Metalldruck des mit FreeCAD konstruierten Einhandzirkels
Mit der kostenlosen Konstruktionssoftware FreeCAD sind auch komplizierte Gebilde wie unser Einhandzirkel kein Problem – hier mehr Details zum 3D-Druck.
Drei mal der fertige Zirkel nebst Bleistifthalter-Modifikation: links aus Stahl gesintert, in der Mitte aus PLA gedruckt, rechts aus der professionellen ABS-Maschine.
(Bild: Matthias Mett)
- Matthias Mett
In vergangenen Make-Ausgaben haben wir mit den relativ einfachen Beispielprojekten eines Rings und eines Stempels erste Einblicke in die Arbeit mit der Konstruktionssoftware FreeCAD gegeben. In Make 1/21 stand hingegen eine komplexere 3D-Aufgabe auf dem Programm: Ein spezieller Zirkel, der sich mit einer Hand mithilfe der oben gebogenen Schenkel bedienen lässt (Link zum Heft am Ende dieses Artikels). Gewöhnliche Zirkel mit geradem Schenkel lassen sich mit einer Hand zwar schließen, aber nicht mehr einfach öffnen. Solche Einhandzirkel benutzt man traditionell in der Seefahrt, um Strecken auf der Seekarte abzumessen. Daher nennt man diese Art von Zirkel auch Marine- oder Navigationszirkel. So ein Zirkel ist aber auch in der Werkstatt praktisch, etwa zum Anreißen oder um direkt Maße von einem Werkstück abzunehmen und auf ein anderes zu übertragen.
Von der Datei zum Druck
Unser Zirkel besteht aus zwei identischen Metallschenkeln, die mittels einer Rändelschraube zu einem Stechzirkel mit zwei Spitzen verbunden werden. Vor der teuren Fertigung aus Metall haben wir aber einen ersten Prototypen der Zirkelschenkel aus PLA auf einem Ultimaker 2+ auf der Seite liegend ausgedruckt. Dabei fügt die Drucksoftware Stützstrukturen zwischen den Zirkelbögen und teilweise unterhalb des Schenkels ein, die später mit entsprechendem Aufwand entfernt werden müssen. Daraufhin haben wir den Zirkel zudem bei fabberhouse.de aus ABS mit herauswaschbaren Stützen drucken lassen (Details siehe Bilderstrecke).
3D-Drucke der Einhandzirkel-Konstruktion aus FreeCAD (18 Bilder)
(Bild: Matthias Mett)
Amtlich aus Stahl
Als erste Anschauungsobjekte taugen die Kunststoffdrucke zwar, aber sie sind bei den gewählten schlanken Maßen für die Zirkelschenkel jedoch nicht formstabil genug, um präzise damit arbeiten zu können. Deshalb haben wir es uns zudem gegönnt, den Zirkel bei i.materialize aus Stahl zu bestellen, aus Metallpulver lasergesintert. Die Kosten kamen auf 28,21 Euro pro Zirkelseite, wie sie im Heft beschrieben ist, und beim Bleistifthalter nach unserer Online-Anleitung auf 38,37 Euro plus Umsatzsteuer und Versandkosten. Der Ausdruck aus Metall ist wesentlich fester als die Kunststoffversionen, jedoch sind die Zirkelspitzen erst einmal nicht spitz genug. Diese muss man entsprechend nachschleifen. Warum uns der Metalldruck im gewählten Verfahren am Ende aber doch enttäuschte, sehen Sie oben in der Bilderstrecke.
Als Gelenk haben wir eine Rändelschraube hohe Form DIN 464 M3 × 6mm verwendet sowie eine Rändelmutter hohe Form DIN 466 M3. Falls die Schraube im Gelenk nicht genügend Spiel hat, hilft ein Stück Schmirgelpapier – in der Konstruktion ist ein zehntel Millimeter Luft vorgesehen.
- Denn vollständigen Artikel zur 3D-Konstruktion des Einhandzirkels mit der kostenlosen Software FreeCAD lesen Sie in der Make-Ausgabe 1/21 ab Seite 128.
(pek)
