CAD-Werkzeuge oder der Weg zur "3D-Micro"

[GER OK 712]

Hallo Liebe RG,ler,

Das Interesse ist groß. Das Thema CAD, CAD-Konstruktion, Boote damit bauen und letztlich das
3D-Drucken.
Ich möchte Euch zeigen wie ich zu einem 3D-Gedruckten Boot gekommen bin. Die Computerwerkzeuge genutzt habe. Den Weg zur Konstruktion.

Das an einem Beispiel der Micro Magic.
Aus diesem Grund habe ich lange Überlegt. In welcher Rubrik ich schreibe.
Es ist ebend keine RG. Und dieser Bericht paßt eigentlich nicht in die Spalte Bootsbau.
Ein 3D-Druckbericht ist es auch nicht.
Es geht um die Anwendung der Computerprogramme. Meine Wahl fällt auf diese Spalte.

Einen schönen Gruß an unser befreundetes Nachbarforum der Micro Magic.
Im Herzen bin ich ein RG,ler. Und darum Veröffentliche ich auch hier im Forum.
Bitte nicht böse sein...............

[GER OK 712]

Ein weiteres Bild

[GER OK 712]

Die Arbeitsoberfläche von FreeShip.
Eine Beispielyacht ist zu sehen.

Teil 2:

Benötigte CAD-Werkzeuge:

->Ein 2D CAD-Programm
In meinen Falle ist das TurboCAD
Das ist schon 20 Jahre alt. Und ich liebe es.
Damit Zeichnet man wie auf einem Reißbrett.
Das habe ich noch gelernt. Darum komme ich mit
diesem Programm so gut zurecht.

->FreeShip
Von vielen Modellwassersportlern gern genutztes Programm.
Damit ist die Hüllenform eines Bootes schnell "gebaut".
Hydrostatische Daten stehen zur Verfügung,
Spanten können im Rumpf platziert werden. Und diese anschließend Ausgedruckt
oder mittels Aufmaßtabelle auf einer Fläche übertragen werden.

FreeShip ist die Urversion. Und ist von den Entwicklern kostenfrei zur Verfügung
gestellt. Die Weiterentwickelung heißt jetzt DelftShip.
Die kostenfreie Version von DelftShip ist in den Funktionen kaum unterschiedlich zu dem
älteren FreeShip-Programm.

->Ein 3D-CAD Programm

Ich nutze das kostenfreie Blender.
Eigentlich ist Blender zum Rendern fotorealistischen Bildern gedacht.
Und das Erzeugen von Zeichentrickfilmen und 3D-Animationsfilmen.
Es hat aber einen mächtigen Bereich, in dem Gezeichnet wird.
Dieser kann "Mißbraucht" werden. Mißbrauch im Sinne der 3D-CAD Konstruktion.

->Und es wird noch ein Slicer gebraucht.
Das Programm wandelt obj-Dateien oder auch die gebräuchlichen stl-Dateien in lesbare
Anweisungen für den 3D-Drucker um. Damit ist man in der Lage ein Bauteil auszudrucken.
--------- natürlich auch Modellboote ----------

[GER OK 712]

Teil 3:

Der Konstruktionsweg:

Damit ich die MM Nachbauen kann, muß ein Bauplan her. Ich habe nach langem Suchen einen auf einer
russischen MM-Seite gefunden. Dort hat ein MM-Begeisterter den Bausatz Vermessen und in einen brauchbaren Spantplan übertragen. Diesen habe ich mir als PDF-Datei heruntergeladen.

Die PDF nützt mir nur soviel, das ich ein Bild des Bootes habe. Mit der Sicht von Oben,
Seitenansicht und die Spantansicht.
Für das Weiterverarbeiten im CAD reicht das nicht.
Die Lösung , die PDF in das 2D-Programm als Hintergrundbild zu laden, hat mich weitergebracht.
Es mußte nur noch auf die MM-Größe skaliert werden.
Nun konnte ich die Vorlage "Abpausen", Nachzeichnen. Spline- und Bezierkurven sind mir
dabei eine große Hilfe.

Nun habe ich einen 2D-CAD Zeichnungssatz. Dieser ist geeignet für die Weiterverarbeitung in
anderen CAD-Programmen.

Die folgende Arbeit ist das Straken der Spanten. Das mache ich nach der alten Methode der
Bootsbaumeister. Mit dem 2D-CAD wird das sehr genau. Die Programme arbeiten mit einer hohen
Stellenanzahl nach dem Komma.

[GER OK 712]

Teil 4:

FreeShip:

Jetzt habe ich den Spantplan der MM für das weitere Programm vorbereitet.
FreeShip wird nun gestartet. Ein neues Projekt in FreeShip geöffnet und gleich unter dem Arbeitsnamen gespeichert.

Das Koordinatensystem in FreeShip synchronisiere ich mit dem Koordinatensystem von TurboCAD.
Dabei muß beachtet werden, das in FreeShip noch eine Ebene dazukommt. Die Z-Ebene ist in
einem 2D-Programm ja nicht vorhanden.
Im TurboCAD-Programm markiere ich mir nun Punkte auf einen Spant. Ich fange mit dem Spiegel an.
Ich vermesse die Punkte. Notiere mir die X/Y-Werte der einzelnen Punkte. In meinen Falle sind es pro Spant
5 Punkte. Der Kielsprung, die 3 Zwischenpunkte und der Punkt der den Decksprung angibt.

Diese entsprechenden X/Y-Werte werden nun von Hand in das FreeShip-Programm übertragen. Das ist eine Fleißarbeit. Und dauert dementsprechend lange. Als Lohn erhält man einen ausgezeichneten gestrakten Rumpf.

Wer sich ein wenig mit FreeShip auskennt weiß das, das Straken in diesem Programm nicht so einfach ist.
Mir sind zwei Methoden bekannt. Einmal über die Gauschen Kurven. Und einmal über die Kurve der Schnittstellen.
Ich finde das die beiden Methoden nicht optimale Ergebnisse produzieren.
Der Rumpf ist immer etwas "Beulig".

Nach Beendigung dieser Arbeit können die Daten des Rumpfes überprüft werden.
Die hydrostatische Berechnung ist dafür ein ausgezeichnetes Werkzeug in FreeShip.

Stimmt die Wasserlinienlänge? Oder ist der Gewichtsschwerpunkt an der richtigen dafür
vorgesehenen Stelle? Das sind zB. die Fragen die noch geklärt werden können.
Man kann jetzt noch einfach Korrekturen durchführen.

Ist der Rumpf wie gewünscht, sind die Dateien fertig für das nächste Programm.

[GER OK 712]

Teil 5:

Das 3D-Programm Blender:

Das 3D-Programm Blender wird nun geöffnet. Ich Importiere die OBJ-Datei die ich mit FreeShip erstellt habe.
Das Boot ist nun im Blenderprogramm bearbeitbar.
Die weitere Konstruktion ist mit diesem Programm sehr gut zu bewerkstelligen.
Wandstärken können bei der Konstruktion von Spanten, Schwertkasten usw. berücksichtigt werden.
Auch das Teilen des Rumpfes in 3 Segmente geht mit diesem Programm leicht. Die Teilung muß leider sein.
Mein 3D-Drucker hat nur eine Druckbahre Z-Höhe von 205mm. Dementsprechend muß ich den Rumpf anpaßen.

Sind alle Konstruktionen gemacht, werden diese Daten als STL-Datei an den Slicer weitergegeben.
Der Rechnet mir die Daten für den 3D-Drucker um. Mit den umgerechneten Daten "Füttere" ich nun
meinen 3D-Drucker.
.............Juhuuuuuuuu, er druckt die ersten Teile.................

[GER OK 712]

Teil 6:

Zusammenfassung/Schlußwort:

Das Arbeiten mit den neuartigen Computerwerkzeugen hat mir sehr viel Spaß gemacht.
Damit ich mein Ziel erreichen kann, mußte ich eine Menge dazulernen.
Das Bedienen der Programme und das Bedienen des 3D-Druckers. Auch mit Werkstoffkunde mußte ich mich befassen. Für mich ist das ein großer Wissenszuwachs. Wer sich auf diese Art Weiterbilden möchte?
Kann ich diesen Weg nur empfehlen.
Die Bandbreite in diesem Hobby ist um einen Aspekt erweitert.

Das Hobby Modellbau ist einfach "Toll".

Gruß Euer, Kuddel

Ps: Ich habe noch ein paar Bilder für Euch.

[RainerM]

Hallo Kuddel,
Respekt und vielen Dank für deine Mühen.

[Donk]

WOW!

kann mich Rainer seinen Worten nur anschließen! Danke Kuddel!

[A-55]

Toller Bericht und voller Inspiration.

Würdest Du die Dateien zur Verfügung stellen?
Fange gerade mit dem 3D an und hoffe in naher Zukunft Boote drucken zu können.

Schöne Grüße Udo