FreeCAD lernen

[hammax]

... ich hab's nicht mehr so mit der Laminiererei, zumal ich einige Jährchen im "Dunstkreis"
von CFK und Epoxy beruflich zu tun hatte.
Problemstellung siehe auch: viewtopic.php?p=25117#p25117

Momentan will ich die Zusammenarbeit von CAD und meinem Drucker kennen lernen.
Hier mal der jüngste Probeschuss für ein stehend gedrucktes Ruder - noch unbearbeitet.
Auch suche ich eine spezielle Ruderaufhängung außerhalb des Auftriebsvolumens - "Fließheck".
Der sichtbare Wulst an der TE wird durch den zweischaligen Vasendruck generiert.
Dem versuche ich gerade beizukommen, anderenfalls flachschleifen.
Das Modell ist aus 4 Mesh-Teilen gemerged.
Der Umkehrpunkt ist jeweils vorne an der LE - und der Druck geht sichtlich flott.

stehend 2-lagig gedruckt

Ruder_5.jpg (31.88 KiB) 6990-mal betrachtet

[hammax]

... ich habe inzwischen zu Studienzwecken und Test ein A-Rigg bekommen.
Interessant waren die Beschlagskonstruktionen und deren Anordnung.
U.a. war da diese "Seilklemme" -ich nannte sie Stopper, bei der ich gefragt wurde,
ob das noch kleiner geht. Ich hab sie mal auf Faktor 0,8 skaliert.
... und war erstaunt, dass dieses Fuzzelchen in 2min vom Drucker tatsächlich hingekriegt wurde.
Im Raft war mehr Material als im Bauteil!
Andys entsprechendes Bauteil habe ich auch noch gefunden.

Beispiel Seilklemme

[Kone]

Die Teile werden auch Bowsies genannt

[haegar]

... oder auf Deutsch „Klemmschieber“

[hammax]

... erster Schwimmversuch der Eigenkonstruktion.
Die Vorschiff-Segmente gelb-orange und das Achterschiff weiß-blau sind bereits mit Spanten verklebt.
Der Rumpf ist aus PLA und dürfte "etwas" schwerer sein als üblich.
Mein Aha-Erlebnis bezüglich Material und 3D-Druck hatte ich auch schon.
Das Vorschiff war hart runtergefallen und hat prompt einen Riss über den halben Umfang bekommen.
(Natürlich parallel zum Filament - was den Werkstoffkundler etwas wachgerüttelt hat).
Inzwischen ist ein zusätzlicher Spant verklebt - 3D-Druck begeistert macht mich das jetzt nicht gerade.
Ich überlege schon, diverse Längsstringer zu drucken und einzukleben, solange ich noch rankomme.
Immerhin machen die Spanten das etwas teigige Rumpfrohr deutlich steifer.

ES schwimmt!

[GER OK 712]

Hallo Hammax,

Schwimmt ja schon........

Zum Ah-Erlebnis->

Du mußt dich auf dein Filament "einschießen". Die Druckparameter verändern. Diese Brüche in Layerrichtung
dürfen nicht passieren. Ein Probedruck nach dem Andern wird nötig sein. Bis die richtige Einstellung für
die Produktion gefunden ist. Habe Geduld.
Der erste Erfolg hat sich doch schon eingestellt. Dein Boot schwimmt. Das ist doch toll.

Den PLA-Kuststoff solltest Du noch behandeln. So "Roh" ist er der UV-Belastung nicht gewachsen und
die Sprödigkeit sollte etwas abgemindert werden. Das PLA ist, in der Art, wie wir es drucken, hygroskopisch.
Es saugt Wasser auf.
Eine Boje habe ich zu Versuchszwecken einen Monat lang schwimmen lassen.
Nach ca. 14 Tagen ist diese halb voll Wasser gelaufen. Das ist durch die Wand diffundiert. Ein Epoxy-Anstrich hat sich für gut erwiesen. Das Verändert die oben angesprochenen Eigenschaften.

Ich benutze dieses Material. https://www.3djake.de/smooth-on/xtc-3d-epoxidharz
20g Anmischen. Und das reicht für eine komplette RG.
Das Material hat seinen Preis. Ich finde diesen recht Stramm (leider). Und suche nach einer Alternative.
Hat einer von Euch eine Idee?

Gewicht-Rumpf / Steifheit Rumpf->

Ich denke Du druckst das Boot / die Segmente im Vasenmodus?

Um eine gute Gewichtsbilanz zu erreichen solltest Du das Boot ca. mit 0,5-0,6mm Wandstärke drucken.
Nicht dicker! Diese Wandstärken reichen aus. Die weiche Rumpfhaut sollte Klassisch durch Spanten
verstärkt werden. (meine Meinung)
Die Wandstärke hat auch einen technischen Vorteil. Die Standartdüse muß nicht gewechselt werden. Eine 0,4 mm Düse ist in der Lage gerade noch 0,59mm zu drucken.
Das Paßt recht ordentlich.

Wenn ich das richtig sehe? Setzt Du zum Verbinden der Segmente kleiner skalierte Segmentstreifen ein.
In der Art wie das Selen Holland macht. Ja das ist eine Möglichkeit..........
Besser finde ich die Verbindungsart der Sike/ Stufe. Diese müßen zwar genau auf die zukünftige Wandstärke angepaßt sein. Haben den Vorteil das sie an der Stelle auch gleich als Spannt und Verstärkung dienen können.
Druckst Du das Segment auch noch so, das dieses einen Boden bekommt. (Vasenmodus mit Boden)
Hast Du an dieser Stelle ein Schott.
Ich möchte nochmal auf meinen Bericht der Nordstern hinweisen. In diesem habe ich das versucht zu beschreiben.

Sollte dein Boot für das Klassik-Rigg vorgesehen sein? Längsverstärkungen müßen dann sein.
Die Kräfte der Fock / Vorstag werden sonst nicht richtig in den Rumpf geleitet.
Meine Bilder (Anhang) zeigen ein Alurohr. Das ist ein Einmeter-Boot dort darf ich kein
Carbon-Rohr verwenden. Die Klassenvorschriften der RG erlauben Carbon. Und so sind gewichtsoptimierte Verstärkungen möglich.

Im Anhang sind Bilder die ggf noch einiges Erklären.

Gruß Kuddel

[hammax]

Danke Kuddel für deine Anregungen.
Ich komme ja auf FreeCAD-Umwegen zum 3D-Drucken
- meine Frau hat mich vor 2 Monaten mit so einem Gerät beglückt.
Daher auch die bunten Farben => eine Packung 50gr PLA Farbmuster zum Verbraten.
Der Rumpf wiegt momentan ohne Ruder und Kiel ca. 250gr.
Gegenwärtig bin ich dabei, jeweils 3 Längsstringer zwischen den Spantpositionen einzukleben.
Das sind winzige, biegsame T-Profile, die quasi eine Längsverbund-Faserverstärkung erzeugen sollen.
Die Haftung/Verschweißung/Verklebung der Filaments parallel zueinander scheint geringer zu sein als die Materialfestigkeit (ist eigentlich so zu erwarten). Leuchtet ein, da wohl nur der "Roving" ,
nicht aber seine 1-2 Nachbarn sowas wie aufgeschmolzen werden. => Optimierungsbedarf unbedingt!
Bei meiner Druckvariante ist es quasi ein doppelter Vasendruck, da ich meinem Slicer ein
zweischaliges Mesh vorsetze, das er innen und außen abfährt .
So komme ich mit meiner 0,4mm-Düse auf die gewünschten 0,7-0,9 mm Wanddicke.
=> das könnte aber auch der Hacken an der vermeintlichen Sprödigkeit sein.
Wobei in der Literatur dem PLA ohnehin spröderes Verhalten nachgesagt wird.
https://www.techstage.de/ratgeber/3D-Dr ... 58362.html
Irgendwann werde ich auch mal ABS ausprobieren.
Die Geschichte mit den separaten Spanten anstatt eines reduzierten Segmentflansches ist eher einfach.
Da habe ich in FreeCAD eine schnelle und flexible Routine gefunden.
Die Spanten sind so wie deine gebaut, allerdings ohne Mittelsteg.
Das bisschen Mehrgewicht stört mich noch nicht. Aber 3-4 h Segment-Drucken gegenüber einer
halben Stunde Spant, der dann möglicherweise nochmal modifiziert werden muss.....
Aktuell zahle ich noch jede Menge Lehrgeld.
Der T-Stringer besteht quasi nur aus Längslagen, nur die 2. Schicht ist eine Kreuzlage.

[GER OK 712]

Hallo Hammax,

Ich habe für dich noch eine Anregung zum Nachdenken.

Eine gedruckte RG im "Rohzustand" sollte ca. 130g bis 150g wiegen. Das Material PLA......

Du sagst im Moment ist es noch nicht dein Ziel dieses zu erreichen. Verstehe ich. Kannst das mal im
Hinterkopf behalten um deine Fertigungstechnologie dafür auszurichten.

Für eine RG reicht der Spiral-/Vasendruck aus. Einen Layer (Bahn) ! Max Wandstärke 0,6mm.

Die Angesprochenen Spanten, Längsträger, Schotten usw. bringen die strukturelle Steifigkeit.


Zwei Möglichkeiten der Produktion der Bauteile kenne ich. Den Spiral-/ Vasenmodus und den Vollmodus.
Im Spiral-/ Vasenmodus regelt man die Wandstärke entweder mit dem Flow oder des Düsendurchmessers.
Oder man wendet beide Varianten an? Und kombiniert diese.

Der Vollmodus ist gedacht kompakte Bauteile herzustellen. Außenwand, Innenwand und Infill sind dafür
vorgesehen. Nur mit einem Trick ist ein Hohlkörper zu produzieren.
Anzahl der Außenbahnen und Innenbahnen je nach Wunsch einstellen. Das Infill auf "Null".
Leider entsteht bedingt durch die Produktionstechnologie eine Ansatznaht. Die auf der Außenseite zu sehen ist.

In beiden Fällen benötigt man ein Volumenobjekt. Das im CAD vorliegt. Die Produktionseinstellungen werden im Slicer vorgenommen.

Andy seine Manta2017 habe ich bestimmt an die 35mal gedruckt. Das wahren alles Probe- und Versuchsboote. Mit dieser Vorlage habe ich am praktischen Beispiel den Umgang mit den 3D-Drucker und Slicer geübt. Verstanden wie sich der geschmolzene Kunststoff verhält.
Und die entsprechende Konstruktion dazu gelernt.
Wie du schon gesagt hast "Lehrgeld".

Wenn Du nach Möglichkeiten für das Verhalten des Kunststoffes suchst. Mit praktischer Anwendung.
Nutze dazu einfache Geometrien. Zylinder, Würfel, Pyramide usw. Oder wie ich Andyś Manta Im Übrigen -------Danke Andy für die Vorlage.

Im Anhang habe ich Bilder eines RC-Segelbootes. Und zwei Bilder zeigen ein Volumenmodell eines Segmentes (aus verschiedenen Ansichten) das ich mit der STL-Datei aus meinem CAD-Programm für den Slicer exportiere.

Gruß und gutes Gelingen, Kuddel

[haegar]

Hi, Max,
ich kann Kuddel nur beipflichten. Bei Dir stimmen die Druckparameter noch nicht.

- Richtwert für die Wandstärke einer RG ist 0,55mm. Das reicht! Querspanten sind bei einer RG und 0,5-0,6mm Wandstärke unnötig. Die Verstärkungen, die durch die Überlappung der Segmente entstehen, reichen aus. Für ein Klassik-Rigg ist aber, wie Kuddel zu Recht bemerkt hat, eine Längsverstärkung im Vorschiff nötig, damit es Dir das Deck nicht hochzieht
- Probleme mit der Layerhaftung darf es bei PLA und PETG nicht geben. Ich tippe mal, dass Deine Drucktemperatur zu niedrig ist. Kritisch mit der Layerhaftung ist es bei ABS und ASA. Da wird es nach meiner Erfahrung schnell grenzwertig. Für ABS habe ich das im Dünnwanddruck bisher nicht in den Griff bekommen, für ASA nur soso lala. Da hängt aber auch immer viel vom Hersteller ab. Es gibt gewaltige Unterschiede.
- PLA ist spröde und bricht sehr leicht. PLA+ ist da schon viel besser. Für Funktionsteile (kein Dünnwanddruck) bin ich inzwischen mit wachsender Begeisterung bei ASA gelandet. Das hat gegenüber ABS den großen Vorteil einer besseren UV Beständigkeit und es stinkt beim Drucken kaum.
- Wenn möglich, ist eine Oberflächenversiegelung mit Epoxy ratsam. Je nach verwendetem Filament muss es nicht unbedingt Kuddel's Spezialharz sein. Ich habe bisher mit dem R&G Harz L gute Erfahrungen gemacht. Demnächst werde ich mal Experimente mit ASA machen. Da hat man einen etwa 10%igen Gewichtsvorteil gegenüber PLA, den man gut für eine Beschichtung mit einem 25er Glasgewebe nutzen kann. Dann ist auch die kritische Layerhaftung entschärft. Bei Ruderblättern habe ich das schon erfolgreich getestet.

Ich habe gerade mal meine EVO auf die Waage gelegt. Gedruckt in PLA+, Epoxi-versiegelt, lackiert, mit Bumper, Ruder und allen RC-Komponenten, aber ohne Empfängerakku und Kiel komme ich auf ein Rumpfgewicht von 245g. Das sind eigentlich 15-20g zu viel, aber ich musste etliche Stellen spachteln, da ich massive Probleme mit Verzügen hatte (ja, gibt es auch bei PLA!). Die habe ich jetzt erst besser in den Griff bekommen, seitdem ich einen eingehäusten Drucker habe. Spachtel und natürlich auch der Lack wiegen nun mal. Außerdem habe ich mir einen Akkukasten gegönnt, der wiegt auch ein paar Gramm.

Ansonsten, man muss schon einige kg Filament durch seinen Drucker jagen, bevor man gute Ergebnisse bekommt. Ein ganz wichtiger Hinweis noch zum Schluss: man tendiert gern dazu, zu fett zu drucken. Weniger ist häufig mehr! Und die Angaben der Hersteller über den Düsendurchmesser stimmen meist genau so wenig, wie die zum Filamentdurchmesser. Letztere kann man messen (über einige Meter alle 30-50cm 3 Messungen um 120 Grad versetzt und Mittelwert bilden) ersteres muss man man in Testreihen ermitteln, in denen man die Extrusion Width nachregelt. Das Ergebnis kann durchaus 30% unter der Herstellerangabe liegen.

[hammax]

... so ich habe gerade einen "richtigen" Vasendruck des Mittelsegments durchgelassen.
Mit richtigen, integralen Reduzierflanschen an beiden Seiten, erhaltene Wanddicke 0,45mm =>
owowo ist das weich. Aber ansonsten ist der einlagige, stoische Vasendruck mit seiner gleichmäßigen
Ablegegeschwindigkeit fast schon ein Zen-Erlebnis.
Mit 138mm Bauhöhe geht er gerade noch in meinen 150er Druckraum.
Es juckt mich gerade in den Fingern, das Mittelstück mit integralem Mast/Kielkasten nochmal zu machen.
Zumal mein derzeitiger Kielkasten mangels Markierung leicht schief eingeklebt ist.
Jetzt mittig, vertikal, längsschiff geteilt, so dass man anschließend Stb und Bb zusammenklebt.
Mal sehen, ob ich eine etwas größere Wanddicke diesmal hinkriege.
Schade, dass mein Farbspektrum so ziemlich alle ist, sonst könnte ich rot und grün verwenden.
(Die Crew sieht, dass der Skipper jedes mal vor Wachantritt ein Kästchen aufschließt und einen Zettel liest.
Anschließend wird alles wieder verstaut und verschlossen.
Irgendwann traut sich einer zu fragen, was denn da drauf steht. Der Skipper zeigt den Zettel her.
Rechts = Steuerbord = Grün ; Links = Backbord = Rot => rote Backe)