3D-Druck im Raumfahrt-Modellbau

Hallo zusammen,

mit dem 3D-Druck im Raumfahrt-Modellbau möchte ich heute ein neues Thema starten, da mich der Einsatz der 3D-Druck-Technologie sowohl im industriellen Bereich als auch im Raumfahrt-Modellbau schon seit geraumer Zeit interessiert. 

Im Bereich des Prototypenbaus (Rapid Prototyping) ist der 3D-Druck bereits Stand der Technik, und auch in der Raumfahrt schreitet die Anwendung von 3D-Drucktechniken ziemlich schnell voran. Da es hierzu im Forum bereits ein eigenes Thema 3D-Drucker in der Raumfahrt gibt, soll das neue Thema ausschließlich dem Bereich des Raumfahrt-Modellbaus gewidmet sein und neben konkreten Anwendungsbeispielen, sowie Tipps und Tricks u.a. auch Fragen der erforderlichen Hard- und Software behandeln.

Ähnliche Fragen wurden vereinzelt schon in den Themen Virtuelle Modelle sowie Spezielle Bauweisen behandelt und können nun hier weiter diskutiert und vertieft werden.

Inspiriert wurde ich dazu durch Berichte von Freunden in anderen Foren, die sich für ihre Shuttle-Modelle tolle filigrane Bauteile durch 3D-Druck haben herstellen lassen, welche die Qualität und Detailliertheit herkömmlicher Teile aus den bekannten Bausätzen (Revell, Airfix) weit übertreffen. Als anschauliches Beispiel hierfür sollen die Düsen der SSME-Triebwerke dienen, weil die Qualität der Düsen in diesen Bausätzen nicht so berauschend ist. Deshalb hatte ich mir für meinen Airfix-Shuttle Stack diese SSMEs von Realspace Models (5 Resin-Teile) besorgt, die um einiges besser aussehen.


Quelle: realspacemodels.com

Noch filigraner sehen diese Düsen hier im 3D-Modell eines Freundes aus dem ARC-Forum aus, die man sich z.B. bei shapeways, dem z.Z. wohl bekanntesten 3D-Druck-Anbieter drucken lassen kann.


Quelle: arcforums.com (niart17)

Für die 3D-Modellierung eines solchen Modells braucht man sowohl eine geeignete Software als auch reichlich Erfahrung im Umgang damit, aber schon die Auswahl einer geeigneten Software ist in Anbetracht der breiten Angebotspalette für den Anfänger keine leichte Aufgabe. 

Einen interessanten Ansatzpunkt hierzu hat Tigerzivi in seinem Projekt Saturn IB "Apollo 7" mit LC-34 Startplattform im Maßstab 1:144 gegeben, in dem er 1. Schritte mit dem 3D-Programm SketchUp präsentiert hat, die er ja hier vielleicht nochmals einbringen und fortführen kann.

In diesem Sinne lade ich Euch alle herzlich ein zum gemeinsamen Diskurs über diese neue und überaus interessante Thematik im Raumfahrt-Modellbau.

Finde die Idee eines Eigenen Themas Richtig gut. Schade bloss das es so Komplex ist und man wieder soviel Zeit und Wissen investieren muss. Bei so vielen Dingen und Arbeit die ich habe wird mir da wohl kaum Zeit dazu bleiben. 

Es wird Jedenfalls den Modellbau Revolutionieren. Im Moment ist ja das Angebot von Anbietern für Zurüstsätze auf Basis von 3D Druck noch sehr Überschaubar. Hoffe aber das es bald immer mehr Auswahl für alles Mögliche von Modellen geben wird. Ich freue mich Jedenfalls meine Modelle noch Veredeln zu können.

Hallo ihr Lieben,

danke Manfred für die kurze Einleitung und die Einladung, meine Erfahrungen mit dem Thema hier mit Euch zu teilen 
Mein aktuelles Sub-Projekt - 3D-Print meiner Holddown-Arms für mein LC-34 - werde ich an dieser Stelle von der Erstellung der 3D-Modelle in Sketchup bis zur Lieferung durch Shapeways und nachfolgender kritischer Beäugung der Teile weitgehend dokumentieren.

Lasst mir aber da bitte noch ein paar Tage Zeit - denke vor dem Wochenende komm ich leider nicht dazu.

Gruß Jan 

Finde die Idee eines Eigenen Themas Richtig gut. Schade bloss das es so Komplex ist und man wieder soviel Zeit und Wissen investieren muss. Bei so vielen Dingen und Arbeit die ich habe wird mir da wohl kaum Zeit dazu bleiben. 

Es wird Jedenfalls den Modellbau Revolutionieren. Im Moment ist ja das Angebot von Anbietern für Zurüstsätze auf Basis von 3D Druck noch sehr Überschaubar. Hoffe aber das es bald immer mehr Auswahl für alles Mögliche von Modellen geben wird. Ich freue mich Jedenfalls meine Modelle noch Veredeln zu können.

Mit der noch überschaubaren Angebotsbreite des 3D-Aftermarkets magst Du recht haben, aber die hat sich im "klassischen" Raumfahrt-Modellbau bisher auch schon in Grenzen gehalten, wenn man von den LVM-Detail Kits einmal absieht, die allerdings stolze Preise haben. 

Aber auch die 3D-Drucke von Shapeways haben halt so ihren Preis, der wiederum stark davon abhängt, welches Material verwendet wird. 
Die z.Z. beste und gleichzeitig teuerste Qualität, die Shapeways anbietet, ist Frosted Ultra Detail. Das ist ein matter, transluzenter (halbtransparenter) Kunststoff, der den Druck feiner und aufwändiger Details ermöglicht.

Man darf sich aber von den tollen Bildern der 3D-Modelle nicht täuschen lassen, die gedruckten Teile sehen nämlich etwas anders aus, zumal dieses Material auch noch so seine Tücken hat .  Es ist u.a. relativ spröde, sodass filigrane Strukturen leicht brechen können, wie man hier an der dünnen Leitung der SSME-Düse hinten links bei genauem Hinschauen erkennen kann. 


Quelle: arcforums.com (Hotdog)

Und die Oberfläche der Teile ist auch etwas rauh und nicht so schön glatt, wie man es von Spritzgussteilen gewöhnt ist. Aber auch diese Dinge wird man sicherlich noch in den Griff bekommen ... 

Der aufwändige Teil der Arbeit ist zweifellos die 3D-Modellierung, den Druck erledigt dann der Drucker. Aber schon bei der 3D-Modellierung muss man bestimmte Randbedingungen wie Mindestwanddicke (0,7 mm), etc. beachten, die seitens Shapeways vorgegeben werden. 

Nach meinem bisherigen Eindruck sind es z.Z. insbesondere einige ambitionierte Scratchbuild-Spezialisten in Übersee, die quasi in einer Vorreiterrolle versuchen, spezielle filigrane Teile für ihre Shuttle-Modelle (meist 1:72) in 3D zu modellieren und dann drucken zu lassen. Und diese Teile werden dann bei Shapeways angeboten und sind somit allen Interessenten zugänglich. 

Hallo ihr Lieben,

danke Manfred für die kurze Einleitung und die Einladung, meine Erfahrungen mit dem Thema hier mit Euch zu teilen 
Mein aktuelles Sub-Projekt - 3D-Print meiner Holddown-Arms für mein LC-34 - werde ich an dieser Stelle von der Erstellung der 3D-Modelle in Sketchup bis zur Lieferung durch Shapeways und nachfolgender kritischer Beäugung der Teile weitgehend dokumentieren.

Lasst mir aber da bitte noch ein paar Tage Zeit - denke vor dem Wochenende komm ich leider nicht dazu.

Gruß Jan 

Hallo Jan,
Danke, dass Du auf den 3D-Zug mit aufspringst, denn Du bist hier der Raumcon-Vorreiter, von dem wir sicherlich noch viel lernen können, insbesondere was die 3D-Modellierung anbelangt, für mich bisher aber noch ein Buch mit sieben Siegeln. 

P.S.: Auf die Lieferung des HDA-Musters durch Shapeways und Dein Urteil bin ich auch schon mächtig gespannt. 

Nachdem ich jahrelang das Modellbauen vernachlässigt hab müssen ist auch die Technik wie gino847 schon geschrieben hat reifer geworden und ich hab mich daran gemacht mein Vorhaben den LC 39A im STS1 Zustand zu bauen auch etwas zu modernisieren.

Hier meine erster 3D-Druck Test für den LC 39A um damit heraus zu finden was und ob alles möglich ist:

Hallo Halbtotgesagter,

das ist ja das Comeback des Jahres, und dann gleich mit einem 3D-Paukenschlag allererster Güte. Wie schön, dass ich Dich mit diesem Thread aus der Reserve locken konnte.

Freut mich, dass Du nach so langer Zeit zu Deinem tollen STS-1-Projekt zurück gefunden hast und weiter machen willst, das wird die Szene hier wieder beleben und insbesondere mit taufrischen Erfahrungen aus erster Hand auf diesem interessanten Modellbau-Neuland sicherlich bereichern. 

Wie ich Dich kenne, könntest Du das selber auf Deinem Home-3D-Drucker gedruckt haben, obwohl es sehr nach Ultra Frosted Detail von Shapeways aussieht, oder? 

Alles, wie insbesondere die Gitter, wird leider noch nicht möglich sein, denn die sind dann doch zu fein für die (derzeitige) 3D-Drucktechnik, schade ...   :'(

Danach, was man auf Deinem Bild so erkennen kann, sieht die Oberfläche relativ glatt aus, oder täuscht das über die Entfernung durch die Halbtransparenz des Drucks?  Diese teilweise Rauhigkeit der Teile ist ja bisher leider noch so eine Schwachstelle bei Shapeways, wie ich finde. 
Ich bin jedenfalls schon mächtig gespannt, wie's weiter geht. 

In einem anderen Thread kam die Frage nach Software für 3D-Druck auf. Solidworks und Rhino sind für Normalbürger ja unbezahlbar (Rhino rund 1000 €, Solidworks ein Vielfaches davon ).
Blender ist eine kostenlose Alternative, benötigt aber eine Menge Einarbeitungszeit. Es gibt dafür schon ein paar Plug-Ins speziell für 3D-Druck. In letzter Zeit waren dafür immer mal Tutorials in der c't drin. Hab ich aber leider nicht mehr zur Hand. Aber bei youtube findet man auch Tuts.

Tja, die passende 3D-Software ist das A und O bei der Modellierung, und eine größere Detaillierung der Teile erfordert zwangsläufig ein leistungsfähiges Programm und größeren Aufwand, weshalb die Teile dann auch so ihren Preis haben.

Dieser Intertank des External Tanks ist ein typisches Beispiel dafür, den hat ein Freund aus dem ARC Forum mit SolidWorks in 1:72 modelliert,


Quelle: arcforums.com (niart17)

und den kann man bei Shapeways für 52.26 € bekommen.


Quelle: shapeways.com (niParts)

Das Material White Strong & Flexible ist weißer Nylon-Kunststoff mit einer matten Oberfläche und leicht körniger Struktur, was für die ebenfalls körnige Struktur des Isolierschaums des ET passt wie die Faust aufs Auge.

Ich hatte ja bisher vor, die Stringer aus dünnen Evergreen Strips zu scratchen,    aber vielleicht gibt es den Intertank ja bald auch in 1:144, dann könnte ich mir diese Arbeit sparen. 

Und damit wären wir schon bei der nächsten Frage der Skalierung (Downscaling) von Teilen, was wohl prinzipiell möglich sein sollte, aber nicht trivial zu sein scheint. 

Blender ist zugegebenermaßen kein CAD-Programm sondern eher eine Visualisierungssoftware. Aber ein solcher Tank sollte damit kein Problem sein. Aber den gibt's ja jetzt schon

Mal was anderes. Vor einiger Zeit waren die 3D-Modelle der NASA von deren Webseite verschwunden. Jetzt ist eine neue Seite (noch im Beta-Status) mit "druckfertigen" 3D-Modellen aufgetaucht:

http://nasa3d.arc.nasa.gov/models/printable

So denn will ich mal beginnen und den ersten Part meiner Exkursion "3D-Druck - von der Vorlage bis zum fertigen Objekt" hier vorstellen.
Dafür habe ich die Arbeit an meinem Holddownarm nochmal komplett von vorn begonnen und mit Screenshots Schritt für Schritt dokumentiert.

Gearbeitet wird mit SketchUp und gedruckt werden soll bei Shapeways.

So soll's mal aussehen


(Quelle: 3D-Rendering meiner Konstruktion bei Shapeways)

Viel Spaß damit 

TEIL 1

Für die 3D-Modellierung meines geplanten Holddown-Arms im Maßstab 1:144 (und möglicherweise 1:72) habe ich mich für das Programm SketchUp (von Trimble Navigation Ltd.) entschieden, mit dem ich in der Vergangenheit bereits einige Stunden positiver Erfahrungen sammeln konnte.

So verwende ich SketchUp z.B. zur Visualisierung und Planung von kleinen Heimwerkerprojekten (selbstgebaute Regale, Schränkchen & Modell-Fotoecke) und habe dabei auch direkt den benötigten Materialbedarf (Bretter, Leisten, etc.) vor Augen. Letzteren drucke ich mir dann mit Abmessungen aus und fahre zum Baumarkt. Aber das ist ja ein anderes Thema… :-)

SketchUp ist in der Make-Version kostenlos und für jedermann zu privaten Zwecken nutzbar. An dieser Stelle möchte ich die Grundfunktionen und erste Schritte in SketchUp mal außen vor lassen.
Wer sich dafür interessiert, findet sicher bei Youtube zahlreiche Tutorials.

Vorbereitungen

Bevor die 3D-Modellierung in SketchUp beginnt, benötige ich die möglichst genauen Abmessungen des zu erstellenden Objektes.

Diese habe ich mir durch zahlreiche Studien an Originalaufnahmen, Kontakte in den USA und Aufzeichnungen in technischen Handbüchern zusammengestellt.
Letztendlich habe ich auf Basis einer Aufnahme vom Saturn 1B Holddown Arm am Kennedy Space Center eine Skizze angefertigt.


Quelle rechts: capcomspace.net

Diese enthält alle rudimentären Elemente des Grundgehäuses und dient mir fortan als Bemessungsgrundlage für die weitere Arbeit in SketchUp. Bevor ich aber damit beginne, notiere ich mir die Abmessung aller Kanten.
Bei schräg verlaufenden Kanten, die die Hypotenuse eines imaginären rechwinkligen Dreiecks bilden, notiere ich zusätzlich die Länge der beiden Katheten (also Höhe und Breite).

Warum? Das erkläre ich im nächsten Abschnitt 

Schritt 1 – Profil des Grundgehäuses erstellen

Als SketchUp-Voreinstellung habe ich die Maßeinheit Millimeter gewählt, da ich hier ausreichend viel Spielraum für die Gestaltung habe.
Da das erzeugte Objekt später jederzeit vergrößert und verkleinert werden kann, arbeite ich erstmal im überdimensionalen Bereich mit einer Objekthöhe von ca. 1800 mm.

Mit dem Zeichenwerkzeug (Stiftsymbol aus der Werkzeugleiste) beginne ich nun in der Seitenansicht die Eckpunkte meines Grundgehäuses (gemäß meiner Skizze, s.o.) zu zeichnen.

Die Punkte werden dabei automatisch durch eine Linie miteinander verbunden. Eine Anzeige in der unteren rechten Eckes meines Fensters, informiert mich millimetergenau über die Länge jeder einzelnen Linie.



Leider sind korrekte Längen und Winkel schräg verlaufender Linien in SketchUp schwer zu zeichnen. Daher behelfe ich mir, indem ich zunächst eine “Hilfslinie” in die Höhe (1) und anschließend eine “Hilfslinie” zur Seite (2) zeichne (Abb. unten). Hier kommen die zuvor genannten Längen der beiden Katheten wieder zum Einsatz.



Der Startpunkt der ersten Hilfslinie (1) wird später mit dem Endpunkt der zweiten Hilfslinie (2) verbunden. Dadurch erhalte ich meine korrekte Schräge.



Auf diese Weise fahre ich fort, bis ich meine Form fast geschlossen habe.



Wie ihr vielleicht schon auf meiner Skizze bemerkt habt, gibt es oben rechts einen kleinen Rundbogen, den ich mit dem Zeichenwerkzeug nicht erstellen kann.

Hier wechsle ich auf das 2-Punkt-Bogen-Werkzeug, das für solche Fälle die richtige Wahl ist (Abb. unten).
Mit diesem setze ich den ersten Punkt an meine obere Linie und den zweiten an die untere rechte Linie. Automatsich wird ein optimaler Bogen zwischen diesen beiden Punkten ermittelt. Mit einem letzten Klick bestätige und beende ich die Operation.



Sobald ich meine Profilform (wie im letzten Bild) schließe, füllt SketchUp die entstandene Fläche automatisch.

Nun geht es noch darum, die schrägen Kanten/Linien zu erzeugen. Dazu ziehe ich jeweils zwischen den Endpunkten meiner “Hilfslinien” mit dem Zeichenwerkzeug eine Linie (Abb. rote Pfeile).



Bin ich damit fertig, markiere ich mit dem Auswahlwerkzeug die Hilfslinien und lösche sie mit der Entfernen-Taste.



Die Abbildung unten zeigt die fertige Grund-Profilform meines Holddown-Arm-Gehäuses.




Schritt 2 – Einen Körper erstellen

Nun geht es in die dritte Dimension. Dazu wende ich das Werkzeug “Drücken/Ziehen” auf meine gerade erstellte Fläche an.



Auch hier zeigt mir die Längenanzeige in derunteren rechten Statuszeile von SketchUp an wie breit mein Objekt (in Millimetern) ist (Abb. unten).



Wenn die gewünschte Breite meines Holddown-Arms (hier sind es 840 mm) erreicht ist, beende ich den Vorgang mit einem Mausklick. Somit ist meine grobe Grundgehäuseform fertig.

Das “Drücken/Ziehen”-Werkzeug kann man auf jede Fläche anwenden. Ich könnte also nun auch jede weitere Fläche des gerade entstandenen Objekts damit bearbeiten .

Fortsetzung folgt…

Ich werde davon ggf. später noch ein Videotutorial erstellen - wenns die Zeit zulässt

Gruß Jan 

PS: Hab ich jetzt hier echt den 5000 sten Beitrag geschrieben? Cool 

Hallo Jan,
und vielen Dank für Deine sehr instruktive 1. Sketchup-Lektion. Damit nimmst Du einem Neuling wie mir schon einiges von der bisherigen Ehrfurcht vor der 3D-Modellierung.    Und wie man sehen kann, erscheint das doch alles plausibel und nachvollziehbar und damit für jedermann machbar zu sein. 

In Deiner nächsten Lektion oder auch später erklärst Du dann vielleicht das "Anbauen" von zusätzlichen Teilen an den Grundkörper, wie z.B. der unteren Versteifungsdreiecke an der Vorder- und Rückseite, der Haube oder des hinteren "Buckels".

Was die Versteifungsdreiecke anbelangt, kann man solche gleichartigen Teile auch duplizieren und verschieben? 

Und dann interessiert mich noch die Frage nach der Skalierbarkeit der Objekte, z.B. von 1:144 auf 1:72 oder umgekehrt, die Du ja schon angedeutet hast, wonach sich das erzeugte Objekt offenbar jederzeit vergrößern oder verkleinern lässt. 

Hallo
Ein Home 3D Drucker wäre natürlich super aber es ist wie du erkannt hast von Shapeways in Ultra Frosted Detail ausgedruckt.
Das mit der Oberfläche ist Konstruktionssache. Wenn man verstanden hat wie ein 3D-Druck funktionier und sein Konstruktion daran anpasst kann man sehr glatte Oberflächen bekommen. Denn waagrechte Flächen sind sehr glatt und senkrechte rau genauso sollte man bei Rundungen aufpassen.

Z.B. ist es nicht optimal den Intertank wie abgebildet liegend zu drucken, man sollte ihn lieber stehen drucken.

Zum Konstruieren verwend ich Solid Edge v18.
Von klein auf groß ist es einfach zu Skalierbarkeit und nur von der Größe des Druckers beschränkt anders herum ist es schon wegen den vorgegebenen Toleranzen viel schwieriger.

Also ist die Frage der finalen Oberflächenqualität doch nicht ganz so einfach, zumal sie ja außerdem noch vom verwendeten Material abhängt. 

Die Rauhigkeit wäre ja beim ET/Intertank aber gerade wünschenswert, da die Schaumstoffisolierung ja ohnehin eine körnige Oberflächenstruktur hat. Gerade deshalb lässt ja mein Freund seinen Intertank von Shapeways in White Strong & Flexible drucken, wie bereits gezeigt, weil dieses Material eine leicht körnige Struktur aufweist, die dem sehr nahe kommt. 


Quelle: Wikimedia Commons

Nein leider nicht und mit jedem Ausdruck lernt man wieder etwas neues dazu.
Als Beispiel ein Teil das ich mir ausdrucken hab lassen.

Am oberen stehenden Oval sieht man schön die Schichten die beim Drucken entstehen der unterem Kreis ist dagegen Stufenfrei weil er liegt.
Meistens dreht Shapeways die Teile nicht sondern druckt sie in der Position wie man sie hochladet. Deshalb würde ich um die Stuffen zu vermeiden den Intertank nicht liegend sondern stehen hochladen.

Moin Halbtoter,
das sieht mir aber stark nach "Strong White Flexible" aus (?), welches meines Wissens eine gröbere "Auflösung" hat als "Ultra Frosted Detail"

Aber schon interessant, wie so etwas in Natura aussieht 
Danke fürs zeigen.

Gruß Jan

Nochmal zum Drucken des ET-Intertanks.

Also, heißt das, wenn Shapeways dieses Modell bekommt, würden sie es demnach liegend drucken? 


Quelle: arcforums.com (niart17)

So sieht der Intertank jedenfalls aus, wenn er in den ET (1:72) eingesetzt worden ist,


Quelle: arcforums.com (niart17)


Quelle: persönliche Mitteilung (niart17)

und das halte ich für ein ausgesprochen tolles Ergebnis. 

Übrigens, die Halterungen (Ice Frost ramps) der Leitungen werden von ihm ebenfalls bei Shapeways angeboten.


Quelle: shapeways.com (niParts)

Bei mir wurden die Teile mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in der Position gedruckt wie ich sie hoch geladen habe.
Bei dem Ausdruck des Intertank bin ich mir aber ziemlich sicher das er stehend gedruckt wurde.

Das denke ich auch, aber ich werde Bill nochmal fragen. 

Vermutlich wurde der Intertank stehend gedruckt, aber das wird bei Shapeways immer von Fall zu Fall entschieden, denn es wird nicht nur ein einzelnes Teil gedruckt, sondern immer mehrere zusammen in einem Druck-Job, um nach Möglichkeit sowohl das Druckergebnis zu optimieren als auch die Kosten zu minimieren. 

Dazu hat Shapeways wichtige Hinweise auf die Materialeigenschaften und Einschränkungen für das 3D-Modellieren verfasst, die beim Design zu beachten sind.

Damit nicht immer nur Shuttle-Teile zu bestaunen sind, hier mal zum Vergleich acht Saturn I Support Arms in 1:144 bei Shapeways (Frosted Ultra Detail, € 37.89), auf die ich im ARC Forum gestoßen bin.

Das wird vielleicht den Jan (Tigerzivi) interessieren, der ja seine ersten Modelle für die Saturn IB bereits vorgestellt hat und bei Shapeways drucken lassen will.


Quelle: shapeways.com (Meatball Rocketry)

Beim Vergleich mit den Original-Support Arms, wie sie im Rocket Park im US Space & Rocket Center Huntsville (AL) stehen, fällt auf, dass die Versteifungsrippen an der Vorder- und Rückseite fehlen. 


Quelle: heroicrelics.org/ussrc/

Hallöchen zusammen,

ich war in den vergangenen Woche natürlich nicht untätig und habe viele Abende mit der Konstruktion und Verfeinerung der 3D-Modelle des Holddown-Arms verbracht.
Die Erstellung präsentationsreifer Schritt-für-Schritt-Bilder nimmt ebenfalls zahlreiche Stunden ein, so dass ich mit dem "Workshop" leider nicht so schnell nach komme.
Das Modell ist aber bereit gedruckt zu werden und geht noch an diesem Wochenende zu Shapeways 

@Manfred: Die von Dir geposteten Saturn IB (Block I) Support Arms kannte ich bereits. Hier hat der Schöpfer zugunsten eines besseren Druck-Ergebnisses die Details rudimentär gehalten und somit auch die Versteifungsrippen ausgelassen. Den Preis finde ich allerdings enorm hoch; aber bei der Preisgestaltung ist dem Designer ja keine Grenze gesetzt.
Ob ich selbst für meine vielen kleinen details bestraft werde und auch vergröbern muss, bleibt abzuwarten.

Nun soll es aber mit Teil 2 meines Berichts weitergehen:

Teil 2: Ausbau des Objekts

Nachdem ich mein grobes Grundgehäuse für den Holddown-Arm (HDA) in SketchUp erstellt habe, will ich mich nun an die seitlichen Türöffnungen zum Innenraum und an die Versteifungsrippen der unteren Vorder- und Rückseite des Gehäuses begeben.
Dazu nehme ich zunächst wieder an meiner Vorlage Maß und ziehe nochmal die Originalfotos hinzu, um die korrekte Position (also die Höhe und Breite von der unteren rechten Ecke des Holddown-Arms) und Größe der Seitentüren, bzw. der Türöffnung zu ermitteln.

Schritt 3 – Türöffnungen

Diese Höhe und Breite zeichne ich mir mit dem Zeichenwerkzeug als Hilfslinien auf meinem HDA-Gehäuse auf und habe somit die exakte Position für die untere rechte Ecke meiner Türöffnung.
Letztere wird dann mit dem Rechteckwerkzeug von unten rechts nach oben links (in den ermittelten Maßen) auf die Seitenwand des HDA-Gehäuses gezeichnet.
Die beiden Hilfslinien werden danach wieder gelöscht, indem ich sie erst mit dem Auswahlwerkzeug markiere und anschließend die Entfernen-Taste drücke (nicht im Bild).



Meine Türöffnung im Holddown-Arm-Gehäuse soll leicht abgerundete Ecken haben – damit sich niemand verletzt. Dazu markiere ich mit dem Zeichenwerkzeug von jeder Ecke des Rechtecks aus 30 Millimeter in beide Richtungen. Diese Bereiche werden nun gelöscht und anschließend mir dem 2-Punkt-Bogen-Werkzeug abgerundet wieder angezeichnet.





Da ich das HDA-Gehäuse geöffnet darstellen möchte, will ich nicht einfach nur ein Loch in die Seitenwand schlagen, sondern entlang der Kante auch eine leichte Vertiefung für den Türrahmen modellieren.
Hier kommt mir die Versatzfunktion von SketchUp zur Hilfe.
Mit diesem Werkzeug kann ich eine bestehende Kontur versetzen (vergrößern oder verkleinern). Dies mache ich um ca. 20 Millimeter nach Innen.



Jetzt habe ich also die Fläche für meine Türöffnung und für einen schmalen Rahmen, in den die Tür später eingelassen werden kann.

Um jetzt schnell zum Abschluss zu kommen drücke ich nicht auf die sprichwörtliche Tube, sondern auf die Türöffnungsfläche und zwar mit dem Drücken-/Ziehen-Werkzeug. Sobald die hineingedrückte Türfläche die andere Seite des HDA-Gehäuses erreicht, bietet SketchUp mir an, an dieser Stelle einen Durchbruch zu schaffen, was ich dankend annehme. Genau das will ich ja :-)



Den Rahmen möchte ich nur ein Stück weit ins Gehäuse hineindrücken und beende diese Aktion nach ca. 20 Millimetern. Auf der anderen Seite des Gehäuses verfahre ich mit dem Rahmen genauso.



So sieht das Ganze nun aus:



Schritt 4 – Versteifungsrippen

(Hier hattest Du, Manfred, mich ja gefragt, wie diese "Versteifungsdreiecke" erstellt werden.  )

Weiter gehts mit den Versteifungsrippen der unteren Vorder- und Rückseite des HDA-Gehäuses. Vorn sind es sechs Rippen (4 große innen, 2 kleine außen), hinten sind es vier gleich große Rippen.

Da die Rippen vorn wie hinten immer im selben Abstand zueinander liegen, markiere ich mir zunächst mit einer Hilfslinie die sechs (bzw. hinten vier) Mittelpunkte der Versteifungsrippen.



Diese dienen bei der Zeichnung der Rippenprofile als Ausgangspunkt, wobei ich – wie schon zuvor – schräg verlaufende Kanten über die beiden Katheten ermittle.



Nachdem ich die vorderen sechs Profile mit Hilfslinien (Katheten) gezeichnet habe, entferne ich die Katheten durch Markieren mit dem Auswahlwerkzeug und anschließendem Drücken der Entfernen-Taste.



Übrig bleiben die reinen Profile für die Versteifungsrippen.

Nun kommt wieder unser Drücken-/Ziehen-Werkzeug ins Spiel. Damit verleihe ich den Profilen ihre räumliche Form. Hier gilt es zu beachten, dass ich ja den jeweiligen Mittelpunkt als Grundlage fürs Profil verwendet hatte. Das Drücken-/Ziehen-Werkzeug muss ich also von dieser Mitte aus in beide Richtungen anwenden (jeweils um die Hälfte der gewünschten Gesamtbreite).



Mit den vier Rippen auf der Rückseite des Gehäuses verfahre ich auf dieselbe Weise.
Natürlich gibt es grundsätzlich die Möglichkeit, Objekte wie diese Rippen beliebig zu duplizieren, aber dabei ist es mir schon passiert, dass die Kopie nicht exakt am Objekt anlag und damit der Kontext verloren ging - das zog einen zweistündige Fehlersuche nach sich. Daher versuche ich jedes Einzelteil - sofern möglich - von Grund auf zu konstruieren, auch wenn das ein paar Stunden Mehrarbeit bedeutet.



Fortsetzung folgt... (Haube und hinterer "Schnabel")

Gruß Jan

Hallöle Jan,
und vielen Dank für Deinen Einsatz bei der Fortsetzung des Workshops, der wieder sehr übersichtlich gestaltet und prima nachvollziehbar ist.

Dann ist das mit dem reproduzierbaren Duplizieren und Verschieben von gleichen Objekten in SketchUp offenbar noch nicht so das Gelbe vom Ei, oder bedarf einer tiefgründigeren Analyse und Prüfung.    Aber dem "Bug" kommst Du vielleicht in einer Mußestunde auch noch auf die Spur. 

Ein Verständnisproblem habe ich mit Deinen Maßangaben, z.B. beim Modellieren des Türrahmens (20 mm) bzw. von ähnlichen Teilen, hinsichtlich ihrer Korrelation mit den Abmessungen des HDA im Modellmaßstab 1:144, was ja ausschlaggebend für den Druck bei Shapeways ist und zum restlichen Modell passen muss. 

Demzufolge muss doch Dein 3D-Modell des HDA letztlich Abmessungen/Koordinaten des Originals in 1:144 enthalten als Input für den Shapeways-Drucker. Oder wählst Du beim Modellieren einen beliebig größeren Maßstab, den das Programm dann mit dem Maßstab Deines Modells (1:144) korreliert?

Ahoi Manfred,

prinzipiell ist die Kopierfunktion schon klasse und reicht für die meisten Dinge völlig aus. Allerdings war es echt ärgerlich, als SketchUp mir einen Fehler im Modell meldete und ich es ganz zurück bauen musste - bin aber auch kein Profi 

Wie zuvor schon geschrieben, modelliere ich überdimensional und Skaliere es später auf 0,8 % Größe. Also die finale Größe in SketchUp entspricht auch der bei Shapeways gedruckten.
Shapeways prüft nach Hochladen die Wandstärken und gibt nen Report. Gleichzeitig kann ich die Option "Fix" wählen, dann spachtelt Shapeways was auf die zu dünnen Wände drauf, bis es reicht.
Aber darüber berichte ich später noch. 

Viele Grüße
Jan

Ah ja, dann entspricht die 0,8 % Größe am Ende dem zu druckenden Modell in 1:144, stimmt's? 

Das wäre dann nach meiner Umrechnung Deiner Ausgangsabmessungen mit H=1800 mm und B=840 mm am Ende ein HDA (1:144) mit H=14,5 mm und B=6,7 mm, was zunächst recht klein anmutet, oder habe ich mich bei Deiner Skalierung verrechnet? 

Aber das könnte schon in etwa hinkommen, wenn ich das nochmal mit Deinem Bild der Einzelteile vergleiche. 



Also alles in allem eine rundum schöne Miniatur, dieser HDA, wenn dann noch alle übrigen Details dran sein werden.

Und bei Deiner Absicht mit der geöffneten Tür könnte ich mir dann drinnen noch einen Service-Mann vorstellen, der nach dem Rechten schaut.

Servus!