Meine CAD und 3D Druck Projekte | Eisenbahn - Vorbild und Modell in Spur N

Meine Projekte 1 bis 10

Was tun, wenn die eigenen Phantasien vom Ausführungsgrad im Massstab 1:160 grösser sind als die vorhandenen feinmotorischen Fähigkeiten? Wenn die Geschicklichkeit auf anderem Gebiet liegt? Und wenn CAD eine willkommene Alternative bietet? - Man entscheidet sich für das rechnerunterstützte Konstruieren.
Trotzdem bleibt es relativ aufwendig, die gewünschten Teile zu entwerfen und anschliessend im 3-D-Druckverfahren in Form zu bringen.

Da gibt es aber auch andere Meinungen. Das genannte Vorgehen stösst nicht überall auf Gegenliebe. Vereinzelte Stimmen äussern sich dahin gehend, dass man damit die handwerkliche Arbeit von Kollegen desavouiere, die in stundenlanger Arbeit ausgefeilte und detaillierte Miniaturen erschaffen.

Im sNs-Forum wurde dieses Thema auch schon diskutiert; eine Zusammenfassung daraus:

«Als Modelleisenbahner haben wir von allen Hobbys das komplexeste! Wir müssen uns den Beruf eines Schreiners aneignen, um unsere Module resp. Holzkonstruktionen bauen zu können. Dann müssen wir Kenntnisse in Feinmechanik mitbringen, um den Gleisbau ausführen zu können. Danach brauchen wir einen verkürzten Elektrikerlehrgang um Platinen und Gleise elektrisch verbinden zu können. Dann wird unser Können im Häuserbau gefordert und nicht zuletzt müssen wir uns kreativ im Landschaftsbau betätigen. Erschwerend ist in den letzten Jahren die CNC, der Lasercutter und seit Neuestem der 3-D-Drucker dazu gekommen. Da werden unsere Informatik-, CAD- und Maschinenbedienungskenntnisse gefordert. Vermutlich ist keiner in allen Teilgebieten perfekt; jeder hat irgendwo Stärken und Schwächen. Am Schluss kreieren wir tolle Module oder Anlagen, die von vielen Leuten bewundert werden, die selber nur von so etwas träumen. Jeder sollte das machen, was er kann und ihm Spass macht. Schliesslich ist es unser Hobby. Besser geht immer, bei jedem. Wenn man den eingangs erwähnten Einwurf zu Ende denkt, würde das ja bedeuten, dass wir auf neue Technologien verzichten - und damit auch auf die daraus entstehenden Ergebnisse - nur damit andere handwerklich begabte Menschen besser dastehen. Oder so.»

Dem ist nichts hinzuzufügen.

1 - Perron 55

Als erstes Projekt wählte ich ein relativ einfaches Objekt. Für meinen Modellbahnhof benötige ich Perrons. Es gibt verschiedene Ausführungen. Der Einfachheit halber entschied ich mich für eine massive, pflegeleichte Version. Es gibt Ausführungen mit und ohne Trittgitter. Massstäblich herunter gerechnet erschien mir aber die Nachbildung so einer Metallkonstruktion zu filigran und dementsprechend unpraktikabel.

Das Vorbild

Sehr einfache Ausführung eines Perron 55.
Die Betonnase dient als Trittfläche.

Version 1

Mein erster Versuch.
Die Enden eines Elements sind so ausgestaltet, dass mehrere angefügt werden können.
Hinter der Front ist eine Auflagefläche für eine 4 mm starke Platte vorgesehen. Die soll dann die Gehfläche des Perrons nachbilden.

In der Druckversion sind fünf Elementen vereinigt.

Version 2

Um den Perron auch in leichten Kurven zu fixieren, ist die zweite Version mit Schraublöchern versehen.
Der Perron lässt sich so leichter festschrauben und in den gewünschten Radius biegen.
Die anfänglich ungenügende Höhe des Perrons wurde korrigiert.

Die Druckversion besteht jetzt aus 15 Elementen.
Eine längere Version empfiehlt sich nicht, sonst nimmt beim Ausdruck die Gefahr des Verziehens zu.
Beliebig viele Teile sind aneinander reihbar.

2 - Brücke: Widerlager

Zwei, unterschiedliche, gegenüberliegende Widerlager* sind Teile dieses Brückenprojektes. Als Vorbild wurden bestehende Bauobjekte gewählt.

* Widerlager befinden sich üblicherweise an den Enden einer Brücke und bilden den Übergang vom Erddamm zum Brückenüberbau. Sie übertragen die Überbaulasten auf die Gründung und nehmen den Erddruck auf die Rückseite des Widerlagers auf.

Bedingt durch die Lage im Geländesegment, liegt nur eine Seite der Widerlager im Blickwinkel.
Um den speziellen Kabelkasten und die Zugangstreppe besser zur Geltung zu bringen, wurden daher die Modelle spiegelverkehrt konstruiert.

Mit dem nachträglich Auftrag einer feinen Gipsschicht auf das Modell, werden die Beton- und Steinstrukturen imitiert.
Es fehlen noch Geländer und Lager. Da diese Bauteile zu filigran sind für einen 3-D-Druck, werden sie auf herkömmliche Weise nachgebildet.

3 - Brücke: Fundament

Der ursprüngliche Zustand nach einem Plan von 1927

Die Abmessungen des Fundaments sind eindrücklich

Höhe: sichtbar 9.26 Meter, Unterflur 2.70 Meter
Breite: zwischen 8.50 und 10 Meter
Länge: zwischen 20 und 21.50 Meter

Im Zuge des nachträglichen Umbaus zu einer zweispurigen Brücke musste auch das Fundament verstärkt werden.
Die Hohlräume wurden aufgefüllt.
Das ist gut sichtbar; die neu verwendeten Steine weisen deutlich kleinere Dimensionen auf.

Mit der Zeit wuchsen die Kenntnisse und die Begehrlichkeiten beim Konstruieren mit CAD

Version/Bild 1 mit glatter Oberfläche
Version/Bild 2 zeigt bereits eine Mauerstruktur
Version/Bild 3 wurde neu berechnet und komplett strukturiert

Version 1

Bild 2: Fundament mit Grundplatte
Die Grundplatte wird festgeschraubt und das Fundament aufgesteckt.

Version 3

Eigentlich wurden die Mauersteine mit einer glatten Oberfläche gezeichnet. Durch die verwendete Druckqualität sind sie aber mit einer «Steinstruktur» versehen worden.
Die neue Version der Grundplatte kann besser im Gelände integriert werden. Dank der Steckbauweise ist bei Wartungsarbeiten ein leichter Ausbau möglich.

4 - Brücke: Flusspfeiler

Die von der SNB errichtete Reussbrücke war das erste grosse Bauwerk der Bell Maschinenfabrik

Baujahr vermutlich 1877
Der ursprüngliche Stahlfachwerkträger wurde 1973 durch eine Verbundbrücke ersetzt, weil im Zusammenhang mit dem Bau des 1975 eröffneten Heitersbergtunnels die Strecke von Lenzburg bis Mellingen zu einer doppelspurigen Hauptstrecke ausgebaut wurde.

Die spezielle Form der Pfeiler rührt daher, dass die ursprüngliche Stahlkonstruktion bei der nachträglichen Betonierung belassen wurde und nun im Innern der Betonpfeiler eingegossen ist.

Aus technischen Gründen besteht ein Flusspfeiler aus mehreren druckbaren Elementen.


Beim abgebildeten Pfeilerkopf scheinen die Bojaken* überproportional ausgebildet. Nach dem Ausdruck mit einem 3-D-Drucker und einer farblichen Nachbehandlung mittels Airbrush werden sie aber nicht mehr so dominant wirken. * Zementrückstände, die nach dem Betonieren z.B. im Spalt zwischen zwei Schalbrettern vorhanden sind.

Die im 3-D-Druck erstellten Teile eines Pfeilers.
Die Grundplatte wird mit der Anlage verschraubt.
Der aufgesteckte Pfeiler kann so jederzeit leicht entfernt oder ausgetauscht werden.

5 - Brücke: Zwischenpfeiler

Der Zwischenpfeiler ist ein Bauwerk mit Geschichte

Erstellung vermutlich 1877
Erster Umbau 1932
Im Zuge des Ausbaus auf Doppelspur erfolgte 1972 ein zweiter Umbau.

Beim Konstruieren wurde hier erstmals versucht, die Ecksteine mit eine Struktur zu versehen.
In einer nächsten Phase könnte man auch die restlichen Mauerstrukturen hinzufügen.
Die verschraubbare Bodenplatte zum Aufstecken des Pfeilers fehlt hier noch.

6 - Brücke: Geländer

Geländer: Das Vorbild

Wenn schon der grösste Teil der Brücke mit CAD konstruiert wurde, liegt es doch nahe, dies auch bei den Geländern zu tun.

Entwurf für Grundelement eines Geländers

Zur besseren Stabilität steht das Teil auf einem Fundament.
Die Elemente lassen sich unbegrenzt aneinanderreihen.

Mastplattform

Die Plattform besteht aus vier einzelnen Elementen.
Die Teile müssen einzeln gedruckt werden; danach können Sie zur Plattform zusammengefügt werden.

Das Ergebnis mit 3-D-Druck

Hier zeigen sich die Grenzen: Für die Herstellung von filigranen Geländern ist eine andere Machart empfehlenswert.

7 - Lärmschutzwand

Lärmschutzwand: Detailaufsicht eines Elementes

Um die exakten Masse zu ermitteln, eignet sich ein aufgelegter Karton. Anschliessend werden mit einem Schreibstift die Konturen nachgezeichnet.

Lärmschutzwand: Detailaufnahme Verbindungsbereich

Die Lärmschutzelemente ruhen links und rechts in H-Profilen. Von vorne sind diese kaum sichtbar.

Rückseite

Die Rückseite eignet sich perfekt für den 3-D-Drucker; da der Ausdruck schichtweise erfolgt, erhält man ohne Zutun diese Optik.

Konstruktion mit CAD

Nur das effektive Lärmschutzelement wird mit CAD konstruiert.

Das Ergebnis mit 3-D-Druck

Für das benötigte Fundament und die H-Profile werden handelsüblichen Profile verwendet.
Was noch fehlt, ist die farbliche Nachbehandlung mit Airbrush.

8 - sNs-Modul

sNs-Modul

Aus Spass an der Freude habe ich ein sNs-Modul* im ungefähren Massstab 1:12 konstruiert.
Da mir keine Schrift zur Verfügung stand, musste ich die drei Buchstaben selber konstruieren.
sNs-Puristen mögen mir Abweichungen verzeihen.

* Alle Rechte für den Originalschriftzug sNs und das Modulsystem liegen bei spur-N-schweiz.

Unbehandelte Rohversion

Wegen der Objektgrösse wurde der 3-D-Drucker gefordert.
Nach einer Nachbearbeitung und einer Farbgebung wird die grobe Oberfläche aber nicht mehr auffallen.

Verwendung als Kreiselschmuck

Warum nicht das sNs-Modul als Kreiselschmuck verwenden?
Das in dieser Stellprobe verwendete sNs-Modul wurde im ungefähren Massstab 1:10 gedruckt.

Druckdatei zum Herunterladen

Die Druckdateien können in zwei Versionen unter der Lizenz frei heruntergeladen werden. Gegebenenfalls sollte die Grösse des Ausdrucks angepasst werden (z.B. 80%).
Mit diesem Angebot werden keinerlei kommerzielle Interessen verfolgt.