Spurnullbahner

3D-Druck

Die ersten Versuche

Da die Beschaffung von CAD-Zeichnungen für die Tatra-Wagen T4D und B4D nahezu unmöglich ist (ja, es gibt einige wenige Übersichtszeichnungen mit wenigen Maßen), beschäftige ich mich nun selbst mit dem Zeichnen ... in der Hoffnung, dass ich irgendwann einmal 3D-Drucke daraus erstellen bzw. drucken lassen kann.
Bei Hermann & Partner (https://www.herrmannundpartner.de/)  hatte ich 2 mal angefragt, aber ohne eine Reaktion. Bis heute habe ich niemanden gefunden, der eine Detailzeichnung hat. Auch in allen möglichen Foren kommt man nicht wirklich weiter.

Meine ersten Versuche sind hier zu sehen:

https://www.thingiverse.com/search?q=0Bahner&sa=


Unter anderem gibt es dort den typischen Sitz der Tatra-Wagen zu sehen. Die Firma 3ddrucken24 aus Magdeburg hat mir ein (gelungenes) Muster testweise gedruckt. Als Drucker wurde der Testsieger "Ultimaker 2" verwendet.



Und hier das Original:

Die Aufnahme wurde im Straßenbahnmuseum Leipzig-Möckern am 16.05.2010 gemacht.



Bei Ebay wurde im Sept. 2014 (aktuell auch wieder) eine Straßenbahn vom Typ T4D für die Spur 0 angeboten. Leider wusste der Hersteller aus der Ukraine nicht, dass in der ehemaligen DDR in den meisten Städten (bis auf zwei) nur 2,20 m breite Wagen im Einsatz waren. Die Breite des Modells war viel zu groß ... leider. Ein Umbau kam nach langer Überlegung nicht in Betracht, weil auch die Winkel im vorderen und hinteren Bereich beim T4D kleiner als bei der breiten T3-Variante.

https://www.ebay.de/itm/Strasenbahn-TATRA-T-4-Handmade-1-43-Spur-0-DDR-Magdeburg-Raritat-german-tram-/131328739735?pt=Transportwesen&hash=item1e93cd899


Neue Sitze für die Tatra-Wagen

Nach Überarbeitung der Zeichnung sind nun Sitze entstanden, die im Modell verbaut werden können. Die Sitze bestehen jetzt aus zwei Teilen: Unterteil und Sitzschale.

Die bei shapeways.com gedruckten Sitzschalen:



Die Untergestelle für den Standardsitz der Tatra-Wagen:



Ein Sitz oder eine Sitzschale sind ja im Prinzip Teile, die bei der Herstellung einer CAD-Zeichnung eher sehr überschaubar sind.

Im Gegensatz dazu sind ganze Wagenkonstruktionen extrem zeitraubend. Nur wer sich selbst damit beschäftigt - ohne es professionell gelernt zu haben - weiß, was das bedeutet. Einen kleinen Eindruck soll dieser Ausschnitt einer Zeichnung für einen LOWA-Triebwagen geben:




3D-Druck im Maßstab 1:43 / 1:45?

Im Vergleich zum Maßstab 1:87 verachtfacht sich das Volumen und damit der Materialeinsatz und die Druckzeit! Das hat unmittelbar auf einen eventuellen Preis Auswirkung. Kostet ein LKW-Anhänger im Maßstab 1:87 vielleicht 20 €, würde er im Maßstab 1:43 theoretisch ca. 8 x mal so viel kosten (ganz grob gerechnet, optimiert durch dünnere Wanddicken vielleicht 4 x soviel, mit viel Glück vieleicht 2 x soviel ... ). Warum? Im Prinzip verdoppeln sich alle Maße (Länge, Breite, Höhe). Aus einem Kubikcentimeter Bauvolumen werden durch reines Hochscalieren acht Kubikcentimeter.

Bsp. hier: ein Generatoranhänger im Maßstab 1:87

Es gibt aber auch Beispiele, die sehr gute Preise offerieren:

Singel Axle Trailer im Maßstab 1:43, allerdings ist der Trailer nicht ganz komplett und stellt eher eine einfache Baukonstruktion dar, trotzdem ist das Modell positiv zu erwähnen, weil der Preis günstig ist.

Hier einmal ein Größenvergleich:



Oben Anhänger im Maßstab 1:43, unten im Maßstab 1:87

Testweise habe ich jetzt mal einen Felgensatz für den W50 im FFF-Verfahren ohne besonders kleine Layer gedruckt (Link). Es geht bestimmt noch feiner. Eine Frage der Parameter und des Materials. Als Material wurde ABS verwendet. Diese Felgen können mit Gummireifen bestückt werden. Gedruckt wird auf RepRap X350 mit Single-Extruder.



Hier die CAD-Zeichnung dazu:




Mittlerweile sind schon zahlreiche Teile im 3D-Druckverfahren entstanden. Es fing ganz klein an und hat doch schon nennbare Ausmaße angenommen. Und die Geschichte verläuft aus meiner Sicht positiv!

Einfach mal die anderen Seiten und Unterseiten durchblättern. Es würde an dieser Stelle zu weit führen, alle Teile auch hier zu präsentieren.
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Bild unten: der zu Testzwecken zusammengesetzte Rahmen für einen W50-Hänger. Als Reifendurchmesser wurden 22 mm angenommen. Die Räder sind nur schematisch dargestellt, um zu testen, ob der Wenderadius passt und die Räder nicht am untergebauten Reserverad anstoßen.



Passende Reifen sind HIER zu finden (kleinster Durchmesser 17 mm, maximale 28 mm). MSW-Modelle hat eine gute Auswahl. Leider fehlt bei einigen Artikeln die Maßangabe. Das geht gar nicht.

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Straßenbahn aufgebockt

Als kleine stützende Hilfe entstanden im 3D-Druckverfahren diese beiden Böcke.





Da die Teile ohne Stützmaterial gedruckt wurden sind, musste ich die beiden "Klötzer" oben aufsetzen und anschrauben. Ist ja kein Aufwand ... auf dem langen Querbalken wird noch ein Streifen Gummi o. ä. aufgeklebt, damit der Lack keinen Schaden nimmt.

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Zubehör für Radsatzrichtgerät von fohrmann

Da das Radsatzrichtgerät für die Spur 0/I völlig ohne Zubehör ausgeliefert wird, muss man sich selbst helfen. Zunächst wurde eine Zeichnung mit 2 Bauteilen erstellt. Das größere Bauteil passt genau in die Aussparung des äußeren Teils der Vorrichtung (siehe Bilder weiter unten). Das Gegenstück (kleines Teil) passt mit einem 3 mm-Dorn genau in die Bohrung der Spindel.



Das linke Teil hat eine Aussparung speziell für die Doppelspeichenräder, die ich für die älteren Straßenbahnmodelle extra habe herstellen lassen. Die Bauhöhe ist so gewählt, dass es mit der Spindel genau horizontal fluchtet. Das soll die Handhabung deutlich verbessern ... also ein Verkanten vermeiden.

Das rechte Teil daneben (besser im 2. Teil von rechts zu sehen) hat eine Aussparung für die Isolierbuchse. Damit werden die Lagerhülsen zumindest zu 80 % in die Radnabe gepresst. Den restlichen Weg kann ein kleiner Schraubstock oder ein kleiner Hammer erledigen.

Bilder vom Radsatzrichtgerät:







Wenn die gedruckten Teile passen und alles auch gut funktioniert, dann kann man überlegen, ob die Teile nicht aus Messing hergestellt werden.

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3D-Druck - Chancen im Modellbau?


Grundsätzlich würde ich die Frage mit JA beantworten, aber ... in den wenigsten Fällen wird es auf den bekannten 3D-Internetseiten (thingiverse.com, GrabCad oder shapeways.com) das passende Modell oder den passenden Download geben. Vielleicht gibt es rein zufällig das Modell als CAD-Zeichnung, aber es ist der falsche Maßstab. OK, das kann man doch skalieren ... zu einfach gedacht. Das Problem liegt im Detail (z. B. bei den Wanddicken).

Also bleibt in den meisten Fällen nur das Selbstkonstruieren mit Hilfe eines CAD-Programmes. Ich habe mir TurboCad Pro zugelegt und bin ohne Vorkenntnisse schon recht weit gekommen ... finde ich jedenfalls. Learning by Doing. Am Anfang habe ich Fehler gemacht, aber nach und nach und mit Hilfe von 3 Lern-DVD's ist mein Verständnis für die Software deutlich gestiegen. Ein Problem stellen noch runde Dachkonstruktionen dar (wie z. B. beim T4D), die ungleichmäßig geformt sind.

Wer hochdateillierte Modelle im Maßstab 1:43 oder 1:45 erstellen lassen will, sollte sich dann auch überlegen, ob er sich einen 3D-Drucker zulegt oder lieber drucken lässt. Gerade bei großen Modellen (ein T4D für die Scale 0 ist über 30 cm lang) wird es auf dem Druckermarkt eng und teuer. Es gibt ausgezeichnete Druckanbieter, die auch ihren Preis haben, aber für 2 bis 3 Unikate ist es eine Überlegung wert. Vielleicht macht es mehr Sinn, wenn man kleinere Teile selbst herstellt (z. B. mit dem Ultimaker 2) und größere Teile extern durch einen Dienstleister drucken lässt (größere Materialauswahl, mehrere Druckverfahren wählbar und größere Teile machbar).

Nein, diese Überlegung (große/kleine Teile) ist auch zu einfach gedacht. Bei sehr feinen (dünnen) Teilen kann auch ein Dienstleister beauftragt werden. Nutzt man die verfügbaren Bauraum (Druckraum) aus, können durchaus sehr gute Stückpreise bei einer sehr guten Qualität erzielt werden. Der Druckraum ist von der Materialart und/oder Druckverfahren abhängig. Ein Preischeck durch das Hochladen einer Datei lohnt sich auf jeden Fall.

Und ganz wichtig: Vor dem Druckerkauf informieren, lesen, lesen, ...

Hier zum Beispiel:

Jochen Hanselmann/Roberto Micieli: 3D-Druck (FRANZIS Verlag)

Stefan Nitz: 3D-Druck - Der praktische Einstieg (Galileo Computing)

Forum 3D-Drucker-Community

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