3D-Technologie: Unterstützung bei der Konstruktion

Dieser Artikel richtet sich in erster Linie an Modellbauer, die sich mit Technologien befassen möchten, die mittlerweile für alle zugänglich sind.

Ich kann Modellbauer nur dazu ermutigen, auf Konstruktionssoftware umzusteigen, die auf 3D- und Lasertechnologien basiert. Mit ein wenig Engagement ist das für jeden machbar. Im folgenden Artikel wurden die kostenlose Zeichensoftware Fusion360 und Winghelper (kostenpflichtig) verwendet. Letzteres ermöglicht die Konstruktion eines Flügels. Es ist so einfach zu bedienen, dass man es bereits wenige Stunden nach dem Kauf nutzen kann. Es stehen Tutorials auf Deutsch und Englisch zur Verfügung. Ich habe selbst ein Tutorial auf Französisch erstellt, das ich Ihnen auf Anfrage zur Verfügung stelle.

Jedes Fablab ist mit einem Schneidlaser ausgestattet, mit dem sich Balsaholz schneiden lässt. Die Bedienung ist einfach, sodass Sie das Gerät problemlos selbst nutzen können. Wenden Sie sich daher an diese Technologiezentren in Ihrer Nähe.

Seit Jahren sind hochwertige 3D-Drucker erschwinglich geworden (ab 300.-). Es ist eine faszinierende Technologie. Aufgrund ihrer einfachen Handhabung empfehle ich Ihnen Extrusionsdrucker.

Im Internet gibt es jede Menge davon zum Herunterladen. Es ist allerdings immer noch umständlich, empfindlich und zeitaufwendig. Es sieht zwar spektakulär aus, aber ich bin mir nicht sicher, ob Sie dabei bleiben werden. Für einzelne Teile wie Motorhauben, Servohalterungen oder Dekorationen: Ja!

Schritt 1

Ich habe mit Winghelper ein Flugzeug mit Rippen entworfen, eine Nachbildung eines Capriolo von Multiplex, eines kleinen Schulflugzeugs aus den 1980er Jahren. Wichtiges Detail: Ich habe die Software angewiesen, die Rippen an der Unterseite auszurichten, sodass die Rippenansätze parallel zur Arbeitsebene verlaufen. Vorne und hinten habe ich Rippenfüße hinzugefügt. Anschließend habe ich den Verlauf von zwei gleichmäßig beabstandeten Längsstreben aus Carbon (oder einem anderen Material) mit einem Durchmesser von 5 mm als Bauhilfen in den Rippen vorgesehen.

Schwierigkeit: Die beiden Carbonrohre müssen parallel zur Arbeitsebene verlaufen. Das lässt sich mit einer Zeichensoftware leichter bewerkstelligen als mit Winghelper! Denn Winghelper platziert seine Löcher auf der Mittellinie des Profils in gleichem Abstand zur Oberseite und zur Unterseite.

Die 3-mm-Rippen werden dann per Laser ausgeschnitten.

Schritt 2

Man zeichnet eine Halterung für ein „Carbonrohr“ vor, deren Länge genau dem Abstand zwischen den Rippen entspricht. Die auf den Fotos der Halterungen sichtbaren Löcher dienen dazu, die Halterung am Arbeitstisch festzuschrauben oder die Rohre zu befestigen. Ich habe diese Halterungen schließlich auf die Arbeitsplatte geklebt, wobei ich Klebeband dazwischengelegt habe, um die Halterung später entfernen zu können, ohne den Tisch zu beschädigen. Man muss (hier in

Carbonrohrhalterung.

PLA) mindestens 4 Halterungen und positionieren Sie diese exakt (rechtwinklig!) auf der Arbeitsfläche. Die exakte Positionierung der Rippen erfolgt mithilfe des „Kamms“, der als Abstandhalter zwischen den beiden Längsträgern dient. Dieser wird von Winghelper generiert und zusammen mit den Rippen ausgeschnitten.

Schritt 3

Um die Übung fortzusetzen, habe ich mit Fusion360 einen Flügelansatz-Steg aus PLA (3) entworfen, der die beiden Konstruktionsrohre (2), den Flügelkeil (5), zwei Zentrierzapfen (gegenüber von (2)), zwei Magnete (3) sowie die Positionierungszapfen integriert. Ich habe sogar eine Schablone zur Positionierung der Rippe (1) angefertigt: viel Arbeit, aber überflüssig, da die Montage so präzise ist. Außerdem habe ich eine Distanzhalterung angefertigt, um das Flügelkeilrohr (4) zu positionieren und zu fixieren. Die Schwierigkeit für den Anfänger besteht darin, alle Winkel, die sich auf die Flügelv-Form und die Flügelpfeilung beziehen, in die Zeichnungen einzubeziehen – aber das ist eine hervorragende Übung!

Schritt 4

Nun geht es darum, die gesamte Flügelkonstruktion zusammenzubauen, was ein Kinderspiel ist. Die exakte Positionierung der Rippen erfolgt mithilfe des „Kamms“, der als Abstandhalter zwischen den beiden Holmen dient. Dieser wird von Winghelper generiert. Sie können denselben auch an der Vorderkante verwenden, aber genauso gut können Sie ihn als Abstandhalter zwischen den Holmen platzieren.

eine kleine Kreissäge (z. B. von Proxxon), um die überflüssigen Zehntel zu entfernen. Sie werden dann feststellen, dass Sie Ihre Flügelkonstruktion bewegen, von der Arbeitsfläche nehmen und wieder exakt an denselben Platz zurücksetzen können. Die Positionierung ist absolut exakt. Sie können Ihre Bauvorrichtung bis zur endgültigen Verschalung der Unterseite nutzen.

Schritt 6

An dieser Stelle können Sie den Einbau Ihrer Bauteile – Fahrwerk, Flügelverstrebung und Servos – abschließen, die Vorder- und Hinterkanten abschleifen und die Oberseite verschalen. Wie üblich... Die Servohalterung wird ebenfalls im 3D-Druckverfahren hergestellt. Die Verschalung der Flügeloberseite wird vor Ort aufgeklebt. Die Carbonrohre werden entfernt

und die Löcher in den Rippen dienen dazu, die Servokabel hindurchzuführen. Anschließend wird der Flügel von der Baustelle entfernt, um die Unterseite zu verschalen.

Bauhilfen sind für mich mittlerweile unverzichtbar, um Spaß am Bauen zu haben und präzise arbeiten zu können. Das Gewicht der 3D-Elemente der Struktur (Rippen-

Flügelansatzstreben und Flügelkeilstreben) nimmt schnell zu. Diese Teile sollten sparsam eingesetzt werden! Es ist nicht sinnvoll, eine leichte Balsa-Konstruktion zu bauen, um sie dann mit unnötigen Teilen zu beschweren.

Es handelt sich um ein Konstruktionsprinzip, das dazu dient, Ihnen Ideen zu geben, die jeder nach eigenem Geschmack anpassen kann.