Weiterentwicklung der Fishtoy Schublade - aus dem Nähkästchen geplaudert
28/05/15 16:37
"Das Bessere ist der Feind des Guten" und so optimiere ich heute die Fishtoy Schublade. Bei der Optimierung habe ich drei Ziele vor Augen: Die Funktionalität zu verbessern, die Qualität zu erhöhen und den Ressourcen- und Zeitverbrauch zu reduzieren. Um die Funktionalität der Futter-Schublade zu verbessern, konstruiere ich eine Sicherung, dass das Innenteil der Schublade nicht mehr ohne weiteres ganz herausgezogen werden kann (Zumindest die Fische sollen das nicht mehr schaffen, der intelligentere Besitzer aber schon).
Prinzipbedingt baut ja ein 3D Drucker mit Extruder die Teile schichtweise von unten nach oben auf. Wenn nun plötzlich in der hundertsten Schicht (wir reden von einer Schichtdicke von 0.06 - 0.1mm, also etwa 6-10mm über der Druckplatte) das Bauteil plötzlich in die Breite geht, dann hängt der heisse Kunststofffaden, der aus der Düse austritt, in der Luft und wird von der Schwerkraft nach unten gezogen bis er genügend Festigkeit durch Abkühlung erlangt hat. Der nächsten Schicht geht es ebenso, wobei diese dann irgendwann von der vorhergehenden Wurst gestützt wird. Das Resultat ist, dass etwa 5-10 Schichten krumm kommen und das Teil wird unansehnlich und in den meisten Fällen Ausschuss. Um dies zu vermeiden, muss man das Slicer-Programm anweisen, bei Überhängen, welche einen gewissen Winkel übersteigen, eine Stützkonstruktion zu drucken. Dies kann ausserhalb der Konturen des Objektes erfolgen, aber, falls nötig, auch innerhalb. So auch beim Innenteil meiner Schublade. Um die Sache anschaulich zu machen, bauen wir gedanklich einen Modellkran: Im dümmsten Fall drucken wir diesen stehend und dann braucht die Stütze für den Ausleger mehr Material und Druckzeit als der ganze Rest vom Kran. Natürlich könnte man den Kran jetzt einfach um 90 Grad gedreht auf der Seite liegend drucken, wenn da nicht z.B. eine Grundplatte oder ein Fahrwerk genau dieses verhindert. Also vielleicht Kopfüber? Ja, aber jetzt wird das ganze Teil instabil und wird durch den Druckkopf ins Schwingen gebracht und damit wird der Kransockel ungenau gedruckt werden. Diese Dinge muss man schon bei der Konstruktion für 3D Druck beachten, um anschliessend Probleme beim Ausdruck zu vermeiden. Bei neuen Teilen lasse ich nun diese Erfahrung einfliessen, bei meinem ersten Teilen ist eine Überarbeitung nötig.
Weg vom Kran, zurück zu meiner Fischfütterungsintelligenzverbesserungsschublade: Die Führung der Schublade gestalte ich in der verbesserten Version rund, damit es die Stützstruktur zwischen den Rillen nicht mehr braucht. Stützstrukturen sind wenn immer möglich zu vermeiden, denn sie hinterlassen keine glatte Oberfläche, kosten Material und Zeit. Aus diesem Grunde konstruiere ich das Aussenteil der Schublade um, sodass die Anschlüsse für die Saugnäpfe in einem separaten Schritt gedruckt und nachher eingeklebt werden. Obschon dies etwas mehr Aufwand bedeutet, kann ich somit die Schublade, hochkant ohne Stützen, drucken und bekomme ein schöneres Resultat.
So, jetzt habe ich genug aus dem Nähkästchen von fishgimmicks.com geplaudert: Diejenigen, welche meine Teile kopieren wollen um damit Big Business zu machen, haben somit eine Starthilfe erhalten. Aber ein paar Geheimnisse habe ich schon noch auf Lager (z.B. wieviel Spiel braucht es, damit die Schublade sanft, ohne zu verkanten, rein und raus gleitet und dergleichen) um etwelchen Nachahmern das Leben schwer zu machen.
Markus Kalcher, Leser meines Blogs, hat mir per eMail ein paar tolle Ideen geliefert: Zwei davon habe ich bereits umgesetzt: Die "Banana Screw" um Bananen- oder Gurkenstücke zu verfüttern und den "Aquarium Organizer" um die Werkzeuge, die bei uns allen im Unterschrank rumfliegen, ordentlich an der Innenwand oder Türe zu befestigen. Die beiden Belegexemplare sind, wie versprochen, unterwegs zu Markus. Wer hat sonst noch Ideen, die er von mir gerne umgesetzt haben will?
Prinzipbedingt baut ja ein 3D Drucker mit Extruder die Teile schichtweise von unten nach oben auf. Wenn nun plötzlich in der hundertsten Schicht (wir reden von einer Schichtdicke von 0.06 - 0.1mm, also etwa 6-10mm über der Druckplatte) das Bauteil plötzlich in die Breite geht, dann hängt der heisse Kunststofffaden, der aus der Düse austritt, in der Luft und wird von der Schwerkraft nach unten gezogen bis er genügend Festigkeit durch Abkühlung erlangt hat. Der nächsten Schicht geht es ebenso, wobei diese dann irgendwann von der vorhergehenden Wurst gestützt wird. Das Resultat ist, dass etwa 5-10 Schichten krumm kommen und das Teil wird unansehnlich und in den meisten Fällen Ausschuss. Um dies zu vermeiden, muss man das Slicer-Programm anweisen, bei Überhängen, welche einen gewissen Winkel übersteigen, eine Stützkonstruktion zu drucken. Dies kann ausserhalb der Konturen des Objektes erfolgen, aber, falls nötig, auch innerhalb. So auch beim Innenteil meiner Schublade. Um die Sache anschaulich zu machen, bauen wir gedanklich einen Modellkran: Im dümmsten Fall drucken wir diesen stehend und dann braucht die Stütze für den Ausleger mehr Material und Druckzeit als der ganze Rest vom Kran. Natürlich könnte man den Kran jetzt einfach um 90 Grad gedreht auf der Seite liegend drucken, wenn da nicht z.B. eine Grundplatte oder ein Fahrwerk genau dieses verhindert. Also vielleicht Kopfüber? Ja, aber jetzt wird das ganze Teil instabil und wird durch den Druckkopf ins Schwingen gebracht und damit wird der Kransockel ungenau gedruckt werden. Diese Dinge muss man schon bei der Konstruktion für 3D Druck beachten, um anschliessend Probleme beim Ausdruck zu vermeiden. Bei neuen Teilen lasse ich nun diese Erfahrung einfliessen, bei meinem ersten Teilen ist eine Überarbeitung nötig.
Weg vom Kran, zurück zu meiner Fischfütterungsintelligenzverbesserungsschublade: Die Führung der Schublade gestalte ich in der verbesserten Version rund, damit es die Stützstruktur zwischen den Rillen nicht mehr braucht. Stützstrukturen sind wenn immer möglich zu vermeiden, denn sie hinterlassen keine glatte Oberfläche, kosten Material und Zeit. Aus diesem Grunde konstruiere ich das Aussenteil der Schublade um, sodass die Anschlüsse für die Saugnäpfe in einem separaten Schritt gedruckt und nachher eingeklebt werden. Obschon dies etwas mehr Aufwand bedeutet, kann ich somit die Schublade, hochkant ohne Stützen, drucken und bekomme ein schöneres Resultat.
So, jetzt habe ich genug aus dem Nähkästchen von fishgimmicks.com geplaudert: Diejenigen, welche meine Teile kopieren wollen um damit Big Business zu machen, haben somit eine Starthilfe erhalten. Aber ein paar Geheimnisse habe ich schon noch auf Lager (z.B. wieviel Spiel braucht es, damit die Schublade sanft, ohne zu verkanten, rein und raus gleitet und dergleichen) um etwelchen Nachahmern das Leben schwer zu machen.
Markus Kalcher, Leser meines Blogs, hat mir per eMail ein paar tolle Ideen geliefert: Zwei davon habe ich bereits umgesetzt: Die "Banana Screw" um Bananen- oder Gurkenstücke zu verfüttern und den "Aquarium Organizer" um die Werkzeuge, die bei uns allen im Unterschrank rumfliegen, ordentlich an der Innenwand oder Türe zu befestigen. Die beiden Belegexemplare sind, wie versprochen, unterwegs zu Markus. Wer hat sonst noch Ideen, die er von mir gerne umgesetzt haben will?
Oben die verbesserte Version der Schublade
Aus produktionstechnischen Gründen werden die Saugnapfanschlüsse in der verbesserten Version separat gedruckt
Im Innern der Schublade lässt sich der Aufbau der Stützstruktur nicht vermeiden; diese wird später entfernt
Ein Detail um eine Stützstruktur aussen zu vermeiden: Die Führung der Schublade ist unten abgerundet, bis zu einem Winkel von 60% schafft es der Drucker ohne Stütze zu arbeiten
So kommt die Schubladeninnenseite aus dem 3D Drucker: Noch hat da kein Futter drin Platz!
Die Stützstruktur muss erst herausgepuhlt werden. Nicht ganz ungefährlich für einen, der sich beim Öffnen einer Kokosnuss mit dem Tauchermesser auf den Malediven den Daumen fast abgesäbelt hat…
Die Stützstruktur lässt sich nun wie eine Ziehharmonika herausziehen
Die Stützstruktur ist Abfall und Zeitverschwendung beim Drucken
… und die Oberflächen werden nicht schön glatt