Nuragica

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Moderator: Uwe

Re: Nuragica

Beitrag: #11Beitragvon SUI 12 » 04.09.2018, 20:20


Hallo zusammen,

Ich möchte etwas zum 3D-Druck der Nuragica berichten. Nachdem ich nun einige Kleinteile für die RG65 gedruckt habe (Segelservohalterung, ...) und seit ein paar Monaten einen Prusa i3 MK3 3D-Drucker besitze, wurde es Zeit, das RG65-Rümpfe ausdrucken auszuprobieren. Zudem erhoffen wir uns im Nuragica-Projekt frühes Feedback zum Boot und Design, welches dann in den Formenbau einfliessen kann.
IMG_2252.JPG
Prusa i3 MK3 in der selbstgebauten "Hülle"

IMG_2101.JPG
Erste Probedrucke mit PLA

Ein Boot zu zeichnen, welches "druckbar" ist, unterliegt einigen Anforderungen:
  • Die erste Beschränkung ist in meinem Fall (und vermutlich für die meisten anderen Drucker auch) der Bauraum des 3D-Druckers (25 cm X 21 cm X 21 cm). Daher wurde das Boot in 4 Segmente aufgeteilt. Dabei lohnt es sich, das komplexeste Teil mit den Anformungen für Kielmasttasche so klein wie möglich zu gestalten - dieses Teil muss nämlich allenfalls mehrmals ausgedruckt werden.
  • Weiter kann man sich zu Materialwahl Gedanken machen. Eine gute Materialübersicht findet man zum Beispiel hier. ABS fällt aus der Auswahl, da es bei so grossen Teilen schwierig zu drucken sei und stark verzieht ("Warp"). PLA ist nicht wirklich UV-beständig. So war die Wahl klar für mich auf PETG gefallen - es ist einfach zu drucken und recht "flexibel".
  • Ein anderere Punkt ist auch die Druckart, welches einen Einfluss auf das Design hat. Ich habe die Rumpfteile im sogenannten Spiralmodus gedruckt. Das bedeutet, man hat minimale Wandstärke (es wird nur ein "Faden" spiralförmig Schicht für Schicht ohne Unterbruch aufeiander aufgebaut). Daher ist das Gewicht gering. Man kann dann aber nicht beliebige Überhänge konstruieren, sonst baut man sich ein Loch ein... Für den Rumpf ansich kein Problem, nur bei Decks-Anformungen hatte ich kleine Schwierigkeiten. Ob die Wandstärke (ca. 0,5 mm gemessen) im Spiralmodus genügend robust ist für den Alltagsbetrieb des Bootes wird sich herausstellen.
  • Zu guter letzt muss man natürlich ein 3D-Modell im CAD haben, damit man sich etwas Drucken kann. Dafür habe ich Fusion360 verwendet. Wenn man schonmal mit einem CAD gearbeitet hat, ist die Lernkurve mit Fusion steil. Und als "Hobbyist" erst noch gratis.

Im folgenden ein paar Eindrücke aus dem CAD:
Screen Shot 2018-09-04 at 20.41.58.png
Seitenansicht aus dem CAD - Rumpf ist in vier Segmente unterteilt

Screen Shot 2018-09-04 at 20.42.38.png
Ansicht Unterseite - Anformung Kieltasche sichtbar

Screen Shot 2018-09-04 at 20.43.11.png
Schnitt durch den Rumpf mit Bugspant, Kiel-Masttasche und Ruderkokerhalterung

Die gedruckten Teile habe ich als Volumenkörper modelliert - das war ein Tipp von Andreas. So hat die slicer-Software (Prusa Slic3r in meinem Fall) weniger Probleme die richtigen Bahnen zu berechnen. Die Spanten, Kielmasttasche und die Ruderkokerhalterung sind im "konventionellen" Druckmodus gedruckt. Teilweise habe ich Stützstruktur aus PETG generiert, damit die Überhänge gut wurden.

Im nächsten Beitrag werde ich euch ein paar Bilder vom allerersten Druck zeigen und was ich dabei gelernt habe. Bin auf euer Feedback gespannt.

Gruss
Kaspar
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Re: Nuragica

Beitrag: #12Beitragvon Torti » 04.09.2018, 22:04


Schöne Erklärung, Kaspar.
PETG ist leider etwas flexibler als PLA und vor allem gefährdet bei kurzer, harter Belastung. Platzt dann einfach. Daher halte ich 0,5mm für sportlich. Für ein Testboot sollte es gehen, wenn ihr jegliches Anecken vermeidet.
Ich drucke ja auch nur im Spiralmodus. Bei mir haben alle Vertiefungen, oder Absätze Schrägen von mindestens 50 Grad in Richtung Druckaufbau. Sonst gibt es Fehlstellen, oder richtig große Löcher.
Ich bin jetzt auch an einem Punkt, wo der komplette Innenausbau Geschichte ist und nur noch die Mast-Kieltasche, sowie der Ruderkoker getrennte Teile sind, alle anderen Halterungen für die Servos werden gleich in die Rumpfform integriert und dienen gleichzeitig der Rumpfversteifung.

Hier der Heckbereich. Servomount und Schotführung sind versenkt und dienen der Verstärkung. Der Ruderkoker wird entweder durch den Bauch (Trennung der Rumpfteile), oder durch den Arsch eingeklebt. Markierung für die Ruderachse ist mitgedruckt und dient gleichzeitig als Körnung für den 3mm-Bohrer...die Achse sitzt also im Winkel wenn man nicht ganz blöd ist.

IMG_1639[1].jpg


Hier der Bugbereich mit der Vertiefung für die Winde. Wird auch nur von oben eingesetzt und verschraubt. Die Röhrchen werden dann nach Bedarf gebogen und eingeklebt.

Vielleicht hilft es ja...

IMG_1643[1].jpg
MfG Torti

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Re: Nuragica

Beitrag: #13Beitragvon SUI 12 » 01.12.2018, 16:46


Hallo miteinander

@Torti: sehr schönes Teil was du da zeigst - alle Funktionen in möglichst wenigen Teilen zu integrieren ist genau die Stärke des 3D-Drucks. Gehe ich richtig in der Annahme, dass du eine Segelwinde einbaust? Und wurde das Rumpfteil auf dem Bild schon lackiert?

Seit dem letzten Beitrag ist einige Zeit vergangen - die Arbeit an der Nuragica ging unterdessen auch weiter. Gerne berichte ich davon in diesem Beitrag.

Die vier verschiedenen Rumpfteile wurden im schon erwähnten Spiralmodus gedruckt. Hier ein paar Bilder davon:

IMG_2268 2 copy.jpg
Von links nach rechts: Bug- und Hecksektionen

IMG_2285 copy.jpg
Kielmasttasche - wurde "stehend wie eingebaut" mit Stützstruktur gedruckt

Das Gewicht ist folgendermassen: Bugsektion 14 g, Mittlere Bugsektion 24 g, Mittlere Hecksektion 32 g und Hecksektion 21 g. Dann noch Kielmassttasche, welche 22 g wiegt. Gibt ein Gewicht von 113 g, ohne Klebstoff.

Wie Torti schon agetönt hat, ist das PETG recht flexibel - das kann ich bestätigen. Beim Zusammenbau und Handling ist mir dann auch an einigen Stellen beim Übergang vom Deck zum Rumpf der Rumpf entlang den gedruckten "Fäden"/Layern aufgeplatzt. Ausserdem habe ich festgestellt, dass es auf den planen Flächen zu relativ starken Beulen kommt. Ein weiteres "Problem" handelt man sich ein, wenn man die Flächen zu wenig steil macht. Das gibt dann undichte Stellen.

IMG_2315 2 copy.jpg
Gebrochene Stelle am Rumpf - Bruch zwischen den "Fäden"/Layern

IMG_2266 copy.jpg
Leichte Beulen in der mittleren Bugsektion

IMG_2265.JPG
Undichte Stelle bei der Vertiefung auf dem Deck für die Kieltasche

Beim Drucken des nächsten Modells möchte ich die hier beschriebenen Probleme versuchen zu minimieren. Mit einer grösseren Düse (0.6 mm anstelle den Standard 0.4 mm) sollte die Wandstärke grösser werden. Die Layerhaftung kann wohl auch noch etwas verbessert werden, wenn man mit den Einstellungen für Lüftung und Temperatur spielt. Die undichten Stellen kann man, so wie Torti schon beschrieben hat, mit genügend Schräge vermeiden.

Das Zusammenkleben der gedruckten Teile hat sich etwas schwieriger gestaltet als agenommen. Ich habe die Rumpfteile mit CA oder UHU Hart geklebt. Manchmal hat's gehalten, manchmal nicht... Ich konnte nicht genau herausfinden wieso. Da wären systematische Versuche notwendig, um da eine gute Lösung zu finden. Die Kielmasttasche habe ich mit Epoxy eingeharzt und ein bisschen Gewebe. Auch die geplatzten Stellen am Rumpf habe ich so verstärkt. Das Deck um die Kielmasttasche habe ich auch noch mit Airexplatten versteift, da mir das zu weich vorkam. Im folgenden noch ein paar Bilder im Direktvergleich mit der Nuraghe.

IMG_2317 2 copy.jpg
Deckansicht der beiden Modelle Nuraghe (weiss) und Nuragica (rot)

IMG_2318 2 copy.jpg
Ansicht des Buges - deutlich grösseres Volumen bei der Nuragica und ein breiter Bugspant

IMG_2319 2 copy.jpg
Rumpfunterseite - auch hier ist das grössere Volumen im Bugbereich der Nuragica zu erkennen. Ausserdem hat die Nuragica teilweise einen leichten V-Spant

IMG_2321 2 copy.jpg
Heckansicht - Rundes Heck ohne Knick bei der Nuragica


Freue mich auf euer Feedback. Der nächste Beitrag wird vom Einbau der RC-Komponenten und der Jungfernfahrt handeln.

Gruss
Kaspar
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Re: Nuragica

Beitrag: #14Beitragvon Torti » 01.12.2018, 20:16


Das Wellen bekommst du bei PETG nicht in den Griff.
Bauteilkühlung ist bei PETG nicht so gut...daher die Probleme mit der Layerhaftung.
...und ja, ich nutze das kleinste Hacker-Ditex als Winde. Nur 25g und mit einer 40er Trommel schnell und stark.
Die Teile auf dem Bild sind unbehandelt! Auf dem ersten Bild siehst du noch den Auflagerand vom Drucken.
Ich drucke nur noch in Nylon-Carbon. Ok, IOM natürlich nicht! ;)
Das Eumakers Nylon-Carbon lässt sich gut verarbeiten (270 Grad) und hat ne unglaubliche Layerhaftung!
Dazu hat es gedruckt ein spez. Gewicht von ca.1...damit schwimmt es sogar. Rumpfgewicht von unter 90g machbar-natürlich verklebt. Verklebung mit ganz normalen Klebeharzen problemlos möglich.
Du solltest alle Möglichkeiten nutzen, um dem Rumpf Stabilität zu geben, also keine Ausschnitte, sondern Vertiefungen. Senkt die Druckzeit, senkt das Gewicht durch weniger Klebestellen und erhöht die Stabilität.
Meine RG hat genau 7 zu verklebende Teile:
Zwei Rumpfteile, Bugspant, Heckspant, Masttasche, Ruderkoker und Lukenring(Gewinde).
Ich könnte den Rumpf auch einteilig mit Heckspiegel drucken, aber dann wird der Einbau der Schotführung und des Ruderkokers nervig.
MfG Torti

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