Beiträge von Robert Ganter im Thema „Keine Angst vor dem Einsatz von CAD-Software im Selbstbau!“

Hallo zusammen,

Marcel hat ja (auch zu meinem Beispiel) noch weitere Informationen nachgeliefert: Hilfslinien, externe Geometrie, etc. Habe ich alles verwendet in meinem einfachen Beispiel, das war aber so natürlich nicht ersichtlich. Mir ist so bewusst geworden, wie viele Details, die man sich irgendwann mal mühsam erarbeitet hat, ins Unterbewusstsein gerutscht und als selbstverständlich angesehen werden. Stellt man dann etwas vor, geht das gerne vergessen.

Einerseits mag das entmutigend für mitlesende Anfänger sein, anderseits sind es diese hart erarbeiteten Erfahrungen, die die Routine ausmachen. Irgendwie muss da glaube ich jede(r) mal durch.

Als Abschluss für mein Beispiel noch zwei Bilder:

Hier ist der 3D Drucker seit 2 1/2h am rödeln. Man sieht zwei Details: das Innere des Körpers ist mit einer Rautenstruktur gefüllt. Das spart einerseits Material, aber auch Gewicht. Die Form und Dichte lässt sich in der Slicer-Software einstellen.

Das zweite Detail zeigt, dass ich im Übermut nicht aufgepasst hatte: das Langloch hat eine Stützstruktur. Bei 3mm Breite wäre das nicht notwendig. Es hat mich etwas Zeit gekostet, das wieder raus zu murksen. Hier lohnt es sich, das sorgfältig zu planen und dem Slicer zu sagen, dass er das weglassen soll.

Und so sieht das Teil nach fast 3h Druck und oben erwähnte Nacharbeit aus:

Die hässliche (Unter)Seite zeige ich euch nicht. Ich hätte, nach längerer Einsatzpause des Druckers, erst mal etwas Material "verdrucken" sollen, bevor ich dieses Teil hergestellt habe. Für den Zweck, den es erfüllen soll, ist es ok. Ansonsten wäre es Ausschuss.

Herzliche Grüsse

Robert

Hallo zusammen,

so, jetzt auch von mir noch ein einfaches Beispiel. Wie ich im Thread "Woran hast Du heute gebastelt" schon erwähnt hatte möchte ich die Torsion und Durchbiegung eines 50x50x2mm Alu-Vierkantrohrs messen. Ich habe vor, das mit Hilfe eines Lasers, der als optischer Zeiger einen Punkt auf eine entfernte Wand projiziert, zu tun. In Auslenkungsrichtung des Lasers wird noch ein Massstab befestigt und das ganze mit dem Smartphone in Zeitlupe (240fps) gefilmt. Damit kann die Auslenkung anschliessend in Ruhe ausgwertet werden.

Das Alurohr ist unterwegs zur Hornbachfiliale, restliches Material wie Gewindestangen sollten dort an Lager rumliegen.

Bleibt noch der Laser. Den gibts (auch für helvetische Verhältnisse legal, da hier für Privatpersonen nur noch Klasse 1 Laser legal sind) bei Reichelt.

Zum Befestigen des Lasers habe ich einen einfachen Block in Freecad modelliert, den ich mit dem 3D Drucker herstellen werde. Zum besseren Verständnis, wie ich vorgegangen bin, hilft das folgende Bild:

Was man sieht, ist der fertige Block, so wie er gedruckt werden soll. Beim 3D Druck sollten einige Randbedingungen eingehalten werden wie z.B. dass grössere Aussparungen in vertikaler Richtung zu vermeiden sind (resp. beim Druck durch Stützstrukturen, die anschliessend mehr oder weniger aufwändig entfernt werden müssen abgestützt werden müssen. Ausserdem gibt es durch den Schichtaufbau eine Vorzugsrichtung (Belastbarkeit). In meinem Fall spielt das keine Rolle, die Belastung ist vernachlässigbar.

Zum besseren Verständnis habe ich mit roten Pfeilen die Skizzen (Modellansicht) auf dem 3D Bild verdeutlicht.

Modelliert habe ich in der Part Design Workbench.

• Skizze 1 (Sketch) definiert den Grundriss, der anschliessend mit 16mm aufgepolstert wird.

• Dann wirds das erste Mal gefährlich. Skizze 2 (Sketch001) wird auf die Oberfläche des vorher aufgepolsterten Blocks abgestützt. Das ist legal und ok, allerdings sollte man dies soweit als möglich vermeiden, da jede nachträgliche Änderung in früheren Objekten (Skizzen, etc.) das ganze Teil versaubeuteln kann. Grund ist, dass die interne Baumstruktur des Dokuments auf Knotennamen verweist und diese bei Änderungen umbenannt werden (oder auch nicht). Keine Ahnung, wie man auf eine solche Idee kommen kann, aber dieser Fluch liegt nun auf Freecad. Das Team arbeitet daran, das zu reparieren, scheint aber nicht so einfach zu sein. Besser wäre es also, eine unabhängige Skizze zu erstellen und anschliessend das aufgepolsterte Teil entsprechend zu verschieben.
  Nun, wie dem auch sei, wenn man weiss, was man tut und sich auf einfache Strukturen beschränkt, ist dieses Vorgehen durchaus ok.
  Also, in dieser Skizze habe ich eine Tasche skizziert, die durch alles durchgeht. Hier kommt am Schluss der Laser rein. Damit nichts klemmt, habe ich 0.25mm dazu gegeben. Wenn es immer noch zu eng sein sollte kann ich das mit einer Feile etwas aufweiten.
• Skizze 3 (Sketch002) wird ebenfalls auf die Oberfläche von Block 1 bezogen und definiert eine 30mm Aufpolsterung, die letzten Endes den Fuss des Laserhalters darstellt. Dessen Grundriss beträgt 46x46mm und passt damit auf (in) das Vierkantrohr.
• Skizze 4 (Sketch003) definiert ein Langloch, das, sollte Bedarf dafür da sein, als Kabeldurchführung dienen kann.

Das ganze war in gerade mal einer Viertelstunde erledigt und zeigt, dass das ganze kein Hexenwerk ist. Anschliessend habe ich den Block als STL Datei exportiert, so dass ich ihn mit der Slicersoftware (ich verwende Ultimake Cura) für den 3D Drucker aufbereiten konnte. Das folgende Bild zeigt das geslicte und für den Drucker bereite Design. Ich habe das ganze noch aufgeschnitten, um zu zeigen, wie die Software den Design aushöhlt:

Für ein "seriöses" Projekt würde man natürlich mehr Sorgfalt walten lassen, oft sind es aber einfache Teile, die mal schnell her müssen oder Funktionsmuster, um damit rumzuspielen, auch wenn das definitive Teil z.B. aus Holz oder Alu bestehen wird.

So, das wars. Ein weiterer Beitrag, wie man mit der Sheetmetal Workbench (für Blechbiegeteile) Teile aus Dibond designen kann brauche ich noch etwas länger. Dibond dürfte den meisten als Basismaterial für Wandbilder bekannt. Man kann aber noch viel mehr damit machen. Und dank der Werbeindustrie sind auch aufwändigere Konstruktionen für uns Amateure greifbar geworden.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Holger,

soeben kurz getestet: PLOP spuckt 40% aus, wenn man automatisch eine 3-Punkt Zelle generiert.

Das FEM Modul von Freecad könnte eine interessante Ergänzung zu PLOP sein, da damit auch geneigte Spiegel berechnet werden können.

Herzliche Grüsse

Robert

Hallo zusammen,

Von mir auch erst mal ein (nachträgliches) frohes Fest. Ich hoffe, ihr hattet es ruhig und (Corona)stressfrei…

Zum Beitrag von Jürgen: ich gebe Dir Recht und ich gebe Dir nicht recht.

Die klassische Konstruktion am Reissbrett war naturgemäss 2D. Es brauchte die räumliche Vorstellungskraft und Erfahrung des Konstrukteurs, ein letztendlich 3D Objekt mit 2D Zeichnungen so zu konstruieren, dass es fertigbar war und auch passte. Ich ziehe immer wieder meinen Hut, wenn ich vor komplexen alten Maschinen stehe und daran denke, dass die einzigen Hilfsmittel, sowas zu konstruieren damals Papier, Bleistift (und Tusche), Rechenschieber und Logarithmentafeln waren.

Da Du ja damit beruflich zu tun hast, ist eine solche Abstraktion für Dich tägliches Geschäft.

Anderseits: jedes Objekt, das mittels Konstruktion designed und über Zeichnungen gefertigt worden ist, ist 3D.

Der Reiz für uns Amateure, ein 3D Objekt zu modellieren liegt meiner Meinung darin, dass die abstrakte räumliche Vorstellung des Objekts direkt sichtbar wird. Selbst wenn am Schluss die produzierten Teile „flache“ Sperrholzbretter sind, die auf einer Portalfräse produziert worden sind: dass sie als 3D Puzzle passen, hat man schon am Bildschirm gesehen. Da wir i.A. nicht über die Erfahrung, Prozesse und Resourcen verfügen, mal schnell ein paar Generationen Funktionsmuster rauszuhauen, um zu sehen, ob es passt, ist es extrem hilfreich, schon früh Probleme „sehen zu können“.

Ein Grund, weshalb 3D-Drucker, (Portal)-CNC Fräsen etc. sich so in der Makerszene etabliert haben liegt gerade darin begründet, dass die Modellierung auch für Nicht-Cracks handhabbar geworden ist. Profis mögen über so entstandene Kunstwerke lächeln (mir geht es jedenfalls ab und zu so, wenn ich elektronische Baugruppen Modell „kreatives Kleben mit Lötzinn“ sehe), letztendlich tun sie aber ihren Zweck. Und das ist die Hauptsache.

Ich breche daher eine Lanze für 3D Modellierung, sie ermöglicht einen leichteren Zugang zur Konstruktion von 3D Objekten.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

Ich möchte ja nicht arrogant wirken, vielleicht verstehe ich Tobias ja (auch) falsch. Auch liegt es mir fern für ein bestimmtes Tool zu missionieren. Soll jeder nach seiner Façon glücklich werden.

Aber ich hatte schon darauf gewartet, dass hier jemand aufschlägt mit einem (noch) nicht implementierten Detail in Freecad und das bemängelt. Sowas kommt bei mir meist ziemlich schräg an. Marcels Absicht war, Möglichkeiten aufzuzeigen, nicht Steine auf dem Weg dahin.

Das Modul für technische Zeichnungen (also die Extraktion von 2D Zeichnungen in diversen Schnitten, mit mehr oder weniger Details, vermasst oder nicht) ist noch stark im Aufbau begriffen. Sprich: da ist noch viel Luft nach oben. Für erfahrene Benutzer ist das kein grosses Problem, die behelfen sich mit Workarounds. Neulinge (ich betrachte mich, was Konstruktion angeht, immer noch als solchen) werden sich auf die Möglichkeiten beschränken müssen, die da sind. Und die reichen schon recht weit.

Wer also darauf angewiesen ist, ökonomisch (Zeit!) für professionelle Dokumentation geeignete Zeichnungen und Schnittbilder generieren zu können, wird mit Freecad im Moment vielleicht noch nicht glücklich.

ABER: whayne juckts? Wir betreiben hier ein Hobby, selbst wenn Konstruktionsdaten veröffentlicht und geteilt werden, ist eine geschleckte Dokumentation zwar was feines, aber auch nicht zwingend.

- für 3D Druck: entweder ist es druckbar oder man braucht eh die CAD Daten für Verbesserungen

- viel interessanter und wichtiger als Produktionszeichnungen ist Knowhow, wie man z.B. Löcher für Einpressbuchsen (Gewinde) dimensioniert, Bohrungen oder Brauen, aber auch Stützstrukturen nachbearbeitet, etc. Ich bin sicher, da steckt einiges an Knowhow in den Leuten, das in diesem Thread veröffentlicht werden darf.

- für Nachbau: sicher sind Explosionszeichnungen für Montageanleitungen toll, aber Hand aufs Herz: hat das schon jemals jemand vermisst? Wie gesagt: 3D Druck -> drucken, nachbearbeiten, zusammenbauen. Holzkonstruktionen -> vermasste 2D Zeichnung, Handarbeit. Schraubverbindungen -> Dimensionen, Material, ev. Drehmomente.

Ich gehe hier mit Marcel einig: Freecad ist ein gutes Tool, um in die Welt der 3D Modellierung einzusteigen. Im Gegensatz zu (zwar kostenlosen, aber proprietären) Systemen wie Fusion360 oder Google Sketch ist das Datenformat offen, die Entwickler sind für Feedback offen und mit viel Elan am Verbessern und Erweitern.

(Wer übrigens das Problem von geschlossenen Datenformaten erahnen will: überlegt euch mal, wie ihr in 30 Jahren noch an ein in einer Behörde im Wordformat abgelegtes Dokument kommt. Die Papierkopie ist übrigens beim vorletzten Hochwasser Richtung Nordsee gespült worden. Microsoft gibts nicht mehr. Na?)

So gut wie niemand hier kann z.B. beim Spiegelschliff auf professionelle optische Testeinrichtungen zurückgreifen. Das Resultat? Ein Spiegel besser wie der andere, getestet mit einfachster Technik. Die meisten kommerziellen Teleskope für den Amateurbereich kommen nie da ran. An der Messtechnik liegt es nicht.

Also: wer sich mit 3D Modellierung beschäftigen will, erhält mit Freecad ein gutes Werkzeug. Wer lieber auf geschlossene Systeme wie Fusion360 setzen will, darf damit glücklich werden.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Holger,

Das ist ein interessanter Gedanke, hab ich mir so noch nicht überlegt.

So hat jeder seinen Weg als Ausgleich zur Arbeit gefunden.

Ich denke aber schon, dass der Einsatz von Computern und CAD für Manchen interessant sein könnte, der dann am Schluss trotzdem die Feile schwingt, um seinem Werk den letzten Schliff zu geben .

Diese Vielfalt macht für mich auch den Reiz eines Hobbies und dieses Forums aus.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Marcel,

danke für diesen Thread. Möge er endlos werden

Ich arbeite ebenfalls schon eine Weile mit Freecad und habe auch schon einige Dinge mit meinem einfachen 3D-Drucker ausgedruckt.

Wer selber keinen 3D Drucker hat, kennt mit Sicherheit jemanden, der einen hat (oder einen Verein, der damit ausgerüstet ist).

Bis auf das Detail: Skizzen "kann" man einschränken (Skizzen *MUSS* man vollständig einschränken, alles andere führt zu Problemen) kann ich Deine Crashvorstellung uneingeschränkt unterschreiben.

Die Lernvideos von "flowwies" sind in der Tat Klasse, es lohnt sich als Einstieg auf jeden Fall.

Jetzt noch eine kleine Warnung. Wird zwar nichts nützen, da läuft jeder mal rein, aber trotzdem:

Freecad hat ein für Anfänger (und unachtsame nicht-mehr Anfänger ) unschönes Problem: aus irgendeinem Grund wurde in der Anfangszeit seiner Entwicklung mal entschieden, die interne Baumstruktur von Objekten über die Namen ihrer Knoten zu verlinken. Das führt dazu, dass spätere Änderungen (Anfänger: Planung nicht sauber gemacht) gerne mal das Objekt versaubeuteln, da dann einfach so der Knotenname umbenannt und die folgenden Zweige abgehängt werden. Oft kann man das reparieren, aber das bedeutet schnell mal einen Abend Zusatzarbeit. Das einfach so als Warnung. Been there, done that, several times . Das Freecad Team arbeitet daran (schon eine Weile), das Problem zu lösen, aber offenbar wurde das gründlich falsch konzipiert, ist also nicht so einfach.

In diesem Zusammenhang kann ich nur jedem empfehlen, sich ein Versionsverwaltungtool wie Subversion oder git zu installieren. Werden Zwischenstände regelmässig abgespeichert (comitted) hält sich der Schaden in Grenzen. Abgesehen davon kann so immer auf ältere Versionen zurückgegriffen werden, wenn man mal auf dem Holzweg landet.

Ansonsten möchte ich mich gerne dem Aufruf von Marcel anschliessen. CAD ist heutzutage erschwinglich und auch von Laien beherrschbar geworden. Selbst für vermeintlich einfache Konstruktionen lohnt sich das, da Überraschungen a la "oh, da überschneiden sich ja zwei gekreutzte Schrauben" oder "die Mutter ragt aber in den optischen Pfad" schon erkannt werden, bevor schon alles gesägt, gebohrt und geschraubt ist. Natürlich macht dieser hemdsärmlige Ansatz einen Teil des Reizes aus, aber wenns dann ins Geld geht, ärgert man sich nur.

Standardteile wie Schrauben oder Muttern können einfach eingefügt werden (es gibt dafür eine Workpackage), viele Hersteller von mechanischen Baugruppen (z.B. Kugellager oder Knöpfe) stellen STEP Dateien (ein Standard-Austaschformat) zur Verfügung, so dass diese Teile ganz einfach in den Design integriert werden können.

Ich bin bisher erfolglos geblieben, (für Amateure) brauchbare Literatur oder Lehrmittel zu finden (abgesehen von Videos). Da ich aber überzeugt bin, dass wir hier im Forum Spezialisten auf diesem Gebiet haben, wäre dieser Thread vielleicht eine Möglichkeit, Fragen und Probleme rund um diese Thema zu diskutieren.

Idee: Freecad Datei (Detailproblem, damit nicht zu gross) hochladen, Fragen wo und warum man ansteht und hoffen, dass sich daraus eine Diskussion mit Lösung entspannt.

An den Maschinenraum: wäre es vielleicht sinnvoll ein Unterforum "CAD" oder "Konstruktionssoftware" zu erstellen? Da könnten dann z.B. auch Fragen zu Figure-XP oder anderen Tools gestellt werden.

Herzliche Grüsse

Robert