Ein Erfahrungsbericht: Moderne CNC-Technik im Modellbau

Text von Hans-Dieter Gölitz

Weit spannt sich der Bogen zurück zu den Tagen, an denen ich mit neun Jahren mit Balsaholz, Leim, Spannlack und Japanpapier hantierte und meine ersten eigenen Modelle in die Luft brachte. Der Grund, warum ich heute diesen Erfahrungsbericht zu Papier bringe ist, um darüber zu berichten, wie die Begeisterung über unser schönes Hobby die gleiche geblieben ist, die Werkzeuge sich aber dramatisch geändert haben.

Seit dem neunten Lebensjahr betreibe ich als Hobby den Modellflug – hier insbesondere den Segelflug. Da meine Berufswahl mich später in den Maschinenbau geführt hat, interessierte mich schon immer das technische Zeichen. Im Laufe meiner Berufsjahre entwickelte ich dann als Hobby den Umgang mit dem Computer (CAD), um hier für den Modellflug Konstruktionen zu erstellen. Angefangen habe ich mit Caddy, einem CAD System auf DOS-Basis.

Das erste Projekt: Eine F3B Seilwinde

1994 besuchte ich zwei Lehrgänge auf der Volkshochschule, um mir Grundkenntnisse anzueignen. Als erstes eigenes Projekt mit diesem neuen Arbeitsmittel konstruierte ich eine F3B Winde, inklusive Umlenkrolle. Norbert Habe bekannt durch seine HN Profile gab mir einige Tipps und Hinweise, wie so eine Winde aussehen sollte. Nachdem die Konstruktion stand, wurden die Teile angefertigt. 1995 ging die erste Winde in Betrieb. Zwischenzeitlich habe ich insgesamt sechs Stück gebaut und bis heute versehen sie ohne eine Störung ihren Betrieb. Bis zu diesem Zeitpunkt habe ich alles nur in 2D gezeichnet.

Der Traum: Eine eigene CNC-Fräsmaschine

Dann lernte ich Volker Klemm kennen. Er baute Voll-GFK Modellsegelflugzeuge in Formen, wie ich es vorher nicht kannte. Nun war mein Interesse geweckt und ich wollte an neuen Konstruktionen mitarbeiten. Wir bauten gemeinsam aus Formen den Carisma, später den FS 14.
Um unabhängig von Fräsarbeiten zu sein machten wir uns Gedanken, ob wir nicht selber so eine CNC-Fräsmaschine anschaffen sollten. Allerdings benötigt man dafür auch erst einmal Software, die diese Daten dann für die Maschine umsetzen kann. Durch die FMT wurden wir dann im November 2004 auf einen Bericht der Firma 4Cam GmbH und ihre CAD-Software MegaNC aufmerksam. Mit dieser Software konnte man 2D und 3D Zeichnungen erstellen. Anschließend wurden diese Daten in NC-Daten umgewandelt, das Format für die CNC-Fräsmaschine.
Man konnte diese Software kostenlos drei Monate testen. Zuerst musste ich mich an die neue Oberfläche gewöhnen. Aber die Berichte (FMT 06/04, 01/05 und 02/05) enthielten auch Praxisbeispiele, an denen ich mich orientieren konnte. Langsam arbeitete ich mich ein. Dann ging es auch schon an die ersten Versuche des 3D Zeichnens. Wenn ich nicht weiterkam, konnte ich die Hotline der Firma 4Cam anrufen und die Herren Zimmermann oder Stolz halfen mir sofort weiter.

Das nächste Projekt: Hochleistungssegelflugmodell FS 5000

Die ersten Kleinteile für fünf Meter Spannweite

Volker Klemm hatte ein Segelflugzeug mit vier Meter Spannweite im Programm: Den FS 4000, den ich dann als erste 3D Arbeit gezeichnet habe. Nun kam die Idee, den FS 4000 auf fünf Meter zu erhöhen und wir benötigten für den neuen Flügel Frästeile. Also musste eine Fräsmaschine her. Wir entschieden uns für einen Hersteller, der wenige Kilometer von uns entfernt seine Produkte vertrieb.
Die Maschine hat einen Verfahrweg X = 1300mm; Y = 700mm und Z = 180mm. Sie wird angetrieben über 4-A-Schrittmotoren und Kugelumlaufspindeln. Die ersten Gehversuche klappten nicht so richtig und die Firma 4Cam unterstützte mich, indem der Gebietsleiter für unseren Bereich zu mir nach Hause kam und mit mir die Software für die Maschine und die Anlage selbst einrichtete. Nun fräste ich die ersten Kleinteile, Hutzenformen usw.
Dabei stellte sich heraus, dass die Steuerung der Fräsmaschine unter-dimensioniert war. Die Firma 4Cam bot mittlerweile mit der CNC-Steuerung NCpowerdrive eine Schrittmotoren-steuerung für die Fräsmaschine an. Nun funktionierte alles und das Projekt FS 5000 wurde gestartet.

Optimierung mit neuer Software

Bevor ich nun mit dem Fräsen anfing, kaufte ich noch die zusätzliche Software NClyzer. Mit dieser Software können NC-Programme auf dem Bildschirm für 3-Achs-Fräsbearbeitung und das 2-achsige Drehen simuliert, analysiert und optimiert werden. Das gibt einem zusätzliche Sicherheit, bevor man an die Praxis geht.
Ich fräste nun in mehreren Stunden ein neues Mittelteil als Negativform. Das heißt, einmal die Unterseite und einmal die Oberseite. Die Form wurde zuerst mit einem sechs Millimeter Fräser geschruppt und anschließend mit einem zwei Millimeter Radiusfräser geschlichtet. Als Material verwendeten wir Sika Block Werkzeugplatten M 960. Dieses Material lässt sich sehr gut fräsen. Allerdings muss man für eine gute Absaugung sorgen. Das Ergebnis konnte sich sehen lassen, wie man auf den Bildern erkennen kann und wie die Begeisterung der Modellfluggemeinde für den FS 5000 zeigt.

Fazit

Bis heute bin ich sehr zufrieden mit der Software und möchte betonen, dass das Engagement der Mitarbeiter der Firma 4Cam erheblich zum Erfolg beigetragen hat. Viele Frässtunden liegen nun bereits hinter mir und ich fertige sehr wenig nur noch von Hand, da die Wiederholgenauigkeit im 1/100 Millimeter Bereich bei der Anfertigung von Teilen einfach Spitze ist. Ob es nun Anlenkteile aus GFK, Alu oder andere Bauteile z.B. aus Sperrholz ein Puzzle oder Weihnachtsschmuck sind, die Ideen sind mit der eingängigen Software schnell umgesetzt. Sicher hat dies auf den ersten Blick nur noch zum Teil etwas mit dem zu tun, wie es bei mir angefangen hat. Doch gerade in unserer ARF-Zeit (ARF = Almost Ready to Fly) kann ich jeden nur ermutigen, sich die neuen Techniken für sein Hobby zu erschließen. Bei Fragen zum Einstieg in die CAD/CAM-Welt stehe ich gerne zur Verfügung.

Einen Kommentar schreiben

Finde deinen nächstgelegenen Verein

Gib deine Stadt oder PLZ ein: