Fünf-Achsen-Styroporschneidemaschine mit Arduino-Herz
Mit einem elektrisch beheizten Draht schneidet sich Styropor wie Butter. Doch muss der Draht gespannt bleiben, was den Spielraum begrenzt. Ein findiges Duo aus Hongkong reizt ihn jetzt aus.
(Bild: Screenshot aus dem verlinkten Video)
Aus Bauteilen des Robotik-Bausystems von Makerblock, einem Arduino Due, einem TinyG-CNC-Controller-Shield, Schrittmotoren mit Profi-Treiberstufen sowie Crom-Nickel-Widerstandsdraht haben Victor Leung und seine Kollegin Jasmy Chen Chieh Hsuan von der architektonischen Fakultät der Universität Hongkong eine 5-Achsen-Styroporschneidemaschine gebaut. Diese arbeitet nach dem Prinzip des heißen Drahts, der durch seinen eigenen Widerstand aufgeheizt wird, wenn Strom durch ihn fließt. Der nur einen Viertelmillimeter dünne Draht schmilzt den Hartschaum und schneidet so die gewünschte Form zurecht.
5-Achsen-Styroporschneidemaschine (5 Bilder)
(Bild: victorleung.info)
Die ersten vier Achsen des Geräts sind auf zwei gegenüberliegende Seiten des kubischen Rahmens verteilt: Dort wird der Draht jeweils unabhängig in waagerechter (x) und senkrechter Richtung (y) geführt. Soweit ähnelt die Auslegung zum Beispiel auch der Modellflugzeug-Tragflächenschneidemaschine aus Druckerschrott von Ralf Stoffels, die auch auf der Maker Farie Hannover 2015 am Make-Stand in Aktion zu sehen war. Die fünfte Achse der Maschine aus Hongkong besteht aus einem Drehteller, auf dem das Werkstück sitzt – dadurch erschließen sich nochmal weitere Freiheiten bei der Gestaltung der Schaum-Objekte.
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Der heiße Draht ist nur an einer Seite befestigt, an der anderen wird er über eine Art Flaschenzug durch die Schwerkraft straff gehalten – durch die unabhängigen Paare aus x- und y-Achsen variiert die Länge des Schneidedrahts, was eine feste Spannvorichtung unbrauchbar macht. Die Entwicklung und der Bau der Maschine habe sie zu zweit nur zwei Wochen gekostet – wobei sie nur halbtags mit dem Gerät beschäftigt gewesen seinen, schreibt Leung.
Im Dienst der Architektur
Der Auftrag, die Maschine zu entwickeln, stammt vom Professor der beiden: Olivier Ottevaere benutzt das Gerät, um aus dem Hartschaum Negativformen für Betongüsse zu schneiden. Daneben tritt Makerblock als Sponsor für das Projekt auf.
Auf der Computermesse CeBIT in Hannover war im März dieses Jahres ein anderer Heißdrahtschneider in Aktion zu sehen: Die Installation Robochop schnitt mit vier parallel arbeitenden Industrieroboterarmen Hartschaumwürfel zu, nach Vorlagen, die jeder vorab online beisteuern konnte. Hierbei bewegten allerdings die Arme die Rohlinge in allen Achsen und führte sie über fest angebrachte heiße Drähte.
- Eine Anleitung zum Bau einer eigenen Styroporschneidemaschine findet sich auch in Ausgabe 4/13 ab Seite 70 der c't Hacks (der Vorgängerin von Make).
(pek)
