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Projekt: 3D-Copy-Shop Ein Holzmodell wurde von einem Gipsgesichtsabdruck erstellt

Ein Beitrag von Eri

  • Aus einer Gipsgesichtsmaske wurde eine Fotoserie erstellt.
  • Eine Punktwolke aus der Fotoserie wurde mit Linux/Colmap erstellt.
  • Die Punkte wurden bereinigt und aufbereitet mit Meshlab
  • Die Fräsbahnen wurde mit Pycam generiert.
  • Die Fräsbahndateien wurden mit einem eigenentwickelten Tool


vereinfacht, sodass der GCode mit der Fablab-CNC-Software sowie NCcad lauffähig sind.

Face1_Punkte
  • Das Werkstück: ein 1 1⁄2 Jahre altes, getrocknetes Stirnholzstück, vorgebohrt zum auf-„spaxen“ auf die Opferplatte.
  • Fräser: 6 mm Zylinder für das „Schruppen“ sowie 6 mm Kugelkopf für das „Schlichten“
Face2_Tools
Face3

Zum Herstellungsvorgang

Der Vorschub zum Fräsen konnte deutlich erhöht werden. Beim Erstellen wurde die Fräserlänge nicht ausreichend beachtet. So kam es zu dem Spruch des Tages: „Eine Zustellung geht noch“. Bevor es zu Kollisionen kam, wurde abgebrochen. Nach dem Neumodellieren und x-fachen Schlichtdurchgang (Proxxon) entstand Folgendes:

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Dieses Projekt entstand durch freundliche Unterstützung der Uni Siegen. Vielen Dank dafür, insbesondere Daniel für seine Mitarbeit und Helga für Textentwurf und Textgestaltung.

Anmerkung:
Vor Ort ist nur ein sehr langsames Linux Notebook (Ubu 19.04) verfügbar. (evtl. mit SSD schneller o. CloudComputing ??)
Netzwerkzugang für Updates geplant.
Freitagsnachmittags ist für solche Projekte mit Publikumsverkehr und die eingeschränkte Zeit der MitarbeiterInnen, erschwerend und nicht so gut geeignet.
Weitere Spaxschrauben fehlen oder sind nicht gefunden worden.
Die Fräser Auswahl ist eingeschränkt.
Ungelöst : Rattermarken.

By Marios Mouratidis, ago

Reparatur einer sowjetischen Handbohrmaschine

Vorgeschichte

Mein Vater hat das Ding irgendwann auf dem Trödelmarkt gekauft. Der Preis von 5 Rubeln (Ц. 5Р.) ist im Griff eingearbeitet, weil es in der Sowjetunion damals die Planwirtschaft gab und man in dem großen ganzen Land eine Packung Butter für den gleichen Preis bekam.

Problem

Die Bohrmaschine tat immer ihren Dienst. Sie ist besonders für kleine Arbeiten sehr gut geeignet und man kann das Drehmoment schön manuell dosieren. Nur irgendwann blieb der Bohrer irgendwo stecken und mein Vater hat zu viel Moment auf das große Kegelrad ausgeübt, bis ein paar Kunststoffzähne abscherten und das Ding damit unbrauchbar wurde. Das alte Kegelrad bestand aus zwei Teilen: Die Vorderseite mit den Zähnen bestand aus einem Kunststoffguss und die Rückseite war aus irgendeinem Metall, welches irgendwie mit dem Kunststoff verbunden war (leider kein Foto). Es musste also ein neues Kegelrad her.

Lösung

Zunächst mussten die Zähne des Kegelrades gezählt werden. Es sind 60 Zähne. Das getriebene Kegelrad hat 15 Zähne, so dass es eine Übersetzung von 1:4 gibt. Außerdem mussten alle Abmessungen, wie die Höhe der Zähne, ihre Breite und der Bohrungsdurchmesser des Kegelrades mit einem Messschieber gemessen werden. Das Problem: Die Zähne sind nicht einfach gerade angeordnet und ihr „Brennpunkt“ befindet sich irgendwo in der Luft. Außerdem sind sie am äußersten Durchmesser breiter als am inneren Durchmesser des Kegelrades. Die Geometrie hat es also in sich und man kann das Ding nicht einfach eben mal mit einem CAD-Programm nachbauen, wenn man kein Profi ist.
Was tun? Zum Glück bin ich zufällig auf eine Solidworks-Anleitung im Internet gestoßen. Dort wird gezeigt, wie man mit Hilfe von der Konstruktionsbibliothek von Solidworks (SW) konfigurierbare Normteile herstellen kann. Und das hat gut funktioniert!

Vorgehensweise

Solidworks öffnen, irgendeine Baugruppe öffnen und alle Teile rausschmeißen. Anders hat es bei mir irgendwie nicht geklappt. Dann auf der rechten Bildschirmseite die Konstruktionsbibliothek öffnen und sich durch den Baum hangeln. Toolbox, ISO, Kraftübertragung, Zahnräder, Gradkegelrad (treibend).

Solidworks

Bei mir hat die ISO-Norm gut mit meinem sowjetischen Teil übereingestimmt. Dann muss das „Gradkegelrad (treibend)“ per Drag & Drop in das Baugruppenfenster gezogen werden. Jetzt öffnet sich links der Dialog „Komponente konfigurieren“ Es können der Modul, die Zähnezahl, der Eingriffswinkel usw. eingestellt werden. Hier muss man experimentieren, das Kegelrad mit dem grünen Häkchen immer wieder bauen lassen und nachmessen. (Tipp: Wenn man auf eine Bauteilkante klickt, steht in der unteren Infoleiste von SW praktischerweise direkt die gemessene Länge.)

SolidWorks-2

Man kann jedoch nicht alle Abmessungen und Geometrieeigenschaften im Konfigurator festlegen. Und hier wird es etwas knifflig. Wenn die Zahngeometrie von dem erstellten Rohling soweit passt, muss der Rest nun manuell dazugebaut werden. Ich habe die Funktion „Aufsatz/Basis rotiert“ benutzt, um eine erstellte Skizze als Rotationskörper an den Rohling zu bauen (siehe Screenshot). Auch hier musste ich das alte Kegelrad immer wieder vermessen.

SolidWorks-3

Sobald man mit dem Bauteil zufrieden ist, muss es für den 3D-Druck ins *.STL Format exportiert werden. Und schon kann es losgehen zum Fab Lab Siegen! Hier hat mir Fabian unter die Arme gegriffen, mir die 3D-Drucker gezeigt und den Druck gestartet. Vielen Dank! 😊

Ergebnis

Der erste Druck verlief erfolglos (is’ ja klar). Beim 3D-Druck fallen z. B. die Bohrungen im Vergleich zum Modell immer etwas kleiner aus. Auch waren die Zähne zu klein, so dass sie nicht tief genug in die gegenüberliegenden Zähne eingreifen konnten. Auch diese Zähne sind bei ersten Versuchen abgeschert. Außerdem war die Halterung für die Kurbel etwas zu dünn geraten und ist deshalb abgebrochen.

Zahnräder gedruckt

Bohrmaschine-offen

Jetzt konnte man aber das gedruckte Kegelrad vermessen und die Abmessungen in SW verbessern und schließlich einen zweiten Versuch starten. Beim zweiten Mal lief es jedoch besser als erwartet und das Kegelrad ließ sich wunderbar einbauen. Die Handbohrmaschine läuft sehr geschmeidig und falls in ein paar Jahren irgendwelche Probleme auftreten sollten, drucke ich das Kegelrad eben nochmal aus. 😉

Bohrmaschine-zusammengebaut-1

Bohrmaschine-zusammengebaut-2

By Marios Mouratidis, ago

Die Entstehung eines Bogengriffstücks

Ein Beitrag von Philipp Dasbach

Problemstellung

Beim Bogenschießen ist die Wiederholbarkeit des gesamten Schussablaufs
entscheidend für ein gutes Ergebnis. Ich selbst besitze seit einigen Jahren einen olympischen Recurvebogen mit Visier (Zielvorrichtung) und Stabilisationssystem (Gewichte zum Ausbalancieren, für ruhigeres Zielen).

Charakteristisch für diesen Bogentyp sind die geschwungenen bzw. nach
hinten gebogenen Enden des Bogens, woher der englische Begriff “Recurve” stammt. Im Gegensatz zu anderen Schießsportarten, wo beispielsweise über Kimme und Korn geschossen wird, hat das Visier des Recurvebogens nur das Korn. Damit bilden die Körperhaltung und der Haltepunkt des Bogens (Ankerpunkt) den zweiten Bezugspunkt des Recurvebogens, um die Richtung zu definieren in die der Pfeil fliegt. Das heißt, selbst wenn das Korn immer ins Gold (Mitte der Zielscheibe) zeigt, der Bogen jedoch etwas anders in der Hand liegt, als beim Schuss zuvor, wird der Pfeil woanders auftreffen.

Daher passen sich viele Bogenschützen das Griffstück ihres Bogens mit Griffband oder Modelliermasse an, um einen Griff zu basteln, der perfekt und stabil in der eigenen Hand liegt. Da ich mit dem Griffstück meines Bogens nicht zufrieden war, habe ich mich dazu entschlossen mein eigenes Griffstück zu designen, welches durch den 3D-Druck zudem professionell aussieht.

Der Recurve-Bogen

Versuche bekanntes Wissen anzuwenden

Bevor ich den Griff nach meinen Vorstellungen gestaltet habe, wollte ich zunächst das Original-Griffstück meines Bogens kopieren, um von dieser Basis ausgehend die Anpassungen vorzunehmen, die mir sinnvoll erschienen.

Aufgrund meines Maschinenbaustudiums an der Uni Siegen bin ich mit dem Umgang von CAD-Software vertraut und habe mich selbstbewusst an die Konstruktion begeben. Zwei Sachen haben mir jedoch unerwartet viele Probleme bereitet.

Zum Einen habe ich für die Konstruktion der vielen ineinander greifenden Verrundungen des Griffs sehr lange gebraucht. Diese Verrundungen sind mit Softwarelösungen aus dem Maschinenbau sehr schwierig nachzubilden, da man dort in der Regel definierte Geometrien hat. Dies hat mich einige Zeit gekostet, mich aber auch dazu gezwungen neue Funktionen und Möglichkeiten von CAD-Software zu lernen.

Der zweite Punkt, der mich einige Versuche im 3D-Druck gekostet hat, ist
die Messbarkeit der schwer zu definierenden Geometrien. Da das Griffstück nur eine sehr schmale, gerade Kante hat, war es sehr schwierig die Position der Bohrung, Schrägen und Radien zu vermessen. Für die Befestigung des Griffstücks am Bogen ist jedoch wichtig, dass die Geometrie des Griffstücks exakt der Geometrie der dafür vorgesehenen Aufnahme am Bogen entspricht. Da ich viele Maße nur grob schätzen konnte, musste ich mich durch Ausprobieren Schritt für Schritt an die richtige Geometrie herantasten.

Während dieses Ausprobierens habe ich sehr viel durch die Mitarbeiter und Maker im Fab Lab über 3D-Druck lernen können. Sie halfen mir vor allem die idealen Einstellungen des Slicers für mein Bauteil und den richtigen Werkstoff zu finden. Außerdem wird im Fab Lab mit verschiedenen CAD Programmen gearbeitet, die alle ihre Stärken für unterschiedliche Problemstellungen haben.

Prototypenbau

Nach vier Versuchen hatte ich das Original-Griffstück meines Bogens ausreichend gut kopiert und habe mit Versuchen gestartet, die Griffgeometrie an meine Hand anzupassen. Dabei habe ich insgesamt fünf verschiedene Versionen ausprobiert.

Zum Einen habe ich Änderungen vorgenommen, die mir selbst logisch erschienen, um bestimmte Bereiche der Hand zu stabilisieren, damit ein Hin- und Herrutschen der Hand verhindert wird. Zum anderen habe ich dies mit Geometrien der Griffstücke unterschiedlicher Hersteller kombiniert, um so zu meinem individuellen und optimalen Griff zu kommen.

Aktuell habe ich auf meinem Bogen eine Version des Griffstücks montiert, bei der ich einige störende Kanten des Original-Griffs verrundet habe und durch eine Winkeländerung der Auflagefläche das Hin-und Herrutschen minimiere.

Bogen mit montiertem Griffstück auf Halterung

Zufrieden, aber da geht doch sicher noch mehr?!

Mein Ziel, ein besseres Griffstück zu erhalten als das Alte, habe ich auf jeden Fall erreicht. Ob ich schon die Ideallösung gefunden habe, weiß ich nicht, da es noch einige Geometrien gibt, die ich ausprobieren könnte.

In der Zwischenzeit habe ich die aktuellste Version des Griffstücks bei Thingiverse hochgeladen und hoffe darauf, einmal einem Bogenschützen über den Weg zu laufen, der ebenfalls mein Griffstück benutzt. Insgesamt muss ich sagen, dass ich durch den Austausch im Fab Lab Ideen und Tipps bekommen habe, auf die ich alleine nie gekommen wäre.

Griffstück, montiert auf Bogen

Copyright Fotos: Philipp Dasbach

By Marios Mouratidis, ago

Entstehung eines Tabletop-Spiels

Ein Erfahrungsbericht von Tim Dümpelmann

Als ich im November das erste Mal das Fab Lab betrat, war ich wirklich sehr erstaunt, dass es hier in Siegen so einen tollen Ort gibt. Die Leute waren sehr nett und aufgeschlossen und ich habe mich direkt wohl gefühlt. Liegt wohl auch daran, dass ich schon immer ziemlicher Technik-Nerd war.

Eine Idee ist schnell gefunden

Spezielles Interesse haben die 3D Drucker bei mir erweckt. Nicht nur, weil es spannend war ihnen bei der Arbeit zuzusehen, sondern auch, weil ich mich hobbymäßig etwas mit 3D-Modellierung beschäftige. Im Laufe der nächsten Wochen war ich jeden Freitag beim Open Lab. Dort habe ich viele nette, interessante Leute kennengelernt, die alle an tolle Projekte arbeiteten.

Ich finde Kreativität ist ja schon etwas ansteckend. Darum dauerte es nicht lange und ich hatte mich auch für mein erstes Projekt entschieden:
ich wollte ein Tabletop-Spiel entwickeln, alle Spielfiguren selbst modellieren und mit einem 3D-Drucker herstellen.
Da ich gerade für einen Science-Fiction-Wettbewerb ein tolles Bild (siehe weiter unten) eines “MechMiners” gerendert hatte, nahm ich es direkt als Vorlage für meine erste Figur, den “Rohstoffsammler”.
mechminer-modell
minersmall

Das richtige Fertigungsverfahren

Dann modellierte ich einfach drauf los. Dabei stieß ich aufgrund der kleinen Dimensionen meiner Figuren und der vielen Details in den 3D-Modellen oft an die Grenzen des FDM-Druckverfahrens. Daher überlegte ich mir ein modulares Stecksystem um möglichst effizient und detailreich drucken zu können. Mir wurde angeboten, einen SLA-Drucker zu benutzen, der eine viel höhere Präzision aufweißt, aber der Umgang mit Harzen und anderen Flüssigkeiten ist nicht so mein Ding.

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Bauen, bauen, bauen

Bei den meisten Problemen, sowohl beim Modellieren, als auch bei der Herstellung war immer irgendjemand bereit mir zu helfen. Da der Laser etwas komplizierter zu bedienen war, als die 3D-Drucker war ich auch ganz froh darüber.
Genau: Das Lab verfügt über einen Laser, mit dem man Holz und anderes Material schneiden kann. Dieser war perfekt dazu geeignet, ein schönes modulares Spielbrett herzustellen. Im Moment ist das Spiel noch nicht fertig, hier sieht man also nur einen Prototyp zum Testen der Spielmechaniken.

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Es wird noch einige Zeit vergehen, bis die erste Version angespielt werden kann. Das Balancing wird noch sehr lange dauern, und es müssen noch zahlreiche Spielkarten designed werden.
Die 3D-Modelle habe ich schonmal in ein Github-Projekt gepackt. Stay tuned!

Und drumherum: das Lab

Ich selbst konnte mit meinen Kenntnissen auch einigen Leuten bei Ihren Projekten helfen, und es macht mich schon etwas stolz :). Ich finde, das Zusammenkommen und -arbeiten mit gleichgesinnten Menschen ist das, was das Fab Lab zu so einem tollen Ort macht.
Die fachliche Kompetenz der MitarbeiterInnen ist hoch, und sie machen Ihre Arbeit sehr professionell.
Das Lab bietet allen Menschen Möglichkeiten, Technik auszuprobieren. Und Ich habe dort definitiv einige Menschen gefunden, die ich als Freunde bezeichnen würde.
Mittlerweile besitze ich meinen eigenen 3D Drucker um das Projekt voranzubringen.
Danke nochmal an alle, die beim Aufbauen und Problembeseitigung geholfen haben!

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Meiner Meinung nach ist ein Ort wie das Fab Lab eine Bereicherung für Siegen. Ich verstehe einfach nicht warum soviele Leute daran vorbeilaufen. 😮 Ich freue mich jedenfalls darauf noch mehr Zeit dort zu verbringen.

Bis Dahin: Frohes Schaffen!

By Marios Mouratidis, ago

Monetary Gamejam #1 im Fab Lab (15. und 16. Juni)

Vom 15. bis 16. Mai lädt die Wissenschaftliche Arbeitsgruppe Nachhaltiges Geld (WANG) zu einer Geldspiel-Gamejam ins Fab Lab ein. Das heißt: wir erschaffen gemeinsam Brettspiele zum Thema Geld.

Zum Auftakt wird es einen kleinen Input rund um das Thema Geld geben (wen interessiert es nicht?!). Danach werden wir mit aller Kreativität und Schaffensfreude Ideen für ein Spiel entwickeln und schlussendlich umsetzen.

Zum Ausleben unserer Kreativität stehen viele Werkzeuge und Maschinen im Lab zur Verfügung. 3D-Drucker, Lasercutter, eine Holzwerkstatt,….

Game Jam?

Eine Game Jam ist ein Zusammentreffen von Menschen, die Freude am Spielen haben, um gemeinsam innerhalb einer kurzen Zeit ein Spiel zu planen, designen, fertigzustellen und v.a. zu spielen!

Infrastruktur

Es gibt eine Küche mit Herd und Backofen und einen Kühlschrank, falls ihr euch was zu Essen machen wollt/ Dinge kühlen wollt.

Wichtige Daten

Wann: 15. und 16.6. jeweils von 10 bis 18 Uhr.
Wo: Fab Lab Siegen, Herrengarten 2, 57072 Siegen, Zugang befindet sich an den Siegtreppen
Fragen: anne.loescher at uni-siegen de
Für wen: Jede*s*r ist willkommen
Kosten: Die Teilnahme ist kostenlos

By Marios Mouratidis, ago