Baubericht: 3-D-Druck Lok No. 1 des FFM mit Busch-Antrieb

Für Anregungen/Vorstellungen/Tipps, Tricks & Hinweise.

Moderator: Stephan Rewitzer

Antworten
dampfross
Beiträge: 142
Registriert: 2. November 2009, 13:46
Wohnort: Thüringen
Kontaktdaten:

Baubericht: 3-D-Druck Lok No. 1 des FFM mit Busch-Antrieb

Beitrag von dampfross »

Liebe Feldbahngemeinde,

wie ich schon im Artikel angedeutet hatte, wollte ich dieses schöne Modell auch in einer 3-D-Druckversion bauen. Das Ziel ist es, die Oberflächen so nahe wie möglich an die Qualität der Version aus Ätzteilen, Weissmetallteilen und Messingfeingussteilen heranzubringen. Damit stünde eine preiswerte und weitaus einfacherer zu bauende Variante dieses Modells zur Verfügung. Ich hatte schon erwähnt, dass unter dem Vermarktungsnamen Frosted Extreme Detail ein Druck mit verbesserter Oberfläche zur Verfügung steht. Um die Oberflächen möglichst gut durch Schleifen nacharbeiten zu können, habe ich das Modell in mehrere Teile zerlegt, die sich durch Passungen und der Klebetechnik mit Sekundenkleber gut verbinden lassen. Außerdem ist die Farbgebung der Einzelteile einfacherer, als das Lackieren eines kompletten Fahrzeuges aus einem Teil. Ich werde das Modell jedermann, der Lust auf den Nachbau hat, zur Verfügung stellen.

Bild

Ich habe meinen Baubericht so gestaltet, dass ich meine Vorschläge zur Umsetzung der einzelnen Arbeitschritte immer in schräg gestellter Schrift als eine Möglichkeit zum Nachbau angegeben habe. Ich selbst halte den Bau dieser Variante für einfach. Die Steuerungsteile sind allerdings starr. Das kann man natürlich abwählen und eine bewegliche Steuerung ergänzen. Ich fände es spannend, wenn hier auch andere Farb- und Modellvarianten veröffentlicht werden. Am Wochenden werde ich mit der Beschreibung des Umbaues der Busch-Antriebseinheit beginnen.

Abschließend, chronologisch nicht ganz korrekt, folgt eine Vorschau auf die lackierten 3-D-Druckteile, anders als in vorangegangenen Projekten bin ich diesmal mit der Oberfläche durch das neue Druckverfahren und geduldiger Nacharbeit zufrieden. Die Oberfläche des Daches und des Kessels zeigen das hoffentlich. Das folgende Foto zeigt die lackierten Teile mit dem umgebauten Fahrwerk.

Bild

Es folgt der Schritt 1 meines Bauberichtes. Es geht um den Umbau der Busch-Antriebseinheit . Diese Antreibseinheit ist im Fachhandel unter der Artikel-Nr. 12199 erhältlich. Nach dem Umbau kann diese dann einfach von unten in das im 3-D-Druck entstandene und lackierte Lokgehäuse eingeführt werden.

Bild

Eine Möglichkeit der Umsetzung: (Die alten und erfahrenen "Hasen" mögen nachsichtig sein und diesen Teil meiner Ausführungen als unnötig betrachten und überlesen ;-)
Zunächt wird das Oberteil vom Fahrwerk getrennt. Dazu werden die beiden M1 Stahlschrauben (Pos A) nach unten herausgeschraubt. Als nächstes wird der Rundstahl (Pos C) mit einem Zahnstocher oder etwas Ähnlichen etwas hineingedrückt und anschließend mit einer kleinen Flachzange ganz herausgezogen. Das Oberteil kann nun komplett mit Motor/Planetengetriebe, Antriebsritzel und Stromabnehmern entfernt werden. Die Stromabnehmer aus Federstahl werden ebenfalls demontiert, indem die Messingschrauben (Pos B) herausgeschraubt werden. Der Rundstahl (Pos C) wird nun auf 6,6 mm Länge gekürzt. Ich verwende hierzu eine kleine PROXXON Trennscheibe. Dieser Rundstahl wird das neue 3-D-Druck-Oberteil halten. Die beiden Stahlschrauben (Pos A) werden auf eine Gewindelänge von 6 mm gekürzt. Diese sind später im Sichtbereich und würden, wenn diese zu lang sind, stören. Die beiden Stromabnehmer sind aus Federstahl und lassen sich schwer oder gar nicht löten. Ich habe diese aus 0,1 mm Hartbronzeblech nachgebaut. Die Genauen Lochdurchmesser können dem neuen 3-D-Druckteil entnommen werden. Ich mache dazu aber weiter hinten im Artikel noch eine Skizze. Die Maße können aber auch dem Original-Stromabnehmern entnommen werden. Zur nicht ganz einfachen Bearbeitung dieser dünnen Bleche sage ich später noch etwas. Nun wird der Motor mit Planetengetrieb Antriebsritzel und Kugellager aus dem Oberteil gezogen. Das vordere Teil des Oberteils wird mit einer feinen Laubsäge gemäß Abb. getrennt. Die Trennflächen werden abgeschliffen, damit diese nicht aus der inneren Ebene herausragen. Dazu eignet sich ein Schleifpapier 600 - 1000 Körnung auf einer ebenen Fläche. Dazu wird das Werkstück über die Fläche geschoben. Nun wird das abgetrennte Vorderteil auf Maß gebracht.

Bild

Das rote Teil soll andeuten, was herausgesägt, -gefeilt oder -gefräst wurde.



Nachdem nun das vordere Oberteil aus einem abgetrennten Stück des Originals entstanden ist, wird das hintere Oberteil aus dem 3-D-Drucksatz probehalber aufgesetzt.

Bild

Der gekürzte Stahlstift darf keinesfalls mit Druck eingeführt werden, es besteht Bruchgefahr ! Besser ist es mit einer Reibahle vorsichtig das Loch solange weiten, bis der Stahlstift ohne Druck eingeschoben werden kann. Auch sollten die Stirnseiten des Stiftes keinen Grat aufweisen. Keine Angst vor diesen Arbeiten - eine Kopflupe leistet gute Dienste. Nun wird das vordere Oberteil aufgeschraubt, hier zeigt die Fläche, die nach dem Trennen geglättet wurde, nach innen. Die Schrauben wurden gekürzt und sollten nun nicht oben überstehen. Die Schrauben nicht zu fest anziehen, das Gewinde in Plastik hat nur 1 mm Länge. Der Motor mit dem Planetengetriebe und dem Antriebsritzel und dem Kugellager kann probehalber eingesetzt werden und ein Probelauf der Antriebeinheit kann gemacht werden. Dazu wir der Motor provisorisch fixiert (Klebeband). Die Antriebeinheit sollte bei ca. 0,5 bis 0,7 Volt gleichmößig laufen, andernfalls muß die Lage des Motors durch Unterlegen von Papierstreifen oder etwas Ähnlichen korrigiert werden. Wenn alles gut läuft, dann wird der Motor durch Kleben fixiert und die Unterlage kann wieder entfernt werden. Abschließend wird der Motor mit dem hinteren Oberteil und dem vorderen Oberteil wieder demontiert. Die Anschlußdrähte werden auf ca. 13 mm gekürzt und die Stromabnehmer aus Bronze werden angelötet. Achtung: rechts und links die Lötstellen nicht überstehen, sonst klemmt es, wenn die Antriebeinheit in ihre Aussparung des 3-D-Druckteiles geschoben wird. Am besten das Drahtende nach außen zeigen lassen und nicht überstehen lassen.

Bild

Der Verlauf der Drähte ist hoffentlich aus dem Bild ersichtlich. Die senkrechte Führung der Drähte gemäß Bild ist wichtig, damit beim Einführen der Antreibseinheit in die Aussparung des 3-D-Druckteiles nichts klemmt. Nun können die Stromabnehmer auf die Zapfen des 3-D-Druckteiles (hinteres Oberteil) geklebt werden. Durch das Biegen der Stromabnehmer nach unten wird die Federkraft der Bronzeteile auf die Räder erzeugt. Nach der Montage des Motors mit hinteren Oberteil und dem vorderen Oberteil wird mit einem Zahnstocher oder etwas Ähnlichen die Federkraft auf die Räder geprüft. Die Stromabnehmer dürfen rechts und links nicht überstehen, damit die Antriebeinheit gut in die Aussparung des 3-D-Druckteiles passt. Ggf. muß hier mit einer feinen Feile nachgearbeitet werden. Wenn alles passt, dann ist die Busch-Antriebseinhet fertig umgebaut und der schwierigste Teil der Arbeiten ist geschafft. Einer Probefahrt auf einem Busch-Gleis oder auf einem Gleis mit vergleichbarem Metallstreifen für die Magnetkraft steht nun nicht mehr im Wege ! Eine abschließende Farbgebung (schwarz) der Flächen, die später zwichen Kessel und 3-D-Druck-Fahrwerk verbessert den optischen Eindruck des Modelles. Natürlich dürfen hier die Zahnräder die Radflächen und der Bereich Planetengetriebe/Achse nicht mit Farbe versehen werden, damit die Funktion erhalten bleibt.


Ich gebe zu , es klingt alles nicht ganz einfach. Aber wie das so mit Baubeschreibungen ist, wenn man die Antreibseinheit und die 3-D-Druckteile in der Hand hält, kann man die Schritte leicht nachvollziehen.
Ich schicke dieses Bild, damit man die Metallvariante und die 3-D-Druckvariante mal vergleichen kann (links im Bild ist die gedruckte Version)

Bild

Ab jetzt wird es etwas einfacher, der schwierigste Teil ist mit dem Umbau des Fahrwerkes erledigt. Die folgenden Arbeiten sind das Schleifen der Oberflächen und die Farbbehandlung sowie das Zusammenfügen durch Kleben. Dann ist schon alles erledigt. Als Schwierigkeit sehe ich nur die Behandlung der bruchgefährteten Teile, aber das ist denjenigen, die in diesem Maßstab mit 3-D-Druckteilen hantieren nichts Neues. Die Einzelteile sehen unbehandelt so aus, wie immer habe ich mich mit dem Fotografieren dieser transparenten Teile schwer getan.

Bild

Beim genauen Hinsehen erkennt man die Texturen vom Druck. Es gilt nun die gößeren ebenen oder zylindrischen Flächen im sichtbaren Bereich so nachzuarbeiten, dass die Texturen vollständig verschwinden. Sollten Texturen nicht ganz ausgeschliffen werden, so leidet der optische Eindruck, nach dem Lackieren wird das deutlich. Ich habe die Flächen des Kessels, der Dome, des Schlotes und des Lokgehäuses besonders sorgfältig nachgearbeitet.

Bild

Bild

Ebene Flächen habe ich mit Schleifpapier >= 600 auf einer kleinen Glasplatte vorsichtig hin- und herbewegt und geschliffen. Besonders vorsichtig beim Lokgehäuse, das ist besonders bruchgefährtet ! Ich habe mit einem kleinen Holzstäbchen und einer ruschfesten Spitze die Kraft auf das Werkstück ganz dicht über dem Schleifpapier ausgeübt, damit das Gehäuse beim Schleifen nicht kippen kann (ich hoffe, das versteht jemand ;)). Die geschliffenen Ebenen lassen sich in Ihrer Qualität so unlackiert schwer beurteilen, am besten schräg gegen eine Lichtquelle halten und schauen, ob noch Texturen zu sehen sind. Ungeschliffene Flächen sehen dann so aus, die sind meiner Meinung nach so nicht zu verwenden und müssen nachgearbeitet werden. Kleine Teil, wie z.B. die Steuerung stellen kein Problem dar und müssen nicht geschliffen werden, was ohnehin sehr schwierig wäre.

Bild

Beim Schleifen der zylindrischen Flächen des Kessels, der Dome und des Schlotes habe ich auf das Einspannen der Werkstücke verzichtet, hier war mir die Bruchgefahr zu groß. Sicherlich wäre es schön gewesen die eingespannten Stücke mit einem passend geschnittenen Schleifpapier nach der "Schuhputzmethode" zu bearbeiten. Stattdessen habe ich die Teile zwischen Daumen und Zeigefinger genommen und ohne Bruchgefahr mit einem passend geschnittenen Streifen 1000 Schleifpapier umschlungen. Die beiden Enden des Schleifpapierstreifens werden mit der anderen Hand gehalten. Durch die Drehbewegung mit dem Werkstück kommte man zu sehr schon geschliffenen Flächen, die keine Texturen mehr enthalten

Bild

Der größte Teil der Arbeit nun getan und wenn alle Teile noch heil sind ist es eigentlich geschafft. Es bleibt nur noch das Lackieren und Kleben, diese Arbeitsgänge werde ich im letzten Teil meiner Beschreibung ebenfalls detailiert ausführen. Bis dahin ist die Druckvorlage überarbeitet und alle beim Bau des ersten Musters gewonnenen Erkenntnise mit in das Modell eingeflossen. Diese Druckvorlage wird u.a. auch eine geschlossene Version dieser Lok enthalten, wie es sie ja beim Vorbild gegeben hat. Die Vorlage mache ich dann Jedermann, der Lust auf den Nachbau hat, zugänglich.

So, für heute möchte ich mit einem Foto von beiden Modellvarianten (gedruckt und aus Metall) schließen. Wer genau hinschaut, findet die gedruckte Variante.


Bild

Immer Spass am Hobby wünscht
Joachim
dampfross
Beiträge: 142
Registriert: 2. November 2009, 13:46
Wohnort: Thüringen
Kontaktdaten:

3. und letzter Teil meiner Baubeschreibung

Beitrag von dampfross »

Liebe Feldbahngemeinde,

Heute möchte ich den 3. und letzten Teil meiner Baubeschreibung hier vorstellen.
Zur Erinnerung: der Umbau der Busch-Antriebseinheit war abgeschlossen und alle Teile, deren größere Flächen optisch ins Gewicht fallen, sind geschliffen worden. Ich habe bisher 2 Modelle gebaut, bei beiden Modellen wurde in der Druckqualität Frosted Extreme Detail geordert. Ich konnte sofort mit den Schleifarbeiten beginnen ohne zuvor besondere Reinigungen vornehmen zu müssen. Um vor dem Lackieren den Staub zu entfernen, habe ich die Teile abschließend im Ultraschallbad gereinigt. Ich kann mir aber auch vorstellen, dass der eine oder andere gute Erfahrungen mit mechanischen oder chemischen Reinigungsmethoden gemacht hat. Bei diesen Arbeiten ist aber die hohe Bruchgefahr einzukalkulieren.

Bevor ich nun die Endmontage und die Farbgebung beschreibe, muss ich noch einen kleinen Nachtrag zum Umbau der Busch-Antriebseinheit machen. Die Stromabnehmer des Originales lassen sich schwer oder gar nicht löten. Der Kontakt wird durch 2 senkrecht angeordnete Schrauben hergestellt. Da diese Schrauben beim Umbau entfallen, müssen die Stromabnehmer selbst hergestellt werden. Ich habe 0.1 mm Bronzeblech (hart) mit einer Schere grob zurechtgeschnitten. Mit einer feinen Feile habe ich die korrekten Abmessungen hergestellt.

Bild

Zur Bearbeitung und dem Bohren dieses dünnen Bleches habe ich zwei 1 mm starke Bleche zum Einspannen verwendet. Die Endmaße habe ich mit einer feinen Reißnadel auf das Blech gezeichnet. Das Prinzip beim Einspannen des Werkstückes wird im folgenden Bild deutlich.

Bild

So nun aber zur Endmontage, die Bezeichnung der Teile erfolgt nach diesem Bild:

Bild

Das Fahrwerksunterteil (4) habe ich innen solange nachgefeilt, bis sich die umgebaute Busch-Antriebseinheit leicht einschieben lässt. Dazu ist vor allem das Entfernen der rot gekennzeichneten Stellen notwendig. Die Antriebseinheit wurde soweit eingeschoben, bis sie in etwa unten mit dem Teil 4 abschließt.

Bild

Nun habe ich die Antriebseinheit wieder entfernt. Mit Sekundenkleber werden das Fahrwerksunterteil (4) mit der Rauchkammer (2), der Rauchkammertür (3) und dem Schlot (13) verbunden. Die Teile müssen gut ausgerichtet sein. Die Blenden 4 Stück (11) werden eingeklebt, es sei denn, man will eine bewegliche Steuerung bauen. Das war in meinem Fall nicht so. Anschließend wird das Lokgehäuse (5) und die Rückwand (6) probehalber aufgesetzt (noch nicht verklebt !). Dazu musste ich an den rot gekennzeichneten Stellen nacharbeiten.

Bild

Das Nacharbeiten des Ausschnittes für den Kessel war nötig, damit der Kessel (1) nach dem Lackieren schräg von oben in das Lokgehäuse (5) eingeführt werden kann. Als alles gepasst hat, habe ich die Dome aufgesetzt und verklebt. Die kleinen Zapfen werden in die Bohrungen des Kessels eingeführt und helfen beim Ausrichten. Beim Trennen der Dome vom Baum können diese Zapfen schon mal abbrechen, aber das ist kein Problem. Ich habe mir mit einer Bohrung und einem kurzen Stuck Messingdraht geholfen. Auf den Domen sind Bohrungen, die das Sicherheitsventil (12) vorn und ein Stück Messingdraht oder ein geeignetes Teil aus der Bastelkiste hinten aufnehmen werden. Abschließend werden die 0,3 mm Bohrungen für die Griffstangen vorsichtig nachgearbeitet. Das musste ich für die Teile Fahrwerksunterteil (4) und Lokgehäuse (5) machen. Nun konnte ich Lackieren. Ich habe Weinert Nitro-Acrylfarben verwendet. Es folgt die Beschreibung der Schritte beim Lackieren für das Vorbild Lok Nr. 1 des FFM. Die Rückwand (7) entfällt.
Gelb (RAL 1002 oder 1004): Dach innen, Lokgehäuse (5) innen, aushärten, abkleben.
Schwarz (RAL 9005): Für die schwarzen Streifen werden die Teile Fahrwerksunterteil (1) und Lokgehäuse (5) und Rückwand (6) lackiert. Aushärten und Abkleben mit Klebestreifen Weinert Klebeband 0,38 mm breit Art. Nr. 9340. Für die Anordnung der Streifen habe ich die Vorbildfotos beim FFM verwendet. Es sind aber auch zahlreiche Fotos mit der bekannten Suchmaschine zu finden.
Grün (RAL 6002 mit einem Spritzer RAL 6020): Zylinder am Teil (4), Kessel mit Domen (1, 14, 11), das Lokgehäuse (5) und Rückwand (6), leicht aushärten lassen, Streifen entfernen. Ganz aushärten lassen, Zylinder abkleben.
Schwarz (RAL 9005): Fahrwerksunterteil (4) mit aufgeklebten Teilen (2 und 3) , Sicherheitsventil (12) und das Dach , der Stehkessel , teilweise aushärten lassen, Abklebung Dach innen entfernen.
Silber und in einem 2. Spritzgang etwas schwarz einnebeln: Starre Steuerung (16), Ölkanne (10)
Vollständig aushärten, Endmontage:
Lokgehäuse (5) mit Fahrwerksunterteil (1) an nicht sichtbarer Stelle verkleben. Kessel (1) schräg von oben in das Lokgehäuse (5) einführen und anschließend nach vorn bis zur Rauchkammer (2) schieben, ausrichten und verkleben. Stehkessel einkleben. Rückwand (6) und 2 Stück 0,3 mm Draht (Bronze oder Messing hart) einsetzen. Vorsicht beim Einführen des Drahtes in das Lokgehäuse – Bruchgefahr. Der Draht darf oben nicht überstehen, damit das Dach passt. Der 0,3 mm Draht wird auch für die vordere Griffstange verwendet. Biegen und von hinten mit Teil (6) und (5) und unten mit Teil (4) verkleben. Dach aufsetzen und die kleinen Passungen beachten, damit das Teil gut ausgerichtet ist. Verkleben.Nun fehlt nur noch das Aufkleben der bei Beckert Modellbau erhältlichen Ätzschilder. Das Schild Besigheim muss von der schwarzen Farbe befreit werden und rot lackiert werden. Die Schriftzüge sind durch Schleifen mit sehr feinem Schleifpapier wieder sichtbar zu machen. Die Klebehinweise von Herrn Becker liegen den Ätzschildern bei. Ich halte diese Hinweise für sehr nützlich – die Gefahr das Modell bei der Beschilderung zu ruinieren ist gebannt. Die starren Steuerungen werden vorn vorsichtig abgefeilt, bis sie sich gut zwischen der Aussparung am Teil 4 und dem Zylinder einklemmen lassen. Einkleben.

So nun die Ölkanne aufkleben – FERTIG.


Ich habe 2 Versionen dieses Modelles gebaut. Das Fahrwerk lässt sich mit einem Handgriff in das Wunschgehäuse einsetzen. Tipp für Sparsame: 1 Antriebseinheit für 2 Modelle !

Bild

Bild
Bild
Bild
Bild

Der Teilesatz besteht aus 12 Teilen. Ein Druck in der etwas nierdigeren Qualität FUD ist denkbar. Allerdings werden die Schleifarbeiten aufwendiger. Der Teilesatz ist an folgender Stelle zu beschaffen:

http://shpws.me/KgN1

Allen, die sich zum Nachbau entschliessen wünsche ich gutes Gelingen - ich würde mich besonders freuen, wenn andere Varianten dieses Modelles hier vorgestellt würden.

Joachim
Ralf Schellh.
Beiträge: 229
Registriert: 12. März 2009, 17:38

Beitrag von Ralf Schellh. »

Hallo Joachim,

ganz herzlichen Dank für den ausführlichen, reichlich bebilderten und leicht nachvollziehbaren Baubericht. Es ist unglaublich, dass ein 3-D Druck den Vergleich mit der klassischen Ausführung aus Metall nicht zu scheuen braucht. Ich finde es sehr überzeugen, dass Du das Gehäuse nicht aus einem Block, sondern aus mehreren Einzelteilen konstruiert hast. Nur so ist ein richtiges nacharbeiten mit Schleifpapier überhaupt möglich. Es mag faszinierend sein, ein Gehäuse in einem Block zu zeichnen und zu drucken, wenn daraus aber ein gelungenes Modell mit feiner Oberfläche werden soll, tut man sich sehr schwer. Auch ich bin gespannt, ob hier andere gebaute Exemplare zu sehen sein werden.

Viele Grüße

Ralf
Antworten