Material

Im modernen Lenkdrachenbau haben sich Stäbe aus Glasfaser- und Kohlefaserverbundmaterialen weitgehend Durchgesetzt. Im Aufbau recht ähnlich unterscheiden sich diese beiden Materialen in ihren physikalischen Eigenschaften sowie im Preis voneinander. Kohlefaserstäbe (CFK) haben im Bau von Sportlenkdrachen trotz der relativ hohen Kosten die größte Verbreitung. Ihre mechanischen Eigenschaften sind derzeit jedoch von keinem anderen Material erreicht. Geringes Gewicht, hohe Biegesteifigkeit und Bruchfestigkeit zeichnen sie aus. Grundlegend bestehend CFK-Stäbe aus längs angeordneten Kohlefasern, die mittels einem Harz fixiert und gebunden werden. Der verwendete Anteil und die eingebrachte Dichte an Kohlefasern hat maßgeblichen Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften eines solchen Stabes. Ein hoher CFK-Anteil bzw. eine hohe Dichte der Fasern macht den Stab sehr biegesteif, aber auch spröder beziehungsweise nicht mehr so bruchfest. Umgekehrt bewirkt ein hoher Anteil des bindenden Harzes gute Elastizität des Stabes, macht ihn aber weniger steif. CFK-Stäbe gibt es als Rohre sowie als Vollstäbe.

Als Rohr werden sie im Drachenbau in Durchmessern von 4 bis etwa 15 mm eingesetzt. Die Wandungsstärken liegen dabei in der Regel zwischen 1 und 2,5 mm. Eingesetzt werden diese Rohre in allen Bereichen des Grundgestänges des Drachens (Leitkanten, Kiel, Querspreize). Durchmesser und Wandungsstärke werden entsprechend der einzelnen Anforderungen dimensioniert. Beispielsweise bringt ein etwas dünnerer Stab mit relativ großer Wandungsstärke eine gute Elastizität bei hoher Bruchfestigkeit, was sich für den Einsatz als Leitkante anbietet. Ein Stab mit großem Durchmesser und eher geringer Wandstärke hat hingegen eine hohe Steifigkeit bei relativ geringem Gewicht und ausreichender Bruchfestigkeit und ist somit als Querspreize gut geeignet.

Als Vollstab wird CFK in der Regel in Durchmessern bis 4 mm eingesetzt. Sie bieten sich in der Regel als Standoff oder auch als Segellatte an.

Neben den ausschließlich gezogenen CFK-Stäben gibt es noch gewickelte Stäbe. Bei diesen wird ein Kern aus gezogenen Fasern mit einer oder mehreren Schichten an Kohlefasersträngen umwickelt. Dadurch wird das Ausbrechen einzelener Fasern bei hoher Biegebeanspruchung des Stabes verhindert und Stabilität sowie Steifigkeit des Stabes nehmen bei gleichzeitig verringertem Gewicht deutlich zu. Durch den aufwändigeren Herstellungsprozeß sind die Kosten für gewickelte Stäbe allerdings auch deutlich höher. Dieser Stabtyp ist auch in konischer Form erhältlich. Dies bringt einen Verlauf in der Biegesteifigkeit des Stabes über seine Länge mit sich, was inbesondere beim Einsatz als Querspreize gewünscht sein kann. Diese gewickelten Stäbe finden vorwiegend in Trickdrachen Einsatz, werden aber teilweise auch in unseren Hochleistungsdrachen verwendet.

Beispiele für verschiedene Kohlefaserrohre:
Kohlefaserrohre im Drachenbau
Exel Cruise – gezogenes CFK-Rohr

Avia Sport – gezogenes CFK-Rohr

SkyShark P100 – gewickeltes CFK-Rohr (geschliffen)

SkyShark 7P – mehrfach gewickeltes CFK-Rohr

Gold Tip Ultralight – dünnwandiges CFK-Rohr
 

Oberflächen von gezogenem und gewickeltem Kohlefaserrohr:
CFK-Rohr: gezogen und gewickelt

 

gezogenes CFK-Rohr

 

gewickeltes CFK-Rohr

 

Glasfaserstäbe (GFK) sind im grundlegenden Aufbau den den Kohlefaserstäben recht ähnlich. Die zu Gunde liegenden Fasern unterscheiden sich in ihren Eigenschaften jedoch deutlich. So sind Glasfaser-Stäbe bei gleichem Durchmesser deutlich biegsamer und auch schwerer als Kohlefaserstäbe. Ein großer Vorteil ist die sehr hohe Bruchfestigkeit von GFK-Stäben.

Glasfaserstäbe sind zwar ebenfalls als Rohr erhältlich, werden aber im Drachenbau aber fast ausschließlich als Vollstab in Durchmessern von 1 bis 4 mm eingesetzt. Umwickelte Vollstäbe haben in den letzten Jahren zunehmend Verwendung gefunden. Bei ihnen wird, wie auch bei den gewickelten CFK-Stäben, das ausbrechen einzelner Fasern verhindert. Bei gleichem Durchmesser sind sie zwar noch etwas weicher als gezogene GFK-Stäbe, dafür jedoch nahezu unzerstörbar.

Durch ihre Eigenschaften werden Glasfaserstäbe oftmals als Standoffs oder als in Taschen liegende Segellatten verwendet.

Beispiele für Glasfaserstäbe:
GFK-Stäbe im Drachenbau
GFK-Stab – 2 mm

GFK-Stab – 2 mm, gewickelt

GFK-Stab – 2 mm, schwarz gefärbt

GFK-Stab – 2 mm, gewickelt / schwarz gefärbt

GFK-Stab  – 3 m, gewickelt / schwarz gefärbt

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