Immer mehr Baustellen

Endlich eingetroffen: die Stahlteile. Wochenlang hatte ich Datenblätter gewälzt und Lieferanten gesucht. Edelstahl ist im Bootsbau ein heikles Thema, insbesondere wenn es um so hochbelastete und kritische Bauteile geht wie die Gelenke zu den Auslegern. Edelstahl heißt ja lediglich, dass dem Eisen edle Bestandteile wie Chrom, Molybdän und Nickel beigemischt wurden, nicht das es nicht korrodieren würde. So versagt beispielsweise der bekannte V2A-Stahl, der im Binnenbereich so schön glänzt,  im maritimen Bereich kläglich: Meerwasser ist eine ziemlich aggressive Brühe. Auch der höherwertige V4A-Stahl ist für unsere Zwecke noch ungenügend. Besonders gefürchtet sind die Spaltkorrosion, die an Stellen auftritt, wo zwar Meerwasser aber kein Sauerstoff hinkommt und sich so eine schützende Oxidschicht nicht bilden kann, und die Spannungsrisskorrosion, die an hochbelasteten Bauteilen auftritt.

Wir haben uns schließlich für einen Duplexstahl mit der DIN-Nummer 1.4462 entschieden. Da der außerdem noch etwas fester ist als die Standardstähle, konnten wir auch noch etwas schwächer dimensionieren und so Einiges an Gewicht einsparen. Die Schwierigkeit war dann, einen Lieferanten zu finden, der das Zeug an Lager hatte und eine Schneideanlage besitzt. Bei Modersohn wurden wir fündig. Mit einer Laserschneidanlage wurden die Bleche in verschiedenen Stärken nach unseren CAD-Zeichnungen (hervorragend: nanoCAD) gefertigt. 

Die Löcher wurden gleich mit geschnitten.
Das erspart uns stundenlanges Bohren und einige Bohrspitzen.

Wir glauben, dass wir für die strukturellen Teile den bestmöglichen Stahl gefunden haben. Allerdings ist dieser Stahl nicht polierfähig. Für dekorativere Teile wie die Reling werden wir deshalb eher die Stahlsorte 1.4571 verwenden und diese anschließend elektrolytisch polieren.

Derweil geht es an verschiedenen Baustellen weiter: Kiel, Heck, Fenster, Luken und nicht zuletzt auch das Laminieren der Außenhaut.

Detailarbeit: am Stevenansatz wird der Kiel mittels Epoxidspachtel geformt. Als Form dient eine Makrolon-Fensterfolie. Das Ergebnis kann sich sehen lassen - ein Nachschleifen war so gut wie nicht mehr erforderlich.

Am Heck wird probeweise der Halter für den Targabügel eingepasst.
 Hier soll später der Targabügel aufgesteckt werden.
 Der Halter wird mit dem hinteren Schott verbunden.

 Apropos Targabügel: da der Mast drehbar sein wird, ist er als Träger für richtungsempfindliche Instrumente wie Windmesser, Radar, aber auch für die Positionslampen ungeeignet. Und da man ihn bei Binnenfahrt umlegt, ist es auch nicht sinnvoll, die Funkantennen am Mast an zu bringen. Deshalb haben wir uns für einen Targabügel entschieden, der für den Transport natürlich abnehmbar sein soll.

Vorbereitung des Fensters: unter sieht man den gefrästen Falz, oben wird mit Leisten die mit Epoxid getränkte Glasfaser in den Falz hineingepresst. 

 Fenster sind bei Yachten mit die schwierigsten Kapitel, was ein kurzer Besuch in den einschlägigen Internetforen beweist. Bei uns sind es vor allem zwei Kräfte, welche die Fenster in Bewegung halten: zum einen die thermische Ausdehnung des Plexiglases, die bei 2,70m Fensterlänge bis zu 11 mm betragen kann, zum anderen Bewegungen im Deckgefüge, wenn jemand oberhalb des Fensters auf dem Deck herum läuft. Vorteilhaft ist in unserem Fall die Konstruktion des Decks, die oberhalb der Fenster so etwas wie einen U-Träger formt. Das kommt der Stabilität zu Gute. Außerdem laminieren wir "durch", d.h. das Laminat geht von der Außenseite des Rumpfes über den Fensterfalz bis zur Innenseite des Rumpfes. Dieser Kraftschluss sorgt für zusätzliche Stabilität. Die Fensterscheibe selbst muss natürlich möglichst "schwimmend" und doch fest im Fensterfalz aufgehängt werden, doch dazu später.

Laminieren der Außenhaut: in zwei Stücken geht's wegen der Hohlkehle leichter.

Bei den Luken sind die Toleranzen für den Untergrund ziemlich eng: maximal ein Millimeter darf der Untergrund von einer ebenen Fläche abweichen. Wir fertigen uns deshalb zunächst ein Fundament aus Sperrholz, das wir anschließen in den Schaum des Decks einkleben. Auf das Sperrholz kann dann später die Luke aufgeschraubt werden.

Ausschnitte für den Ankerkasten und die Kojenluke

Ein Jahr Kiri

Etwa vor einem Jahr hatten wir angefangen die Mallen zu stellen. Inzwischen ist eine Menge passiert: die beiden Ausleger stehen vor der Halle, die beiden Rumpfhälften sind miteinander vermählt. Zeit einmal Bilanz zu ziehen. 

Größere Probleme gab es keine. Holz hatten wir etwas zuviel bestellt, Schaumplatten dafür zuwenig. Auch das verwendete Epoxid war im wesentlich unproblematisch, zeigte keine Aminröte und verursachte bis jetzt auch keine gesundheitlichen Beschwerden. Und das die Glasfaser an den Handschuhen vorbei in die Hemdsärmel wandert und dort tagelang juckt, war von vornherein klar.

Ärger machten eher die gehobelten Strak- und Versteifungslatten. Deren Kanten sind messerscharf, was zu einigen unschönen Hautabschürfungen führte. In der Zukunft werden solche Latten besser abgefast.

Beim Werkzeug gingen außer Verbrauchsmaterial nur der Pressluftnagler und der Exzenterschleifer kaputt. Beide konnten noch auf Garantie ersetzt werden. 

 

Berthold begeht den Jahrestag des Projekts

Erfreulich ist, das wir mit dem Projekt voll im Zeitplan liegen. Wir haben für unsere Aktivitäten einen Netzplan (Gantt) erstellt, der ständig weitergepflegt und aktualisiert wird. So wissen wir auch, wann welche Materialien bestellt werden müssen.

Zur Zeit sind wir mit dem Hobeln, Spachteln und Schleifen der oberen Rumpfhälfte beschäftigt, außerdem werden im Inneren noch die Schotten vervollständigt und Schaumteile im Heckbereich laminiert. Das Hobeln gestaltet sich zum Teil als recht abenteuerlich, siehe Bild unten...

Alice beim Hobeln

Berthold beim Hobeln

Hochzeit

Spannend: die beiden Rumpfhälften kommen zusammen!

Die eine Schwertkastenhälfte ist eingebaut und mit Hilfe eines kleinen Schotts stabilisiert. Die andere Hälfte hat noch Zeit bis nach dem Zusammenbau.  

Unvollendet eignet sich der Schwertkasten hervorragend als Durchreiche.

Dann wird der Bug heruntergelassen, um den Steven einzupassen. Vorsichtig werden die Leisten am Bug Stück für Stück eingekürzt.

Alice am Bug

Steven versuchsweise eingelegt.
Für die weitere Arbeit kann der Bug mit der Winsch leicht wieder angehoben werden.

Vor dem endgültigen Zusammenfügen muss auch noch das vordere Joch eingepasst werden. Hinterher bekäme man es nicht mehr hinein.

Berthold sägt ein Loch

Dann wird es spannend. Die Rumpfhälften werden komplett abgelassen. Die Balken, auf denen die obere Rumpfhälfte gelagert war, werden herausgezogen. Das geht, indem man vorher Keile daneben legt, die man anschließend herausschlägt. Dann ist die Freude groß: die Hälften passen besser aufeinander als erwartet. Das Zusammenpassen der beiden Rumpfhälften verläuft einfacher als bei den Auslegern.

Am Bug werden die beiden Hälften auf den Steven gepresst und miteinander verleimt.
Von innen erfolgt zusätzlich eine Verstärkung mit Glasfaserband.

Erster Eindruck vom Innenraum (vom Heck Richtung Bug)

Nachdem die ersten Nähte geklebt sind, werden auf der Deckseite die Mallen kurzerhand abgeschnitten, um freie Hand beim Arbeiten zu haben. Allmählich sieht es nun aus wie ein Boot...

Kiri entblättert

Sicht auf das Cockpit

 Weil es nun am Heck mit dem Einbau des hinteren Schotts und später der Badeplattform immer enger wird, soll nun der Einstieg in den Rumpf am offiziellen Platz erfolgen: am Niedergang. Zunächst bleibt Kiri in dieser Lage, bis die obere Rumpfhälfte außen laminiert ist und die beiden Schotten fertiggestellt sind.

Inzwischen hat ein Werkzeugmacher unser Titanrohmaterial in Fittings für Ruder, Schwert und Püttings verwandelt.

Sommer im März

Begann der Frühling schon im Februar, hatten wir im März bereits sommerliche Temperaturen - wenigstens im Zelt. Knapp 30°C zeigte das Thermometer. Da ging das Laminieren flott, und nun ist die zweite Rumpfhälfte so gut wie fertig laminiert (innen). 

Inzwischen ist auch das bestellte Titan eingetroffen. Ich hatte mich entschlossen, die Bolzen für Schwert, Ruder und Püttings aus Titan anfertigen zu lassen. Das ist zwar um Einiges teurer als Edelstahl. Da man für diese Teile aber nicht viel Material braucht, sind die Mehrkosten überschaubar. Dafür gewinnt man aber einen erheblichen Sicherheitsgewinn: Titan (Grade 5) ist stärker und leichter als Edelstahl und es korrodiert nicht im Meerwasser.

Titanrundmaterial. Zum Teil müssen hier noch Gewinde geschnitten werden.

Nun sind wir auch so weit, dass der Schwertkasten eingepasst werden kann. Dazu haben wir uns zunächst aus den bereits fertiggestellten Jochs eine Aufhängevorrichtung gebaut, mit der der Schwertkasten am vorgesehenen Ort schwebend platziert werden kann. Zum Ausrichten genügt eine Wasserwaage. Anschließend wird er mit einer Hohlkehle am Rumpf verklebt und mit einem kleinen Schott zusätzlich stabilisiert. Später kommen weitere Stabilisierungen hinzu: ein Zwischenboden, der von kleinen Schott am Schwertkasten entlang zum großen Schott läuft, und das große Schott selbst.

Schwertkasten in Position

Aus Gründen des einfachen Handlings haben wir zunächst nur den halben Schwertkasten eingebaut - der ganze Kasten hat immerhin ein Gewicht von etwa 60kg. Geschlossen wird der Schwertkasten erst nach dem Zusammenfügen der beiden Rumpfhälften.

Schwertkasten eingeklebt. Deutlich sichtbar ist die Rumpföffnung für das Schwert. 

Ansonsten steigt hier allmählich die Spannung: Das Zusammenfügen der Rumpfhälften steht bevor. Wird alles passen? 

Frühling im Februar

Von wegen Winter. Im Zelt hatten wir kürzlich 21°C. Zeit also, die zweite Rumpfhälfte für das Laminieren fertig zu machen.
Trotzdem gehen auch die anderen Arbeiten weiter. Alice hat die Arbeit am vorderen Querbalken erfolgreich beendet. Während des Zusammenbaus der beiden Rumpfhälften wird dieser Balken (wir nennen ihn Joch) in das vordere Schott integriert werden.

Formverleimtes Eichefurnier, Schaum, Sperrholz und an den Enden Eiche massiv

Ich hatte mich derweil der Rohrproduktion gewidmet. Für die Maststütze wurden zunächst zwei Rohrhälften aus Glasfaser hergestellt und miteinander verklebt. Diese dann mit Kohlefaser umwickelt. Mit Schrumpffolie wurde während der Aushärtung Druck aufgebaut. Ergebnis: etwa 60 Prozent Faseranteil - ganz ohne Vakuum.

Verkleben der beiden Rohrhälften. Die Frischhaltefolie fixiert die beiden Hälften während des Aushärtens.

Nach Aufbringen von sieben Lagen 600g-Kohlefaser

Das hat recht gut funktioniert. War auch gleichzeitig ein Test für den Spinnakerbaum, den wir ebenfalls selbst herstellen wollen. Der wird nach der selben Technik wie die Maststütze gefertigt, ist aber drei Meter lang, wofür unser Werkraum zu klein ist. Muss also bis zum Sommer warten.

Abschließend wurde das Rohr noch mit einer Lage Diolen laminiert. Auch das war als Test für den Spinnakerbaum gedacht. Dort soll das Diolen für Kratz-, Schlag- und UV-Schutz sorgen.

Gleichzeitig wurde am Führungsrohr für den Spinnakerbaum gearbeitet. Dazu wurde ein DN90-Abflussrohr mit 2 mm Paraffin ummantelt.

Nach Aufpinseln des Paraffins wird es noch mit einem Bügeleisen geglättet.

Anschließend wird diese Wachsschicht mit 4 Lagen 600g-Karbonfaser umwickelt. Auch hier wird mit Schrumpffolie der nötige Druck aufgebaut. Das Schrumpfen der Folie wird mit einem Heißluftföhn aktiviert. Dabei muss man aufpassen, dass das Wachs nicht schmilzt.

Und wie bekommt man den Kern aus dem Rohr heraus? Ganz einfach: das Wachs muss schmelzen. Wir haben kochendes Wasser in das Rohr gefüllt. Dann ließ sich das Rohr problemlos vom Kern abziehen. Im Sommer kann man es auch einfach in die Sonne legen. Oder im Winter in die Sauna mitnehmen...

Passt. Die beiden Rohre sitzen locker ineinander.
Damit ist klar, dass auch später der Spinnakerbaum in das Führungsrohr passen wird.

Hausarbeiten

Am Rumpf geht es momentan nicht weiter. Es ist zwar nicht zu kalt zum Laminieren, dafür aber zu nass. Selten geht die Luftfeuchtigkeit unter 70 Prozent. So haben wir die Arbeiten überwiegend ins Haus verlegt und kämpfen an mehreren Fronten.

Z,B, am Ruder. Das brauchen wir zwar noch nicht so bald, ist aber ein gutes Trainingsobjekt für das größere Schwert. Es besteht aus zwei Lagen Paulownia-Leimholz. Zwischen den beiden Lagen habe ich an den Rändern Glasfaserstreifen eingearbeitet, um die Ränder etwas robuster zu machen. 

Der Kern des Ruders. In einer eingefrästen Nut befindet sich ein Verstärkungsstreifen aus Karbon.

Das Ruder komplett mit Karbon laminiert (Vakuumverfahren).
Dafür, dass ich das zum ersten mal mache, ist das Ergebnis ziemlich gut geworden.

Eigentlich wollte ich die beim Ruder gewonnenen Erfahrungen direkt auf das Schwert übertragen. Es stellte sich jedoch heraus, dass der Werkraum dafür zu klein ist. Das Schwert muss warten...
Es ist aber jetzt schon weit genug gediehen, um den Schwertkasten anzufertigen und genau passend zum Schwert zu dimensionieren. Der Schwertkasten ist ein ziemlicher Panzer. Beidseitig mit 1800g Glasfaser laminiert, wird er komplett knapp 70 Kilo wiegen. Wir lassen ihn deshalb bis zum Einbau in zwei Teilen.

Das Schwert im Schwertkasten ...

... Deckel drauf und passt.

Jetzt zu den Rohren. Kaufen oder selber machen? Karbonrohre in genau den richtigen Abmessungen zu finden, ist gar nicht so einfach. Immerhin hatte ich in Neuseeland eine Firma gefunden, die so etwas macht. Doch nachdem ich eine Reihe von Bauanleitungen im Internet gefunden hatte, entschied ich mich für das Selber machen. Angefangen wird mit der Maststütze und dem Führungsrohr für das Bugspriet.

Beim Führungsrohr für das Bugspriet verwenden wir eine männliche Form. Ein DN90-Abflussrohr wird mit 2 mm Paraffin beschichtet, darauf dann die Kohlefaserschichten laminiert. Dadurch erhalten wir ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 94 mm. Anschließend wird das Rohr mit heißem Wasser befüllt, das Paraffin schmilzt, und das Laminat kann vom Kern abgezogen werden.

Paraffin mit Pinsel auf Abflussrohr aufgetragen.
Mit einem Bügeleisen wird dieses Schicht noch geglättet.

Bei der Maststütze wenden wir eine vollkommen andere Technik an. Hier werden in einer weiblichen Form zunächst zwei Rohrhälften aus Glasfaser angefertigt. Die werden anschließend miteinander verklebt, und um diesen Kern wickelt man die Karbonfaser. Diese Technik ist ausführlich auf Christine DeMerchant's Website beschrieben. Auch das Bugspriet soll in dieser Technik angefertigt werden, muss allerdings aus Platzgründen (3 m lang) bis zum Sommer warten.

Ein Papprohr wird in einen Holzkasten eingeklebt. Anschließend wird der Kasten samt Papprohr in der Mitte durchgeschnitten und man hat zwei weibliche Formen, die noch mit Trennwachs behandelt werden. Für das Papprohr konnten wir die Seelen der Glasfaserrollen verwenden.

2014

Das neue Jahr hat für uns gut angefangen. Das milde Klima erlaubte uns, am Rumpf weiter zu arbeiten. Die Holzarbeiten an der zweiten Rumpfhälfte sind getan, sogar die Heckspiegel wurden schon zusammengeleimt. Nach etwa 2200 Metern verarbeiteter Profilleiste und 7500 Nägeln sind nun noch gut 300m Profilleiste übrig. Falls jemand Interesse hat... 

Daneben wurden auch schon einige Arbeiten angefangen, die für den Winter geplant waren, z.B. das Schwert, dessen Kern - wie schon erwähnt - aus Paulownia gefräst wird. Das Schwert besteht aus 4 Lagen Paulownia 18mm Leimholz. Die Platten wurden einzeln gefräst, dann verleimt, anschließend gehobelt und geschliffen.

Zunächst mit der Oberfräse, dann mit Stemmeisen, Hobel und Schleifmaschine wird die Form des Schwertes herausgearbeitet.

Auch der Steven ist mittlerweile fertig. Er besteht aus formverleimtem Eiche-Starkfurnier. Gut 20 Lagen ergeben eine Dicke von 5 cm. Das ist schon ziemlich solide und soll auch so sein, wegen der Hafenmanöver...

Bereits eingepasst in die zweite Rumpfhälfte: der Steven. Endgültig in Form gebracht wird er nach der Hochzeit der beiden Rumpfhälften.

Allmählich wird es nun draußen doch kälter. An ein Laminieren der zweiter Rumpfhälfte ist nicht zu denken. Das muss bis zum Frühjahr warten. Die meisten Arbeiten werden ins Haus verlegt. Alice, beispielsweise, nimmt das Esszimmer in Beschlag.

Ein neues "Glulam": das Verbindungsglied zwischen den beiden vorderen Beams, das später mit dem vorderen Schott integriert wird.

Ich arbeite mich unterdessen in Vakuumtechniken ein. Verwendet wird Vacuum Bagging, keine Vacuum Infusion. Zunächst fange ich klein an, mit den Auflagern für Beams und Winschen. Die Technik muss ich hier nicht beschreiben, es gibt im Web genügend Informationen dazu.

Hier wird ein Auflager für einen Beam (am Gelenk Beam-Ama)  hergestellt. Man beachte die simple Harzfalle aus einer Abflussrohrmuffe.