CNC. Die dabei entstehenden Fräsrippen werden von Hand verschliffen. Dann beginnt die Oberflächenbehandlung mit farblosen Polyester- oder Epoxidgrundierungen. In den Propeller werden die Metallverstärkungen eingelassen und bei Bedarf Glasfaserverstärkungen gesetzt. Das Verkleben dieser Verstärkungen ist die eigentliche Besonderheit: Früher wurden die zu verklebenden V2A-Streifen mit Kabelbindern fixiert. Dann entwickelte MT gemeinsam mit Barth einen Vakuumsack, der die Kabelbinder ersetzen konnte. Aber auch diese Lösung stieß an ihre Grenzen, sodass eine eigene Vakuumpresse mit Heizhaube entwickelt wurde. Sie beschleunigt den Arbeitsprozess deutlich.

Mit Vakuumtechnik gegen Luftpolster

Mit den Kabelbindern konnte es vorkommen, dass zwischen Holz und Verstärkungsprofil bei aller Sorgfalt Luft entstand. Dank der Vakuumtechnik ist das Vergangenheit, denn das Vakuum passt sich jeder Form an und presst das zu verklebende Profil zuverlässig an die Form des Propellers. Für die Rohpropeller werden dazu die passenden Formen mit einem einfachen Verfahren selbst hergestellt. An einem Muster wird die Form mit PU-Schaum hergestellt. Mit simplen PVC-Gurtbändern werden diese Formen dann fixiert und die Rohpropeller eingelegt. Nach dem Aushärten des Epoxidharzes werden die Propeller neuerlich verschliffen, grundiert, verschliffen, mehrfach lackiert und dekoriert. n@Seitenzahl rechts:

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