Ausgabe 2020.2

3D-Druck für die Spur H0 - Modellbahn

Bereits im letzten Jahr konnten wir über die sehr interessanten Fortschritte des 3D-Drucks im Schiffsmodellbau berichten. In diesem Jahr ist der 3D-Druck bei uns auch im Eisenbahnbahnmodellbau der Spur H0 (1:87) angekommen.

Der 3D-Druck eröffnet im Eisenbahnmodellbau viele neue Möglichkeiten für die Realisierung von Modellen. So rückt vor allem die Entwicklung und Herstellung von eigenen Dekorationsobjekten für die eigene Modellbahnanlage in den Vordergrund. Aber auch Gebäudeteile und sogar ganze Gebäude lassen sich nach dem erfolgreichen Design in einem 3D-Programm realisieren. Hierbei kann man sich zum Teil von den diversen Herstellern unabhängig machen, die oft recht teure Bausätze im Programm haben.
Für die Realisierung von Dekorationsobjekten muss jeder Modellbauer insbesondere auf die Druckauflösung seines Druckers achten. Bei größeren Objekten können noch die normalen 3D-Drucker mit den verschiedenen Kunststoffen wie PLA und ABS verwendet werden. Sollen jedoch viel kleinere Strukturen, wie beispielsweise bei einer Altstadtlampe oder die Deckelgriffe einer Mülltonne gedruckt werden, bietet sich der Einsatz eines Flüssigharzdruckers (Resinharz) an. Auch das Drucken von Alu-Milchkannen, Campingtischen und Fahrrädern mit Ständern ist möglich.
In unserem Verein wurde bisher der Flüssigharzdrucker "Anycubic Photon" eingesetzt.

Wie bei den anderen 3D-Druckern sind bei Flüssigharzdruckern auch einige Punkte zu beachten. Für die Auswahl eines Flüssigharzes müssen die Spezifikationen des Druckerherstellers unbedingt beachtet werden. Der Drucker braucht einen waagrechten Stand. Die Grundeinstellungen aus dem Benutzerhandbuch müssen beachtet werden. Des Weiteren sollte aufgrund des Geruchs des Harzes, vor allem während des Drucks, darauf geachtet werden, dass der Drucker in einem sehr gut belüfteten Raum und bei normaler Zimmertemperatur aufgestellt und betrieben wird. Als kostenloses 3D-Programm kann unter anderem "Blender" verwendet werden. Es gibt auch Plattformen auf denen Druckdateien geteilt, aber auch heruntergeladen werden können. Die Plattform "Thingiverse" kann hier genannt werden. Die Druckdateien werden in dem Dateiformat .stl gespeichert.

Die handwerkliche Arbeit fällt bei gedruckten Modellen dennoch nicht weg.
Damit der Druck qualitativ hochwertig wird, sollte man bei der Modellierung der Modelle eine paar Tipps beachten.
- Feinheiten am Modell stärker ausprägen
- Sauberer Objektaufbau -> Keine Vielecke entstehen lassen!

Wenn die Modelle gedruckt sind, sollten diese bei klarem Sonnenlicht oder direkt unter einer UV-Lichtquelle richtig aushärten. Vor dem Aushärten sind die Modelle mit Alkohol, zum Beispiel Isopropanol, vom überschüssigen Harz zu befreien.

Nach dem Druck können Änderungen durch Einwirkungen von außen eintreten. Ein Verbiegen der Objekte vor dem Aushärten durch UV-Licht ist möglich und kann leider nur schwer verhindert werden. Dies kann aber je nach Modell auch Vorteile bringen, beispielsweise bei dem Bau einer Achterbahn. Kritische Stellen am Modell sollten deswegen immer stärker ausgeprägt werden.







Altstadtlampen für die Car System-Anlage



In der Mitte unserer Car System-Anlage entsteht langsam eine kleine Altstadt. Die bisherige bauliche Entwicklung lässt sich durch unsere bisher veröffentlichten Fotos und Videos gut erkennen. So ergab sich auch die Idee einen Tag- und Nachtwechsel zu realisieren, für den auch Straßenlampen benötigt werden. Diese Idee stieß eine erste Entwicklung von modernen Straßenlampen an, die mit weiß-warmen Leuchtdioden ausgestattet wurden. Der Kauf von fertigen Straßenlampen kam für uns aufgrund der hohen Preise, Fertigung sowie des Aufbaus nicht in Frage. Des Weiteren kamen auch moderne Straßenlampen für die Altstadt nicht infrage.
Nach einer ersten Sichtung des Angebots bei den verschiedenen Herstellern sorgte leider wieder für eine kleine Enttäuschung.
Zu hohe Preise und der unrealistische Maßstab der Lampen brachte uns wieder zurück zum 3D-Druck.
So wurde versucht der Typ von Altstadtlampe, die in der Büdinger Altstadt zu finden ist, nachzubilden. Um die sehr filigranen Strukturen der Lampenhalterung und des Lampendeckels realisieren zu können, wurde wieder ein Flüssigharzdrucker verwendet.

Auch die gedruckten Bauteile der "Büdinger Altstadtlampe" mussten wie jedes andere Modell vor dem Zusammenbau weiter bearbeitet werden.
Zunächst mussten alle Bauteile von der gedruckten Halterung vorsichtig abgetrennt werden. Hierfür empfiehlt es sich ein kleines Skalpell zu verwenden. Die kleinen Bauteile können bei der Abtrennung auch "wegfliegen". Hier am besten gut aufpassen. Nach der Abtrennung muss überschüssiges und getrocknetes Flüssigharz vorsichtig abgekratzt und abgefeilt werden. Es kommt leider vor, dass der 3D-Drucker bei manchen Teilen unsauber druckt. Dies war bei unserer Fertigung vor allem beim Lampendeckel der Fall. Beim Design ist auf der Innenseite des Lampendeckels ein Sechseck passend zum Lampenschirm angefügt worden. So lassen sich beider Bauteile einfacher zusammenkleben. Durch das unsaubere Drucken ist ein Wulst entstanden. Mit einer kleinen Vierkantfeile musste das Sechseck aus dem Wulst herausgefeilt werden. Das gleiche gilt auch für den Lampenboden, sofern das vorhandene Sechseck nicht korrekt gedruckt wurde.

Nachdem nun alle Bauteile bearbeitet wurden, konnte die Lackierung der Bauteile beginnen. Zunächst wurde die Innenseite des Lampendeckels mit schwarzer Farbe angemalt. Im weiteren Schritt folgte die Lackierung der Außenseite des Lampendeckels, beide Seiten des Lampenbodens und Wandhalterung mit Tiefschwarz.

Nachdem alle Lackierarbeiten beendet waren, folgte der Zusammenbau der Lampen.
Im ersten Schritt wurden an orangene Leuchtdioden der Baugröße 0603 Kupferlackdrähte gelötet. Im nächsten Schritt wurden die Leuchtdioden an die Innenseite der Lampendeckel geklebt, so dass die Leds nach unten zur Straße leuchten. Zum festkleben der Leuchtdioden wurde Sekundenkleber verwendet, der die Farbe nicht auflöst. Danach folgte der Lampenschirm. Im Lampenboden ist beim Design ein Loch für die Kupferlackdrähte gelassen worden. Nun mussten beide Drähte durch das Loch gesteckt werden und der Lampenboden konnte ebenfalls festgeklebt werden. Zum Schluss folgte nun die Wandhalterung. Bei dem letzten Schritt musste sehr sorgfältig gearbeitet werden, denn das Lampengehäuse soll ja richtig auf der Halterung sitzen. Vor der Montage an den Gebäuden wurden die Drähte noch an die Wandhalterung angeklebt und vorsichtig mit einem sehr feinen Pinsel mit schwarzer Farbe angemalt.

Als der Kleber vollständig getrocknet war, stand der Befestigung an den ersten zwei Gebäuden nichts mehr im Weg. Die Lampen wurden ebenfalls mit Sekundenkleber festgelebt. Auf der Innenseite der Wände wurden die Drähte mit Sekundenkleber an der Wand gesichert. Zum Schluss wurden die Altstadthäuser fertig zusammen gebaut und auf die Anlage gestellt. Der Anschluss an die Lichtsteuerung erfolgt zu einem späteren Zeitpunkt.

• Redaktion der Modellbauberichte
  Maximilian Franz | Fotos: Maximilian Franz, Jan Wiedersum
  
  Büdingen, 12. August 2020