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Design und Urmodellbau mit DELFTship und 3D Druck
Hallo Raceboatgemeinde,
da es in dieser Rubrik und von meiner Seite ehr ruhig geworden ist dachte ich mir ich stelle mal die Methode vor wie ich in letzter Zeit Teile meiner Modelle designt und die Urmodelle für den Formenbau hergestellt habe.
Als Beispiel habe ich hier mal den Mittelrumpf für meinen neuen Mini Rigger. Auf ähnliche Weise sind so auch schon Decks als auch ein Rumpf für die RG65 Segelbootklasse entstanden.
Die Geometrie ist mit Hilfe der Software DELFTship entstanden, welches zum Entwerfen von Schiffsrümpfen gedacht ist. Davon kann man eine Basisversion, welche ich benutze, free herunterladen. Mit Hilfe von Knotenpunkten lassen sich so beliebige Freiformflächen und 3D Körper erzeugen. Das schöne dabei ist man kann auch gleich das Volumen, Verdängungsschwerpunkt und benetzte Oberflächen berechnen lassen.
Wenn der Körper soweit fertig ist dann kann man ihn als STL-Datei exportieren, welche man benötigt um es 3D drucken zu können. Ich selbst habe keinen 3D-Drucker aber Bekannte die einen haben und dieses freundlicherweise übernommen haben. Da die Geometrie meist größer ist als das was der Drucker kann werden entsprechen Teilstücke gedruckt und danach zusammen gefügt. Für den Rigger Rumpf waren es zwei Teile gedruckt aus PLA, welche sich sehr gut mit Sekundenkleber verbinden lassen.
Die Oberfläche ist natürlich zum Abformen nicht der Hit durch den schichtweisen Lagenaufbau beim 3D drucken. Um ein entsprechendes Finish herzustellen hat sich bei mir folgende Methode bewährt:
- einmal mit groben Schleifpapier überschleifen
- dann einmal spachteln und wieder überschleifen
- danach kommen 2 Lagen 50er Glas drauf um eine ausreichend feste Oberfläche zu bekommen, den je nach Temperaturwechsel können sonst die Nahtstellen wieder sichtbar werden.
- abschließend wird solange Spritzspachtel aufgetragen und mit immer feiner werdender Körnung geschliffen bis das gewünschte Oberflächenfinish erreicht ist.
Danach kann man ganz normal die Form bauen …
Anbei ein paar Bilder zur Illustration.
Besten Gruß,
Patrick
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Moin zusammen,
es gibt wieder was neues zu dem Thema. Auf dem letztjährigen SAW war ich so begeistert von dem neuen Mono Rekord vom Ralf und die Fahrlage von seinem Boot, so dass ich auch die Idee kam die Geometrie auch mal als Mini probieren zu wollen. Kurzerhand kam ich ins Gespräch mit Ralf und er war auch nicht abgeneigt mir eine kleine Version seiner Corvus zu drucken um daraus dann auf die bewährte Art ein Urmodell zu machen.
Als ich ihm während eines Telefonats erzählte wie ich bisher die gedruckten Modelle aus PLA nachbearbeite (schleifen, spachteln, mit Matte belegen etc. (siehe oben)) um zu einem guten Finish zu kommen meinte ehr er würde mir was aus PETG drucken welches mit Karbonfasern versetzt ist (namentlich Formfutura CarbonFil). Das würde sich gut schleifen lassen und auch Harz sehr gut drauf halten, war bei normalem PETG Filament wohl nicht der Fall ist.
Ende November war es dann soweit und das Paket mit den beiden Teilen traf bei mir ein. Ich war von der Druckqualität sehr überrascht, da hat der Ralf seinen Drucker sehr gut unter Kontrolle. Beide Teile passten sehr gut und exakt zusammen und schleifen ließ es sich auch sehr gut wie Ralf vorhergesagt hatte. Leichter war es auch da mit weniger Infill gedruckt als das was ich sonst von meinem Bekannten gedruckt bekommen habe. Und trotzdem war es sehr stabil.
Schnell war dann auch das erste mal drüber geschliffen und drüber gespachtelt. Da die Oberfläche schon jetzt sehr gut war habe ich es gleich gewagt mit Spritzspachtel ans werk zu gehen. Nach zwei maligen auftragen und anschließendem schleifen war die Oberflache für mich soweit eigentlich abformfertig. Nach Fertigstellung der Trennebene wurde dann trotzdem noch mal mit 1200er Papier nass drüber geschliffen bevor es dann endgültig in die Trennebene eingesetzt wurde.
Auch das Abformen hat das Urmodell gut überstanden. Ohne das sich irgendwelche Layer oder Trennstellen vom Druck im nachhinein wieder durchgedrückt haben. Wenn man von der Druckzeit mal absieht (macht der Drucker ja auch ohne Aufsicht) hatte ich so schnell, weniger Aufwand und mit solch einer Präzision und Oberflächengüte noch nie fertig. Binnen eines Wochenendes war das Urmodell fertig wobei die längste Zeit dabei das trocknen des Spritzspachtels dauert.
Kann das PETG Filament und den Druck eines Urmodells damit nur empfehlen. Wird Zeit das ich mir auch endlich einen entsprechenden 3D Drucker zulege ...
Zum Schluss noch ein paar Bilder.
Gruß,
Patrick
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Weitere Bilder ...
Und das Endresultat in bewegten Bildern
https://youtu.be/_MKc9xckMTs
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Guten Morgen,
adaptiv zu Patrick´s Vorgehensweise habe ich mich auch mal daran Versucht, Urmodelle zu Drucken.
Allerdings hatte ich aus Faulheitsgründen die Idee, dass man sich die Trennebene doch auch gleich mitdrucken kann. Grade bei geschwungenen oder abgesetzten Formteilungen ist das deutlich entspannter.
Und da der Rumpf sowieso im CAD existiert, ist das im selbigen auch schnell erledigt. Auch wenn ich das nicht in DELFTship gezeichnet habe, hat der TE hoffentlich nichts dagegen, dass ich hier was poste.
Für den Druck habe ich in der X-Achse 0,2% und in Y 0,3% Luft gegeben, damit das Modell Platz zum atmen hat. Das ergibt dann theoretisch ein Spaltmaß von 0,4mm rings um die Naht, was durch Lack oder kleine Ungleichheiten natürlich wieder verschwindet.
Einziger Nachteil ist, dass der Spaß auch mit wenig Infill ziemlich viel Filament kostet, mindestens genauso viel wie für das Urmodell selbst. Für ein Mini geht das aber noch.
Der nächste Versuch ist dann nur einen schmalen Rahmen zu drucken, der die Kontur des Modells rund um die Trennnaht hat und diesen dann in eine Formplatte einzusetzen. Damit erhoffe ich mir, zumindest die "Spaltüberbrückung" mit Spachtel oder Plastiline vom Urmodell wegzubekommen und somit die Nachbearbeitung einfacher zu haben.
Mit meinen Teilen werde ich jetzt so weiter verfahren wie bereits geschrieben, bis auf das überziehen mit GFK. Da werde ich alternativ was anderes probieren.
VG,
Johannes
