Mono 1 Eigenbau - die kleine Schwester

[tobi75]

Ahoj zusammen,


ich möchte Euch an meinem aktuellen Mono 1 Projekt teilhaben lassen. Weil ich mich kenne, möchte ich mich mit diesem Baubericht ein wenig in Zugzwang bringen, damit der Bolide in der nächsten Saison auch wirklich einsatzbereit ist.
Vielleicht kann ich ja den einen oder anderen motivieren, sich auch mal an solches Projekt zu wagen. Oder zumindest die Lust wecken, in den Rennzirkus und die Szene rein zu schnuppern .

Einige von Euch kennen mein aktuelles Mono 2 - die "Leipziger Badewanne", bei mir heißt sie "R920". Die habe ich seit April 2023 im Einsatz. Weil die gut fährt, wollte ich mit dem Rumpfkonzept auch mal Mono 1 probieren.
Die Basis für die R920 bildete ein Mono 2 Rumpf von R.Mehlskow. Über den Rumpf bzw. dessen Abstimmung hatte ich im Thread "Mono 2 will ich auch" berichtet.

Das Urmodell für die R920 wurde eher klassisch entwickelt - also abformen, zerteilen, neu zusammen setzen und dabei modifizieren. Anschließend dann noch ein Deck modellieren.
Hier mal einige Schnappschüsse davon:
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[tobi75]

fast fertig:
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Frisch vom Lackierer mit 2K-Filler.
IMG_20221019_115422173.jpg
Anschließend dann Formenbau und Rümpfe laminieren...
So sieht das idealerweise im Rennen aus:

[tobi75]

Diese Vorgehensweise ist aufwändig und langwierig.
Da ich mittlerweile in CAD-Konstruktion recht fit bin, entstand die Idee, die Weiterentwicklung des Rumpfes digital zu modellieren, um später ein Urmodell zu drucken oder zu fräsen.
Mit Hilfe des CAD-Modells lassen sich auch sehr einfach weitere Teile konstruieren, z.B. die FK-Wand, Ruderausleger und Powertrimm, bzw. die Positionierung der Bohrungen im Heckspant, etc. ...
Ein Vereinskollege hat entsprechendes Equipment und war so nett, das Urmodell der R920 mit dem 3D-Scanner zu erfassen und mir einen Datensatz zu erstellen.
Das Ergebnis ist eine gigantische Punktwolke, die mit entsprechender Nachbearbeitung direkt zum Drucken oder Fräsen geeignet ist.
Eine exakte Modifikation von Winkeln oder Kurvenverläufen ist so aber nicht möglich - zumindest nicht für mich.
Also habe ich, basierend auf der "Punktwolke" (bzw. des resultierenden Netzmodells -> Mesh), ein "Flächenmodell" neu konstruiert. Die Punktwolke ist dabei eine enorme
Erleichterung, da sie als "Malvorlage" fungiert...
Hier ein paar Schnappschüsse von der Konstruktion:
digitalisierung_scandaten_02.jpgdigitalisierung_scandaten.jpgR920_Evo_Vorstufe_Persp1.jpgR920_Evo_M2_Heck_V3.jpgR920_Evo_M2_Deck_mit_Haube_pe.jpgR920_Evo_M2_Deck_mit_Haube_re.jpg
Nachdem die Konstruktion in "Mono 2"- Größe fertig gestellt war, habe ich sie auf Mono 1 runter skaliert. Mehr oder weniger - ein paar Modifikationen waren schon notwendig.
So passte z.B. der SLS XTRON 5300 nicht unter das Deck
R710_M1_Akku_passt_nicht.jpgR710_M1_Akku_passt_Seite.jpg

[tobi75]

Ein anderer Kollege aus unserem Verein hat mir dann den Rumpf in 3 Segmenten gedruckt. Den habe ich zusammengesetzt und anschließend gespachtelt und gefillert.
Damit ist das Urmodell quasi schon fertig und benötigt nur eine entsprechende Oberflächenbehandlung.
IMG_20240210_154541017.jpgIMG_20240206_193258626.jpgIMG_20240211_150046824.jpgIMG_20240211_150404235.jpg

Nach dem "Glättungsgang" - ich hatte den 2K-Filler getupft, weil die Drucklayer sehr präsent waren - gefiel mir der Verlauf der Seitenlinie irgendwie nicht recht. Ich konnte nicht widerstehen
und habe noch ein wenig am "Heckschwung" gearbeitet. Ich sage bewußt nicht "Flosse", weil das nur 7mm sind. Dazu habe ich kleine Schablonen aus 1mm ABS ausgeschnitten und positioniert. Anschließend wurde dann mit Feinspachtel modelliert.
So finde ich es gefälliger...
IMG_20240811_175928091.jpgIMG_20240811_170020609.jpgIMG_20240811_195921599.jpgIMG_20240811_195844304.jpg

[tobi75]

Aktuell habe ich grundiert, um die Stellen besser sehen zu können, wo noch gespachtelt werden muss.
So sieht das gerade aus:
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Werde dann berichten.


LG
Tobias

[Keule]

Ich werde das Thema gespannt verfolgen.

[plinse]

Moin Tobi,
Danke, dass du das Projekt mit uns hier teilst!

Das segmentweise 3D-Drucken ist ein wirklich schickes Verfahren und wird preislich deutlich attraktiver sein als zu fräsen.
Eine klasse Kombiantion aus CAD und dann in die Hand nehmen können, im Zweifel zum Feinschliff - im wahrsten Sinne des Wortes

VG, Eike

[tobi75]

Moin Eike,
v.a. ist die Variante attraktiv, weil die notwendige Technik dafür mittlerweile in vielen Hobbywerkstätten verfügbar ist und man so viel einfacher Bauabschnitte in Eigenregie machen kann...
Noch effektiver wäre, bereits die Negativ-Form zu drucken. Die bisherigen Ansätze, die ich dazu gesehen habe, fand ich als Grundlage für einen Rumpf mit seinen Rails und Stufen aber nicht überzeugend.
Gerade die Bearbeitung der Oberfläche im Negativ gestaltet sich echt bescheiden. Das kann vermutlich jeder nachvollziehen, der schon mal eine Negativ-Form ausgebessert oder nachgearbeitet hat. Kommt halt auch auf die eigenen Ansprüche an...

Besonders gut gefällt mir am gedruckten Kunststoff, dass man auch nass schleifen kann. Bei MDF oder anderen Werkstoffen mit Holzfasern besteht immer die Gefahr, dass man an den Kanten durch die Deckschicht schleift und der Kram dann aufquillt...


LG
Tobias

[plinse]

Moin Tobi,

ich habe bisher immer nass schleifbare Basismaterialien gehabt, würde auch nichts anderes nehmen wollen, aber ich bin vollkommen bei Dir, dass die Bearbeitung am Negativ meist deutlich schwieriger ist. Je nach Wahl des Formenharzes hat man mit einer Form letztendlich auch ausgesorgt (Kantenfestigkeit & Co), während alle direkt gefrästen Formen bisher immer irgendwelche Kompromisse dargestellt haben. Technisch hat mich mal eine direkt gefräste "Flügelform" aus Alu überzeugt, aus der ich mal bauen durfte - aber frag nicht nach Sonnenschein - da dann halt ein "nicht-technischer" Kompromiss ...
Das war aber auch "nur" ein größeres Leitwerk, also keine scharfkantigen Rails/Stufen, Übergang Nutzfläche zu Trennebene direkt scharfkantig fräsbar und der Eigentümer hatte die Fräse in der eigenen Firma, Maschinenstunden "egal", Chef wollte die Form haben, dann stellt auch keiner irgendwelche Fragen und die Oberfläche war fast fertig gefräst

Also weit weg für die meisten, die einfach mal was bauen wollen.

Gedrucktes Urmodell und laminierte Form dürfte für viele Zwecke inzwischen bei Kosten/Nutzen/Aufwand vorne sein, außer das Objekt der Begierde wird so groß, als dass man sich bei der Segmentierung verzettelt.

Wie gesagt, tolles Projekt, ich bin gespannt, wie es weiter geht.

VG, Eike

[tobi75]

Hallo zusammen,

so richtig vorwärts geht´s gerade nicht. Aber ich habe mich schon mal mit der Trennebene beschäftigt.
Dank der CAD-Daten kann man das schon alles passend modellieren. Gerade die "Spanten", um den Rumpf stabil zu positionieren und die Trennebene auf Höhe zu bringen,
erfordern "frei Hand" immer einige Iterationen - zumindest bei mir .
So sah das zwischendurch aus:
M1_v2_Trennebene_Konstruktion_01.jpg

Als nächsten Schritt erstelle ich mir ein PDF mit den Schablonen der Aufsteller und Spanten, drucke die aus und klebe sie auf 6mm MDF. Anschließend dann aussägen und ich kann nebenher schon mit dem Aufbau der Trennebene beginnen .
Fertig soll das in etwa so aussehen:
M1_v2_Trennebene_Konstruktion_02.jpg
Genauso bin ich bei der R920 auch vorgegangen. Das funktioniert tadellos.

LG
Tobias

[Bastelmaxx]

Hallo Tobias,

vielen Dank für Deinen Bericht. Zwei Fragen hätte ich dazu:

Mit welchem CAD-Programm arbeitest Du bzw. hast letztlich das Mono1 konstruiert?

Mit welchem Filament hast Du gedruckt?

Gruß Marc

[Jo-nny]

Hi Tobi,

schön wieder was spannendes von dir zu lesen und tolle Arbeit bis jetzt.

Wie du weißt, drucke ich mittlerweile auch nur noch meine Urmodelle und bereite sie dementsprechend auf.
Ich mache es mir aber mit den Trennebene einfacher:

Ich zeichne die Trennebene so wie du es auch gemacht hast im CAD und konstruiere mir die Spanten (bei dir im Bild rot dargestellt) als Druckteile. Mittlerweile bin ich jedoch dazu umgestiegen, die vertikalen Stützen längs zu drucken, sodass ich die ganze Nahtkontur als Platte habe. Das schafft mehr Auflagefläche, benötigt weniger Material und die Ausrichtung am Modell wird einfacher. Davon werden dann zwei Reihen parallel zum Modell aufgesetzt und schon ist der Unterbau fertig.
Das werden dann im Endeffekt nur dünne Platten mit einer Dicke von 1,5-2mm für die horizontale Ebene und 1mm für die vertikalen Stützen. Bei einer geschwungenen Fläche mache ich sie dünner, um das besser biegen zu können (geht dann, weil PLA, wunderbar unter Mitwirkung eines Heißluftföns). Bei solchen geraden Ebenen wie bei dir kann man sie auch Dicker machen. Die Stützen sind dann um den Betrag der stärke der Ebene kürzer, um die Höhe der Trennnaht beim Modell nicht zu verpassen.
Dazu zeichne ich, sofern das Modell Spiegelsymmetrisch ist, nur eine Hälfte der Trennebenenteile und spiegel sie dann im Slicer / Druckerprogramm, was Zeit spart. Da kommen dann eine Vielzahl von Plättchen raus, die man dann einfach zusammensetzen kann. Die Anpassung an das Modell ist dann Kinderleicht und es passt zu 95% direkt aus dem Drucker an die Rumpfkontur. So bekommt man es aber hin, das die Trennebene wirklich da ist, wo sie hingehört und man einen stabilen Unterbau hat. Damit dauert der Aufbau einer Trennebene unter Einbezug des CAD-Konstruktionsaufwands ca. 1-1,5 Std.
Wenn man es sauber haben will, druckt man die horizontalen Platten auf dem 3D-Drucker mit der Oberseite nach unten, so werden die schön glatt und lassen sich besser beim eintrennen verarbeiten. Man kann den Drucker alternativ mit Hilfe der Slicereinstellung zum Schluss ein paar Mal mit der heißen Düse über die Oberfläche fahren lassen, dauert aber länger und wird m.M.n. nicht so sauber.

Bei mir sind die Zeiten von Holz, MDF und dem zuschneiden von ABS-Leisten beim Bau der Trennebene vorbei.

VG,
Johannes

[tobi75]

Hi Johannes,
danke für die Tipps und Anregungen. Die Variante mit den Platten entlang des Trennebenenverlaufs hat Charm. Das behalte ich für das nächste Urmodell im Hinterkopf.
Ich habe (noch) keinen Drucker und bin daher immer auf Zuarbeiten angewiesen. Gerade solche kleinteiligen Sachen, wie die Trennebene, erstelle ich aber lieber in Eigenregie. Daher fiel die Wahl auf MDF. Das ist stabil, günstig, leicht zu bearbeiten und weist eine ausreichende Maßhaltigkeit auf. Gespachtelt und grundiert passt für mich die Oberflächenqualität als Trennebene...
Ich habe auch schon mit Balsa und ABS-Auflage gearbeitet, aber das war seinerzeit ein ziemliches "Gestückel"
@Marc: ich arbeite mit Rhino. Der Rumpf wurde mit PLA gedruckt.

Am WE geht's dann hoffentlich wieder weiter...

LG
Tobias

[Bastelmaxx]

Alles klar, danke!

[tobi75]

Hallo zusammen,
es ist nicht soviel geworden, wie geplant - aber immerhin etwas.
Ich hatte zwischenzeitlich nochmal intensiv geschliffen und gespachtelt. Damit die Oberfläche ordentlich wird, wollte ich die nächsten Schichten mit 2K-Füller und ggf. Lack aufbauen.
2K-Füller als Spraydose hatte ich noch da - aber eine 400ml Dose anfangen, wovon ich nur die Hälfte brauche und den Rest wegschmeiße? Nee...
Also habe ich kurzerhand noch nen Mini-Kompressor (110l/min) und ne kleine Spritzpistole angeschafft. Kann man immer mal gebrauchen ��
So sah das dann am Sonntag im Hinterhof aus:
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Drinnen geht nicht, weil mir die Absaugung/Belüftung fehlt.
Hat aber alles bestens funktioniert, weil es in der Ecke nahezu windstill war. Also alles kein Hexenwerk. Lediglich das Reinigen der Pistole ist nervig...

Jetzt will ich die Oberfläche noch nass mit 600er bis 1200er schleifen. Vielleicht reicht 's dann schon zum Polieren. Ansonsten gibt's halt noch ne Lage 2K-Lack...

LG
Tobias

[tobi75]

Oh - der letzte Post liegt ja doch schon wieder fast 4 Wochen zurück - soviel zum Thema "Zugzwang" .
Aber ich habe das Projekt in der Zwischenzeit weiter voran getrieben.

Wie bereits erwähnt, habe ich aus der CAD-Konstruktion entsprechende Schablonen der Einzelteile der Trennebene erstellt und als PDF in Originalgröße gedruckt.
Ich habe ein paar Anläufe gebraucht, bis der Ausdruck brauchbar war. Erst war der Plan zu klein (versehentlich auf Blattgröße skaliert), dann war er gestaucht und zuletzt fehlten die Referenzkreuze beim Poster-Druck. Alles nur, weil ich mit der vom Druckertreiber vorgeschlagenen Teilung nicht zufrieden war und Papier (bzw. Nahtstellen) sparen wollte ...

Egal - ich hab´s hingefrickelt. So sah das dann aus:

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Drunter liegt schon die 6mm MDF-Platte, aus der die Teile entstehen sollen.
Also mit verdünntem Weißleim die MDF-Platte mit meiner zusammengesetzten Tapete beklebt, mit der Dekupiersäge ausgeschnitten, anschließend auf Maß geschliffen - fertig.
Hat ca. 2h gedauert (weniger als das Ausdrucken ).
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Etwas später habe ich dann ein Baubrett für die Trennebene vorbereitet und die Mittellinie, sowie die Positionen der einzelnen "Spanten" angezeichnet.

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Dann wurden alle Teile mit Sekundenkleber an den vorgesehenen Stellen aufgeklebt.
IMG_20240929_135523681.jpg
Passt!
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Anschließend habe ich der inneren Kante der Trennebene mit Feile und Schleifklotz noch eine Fase verpasst.
IMG_20240929_143643122.jpgIMG_20240929_143727981.jpg
Dort kommt später Feinspachtel oder Formbauharz für einen präzisen Abschluss zum Urmodell rein. So kann ich dann das Urmodell nochmal rausnehmen und die Trennkante präzise schleifen.
Von Knete zum Verschließen der Fuge halte ich nix - das wäre in meinen Augen nur hin gepfuscht. Habe ich schon ausprobiert - das wird K...e ...

Auf den vorherigen beiden Bildern sieht man das Urmodell nach dem Zwischenschliff der Beschichtung mit 2K-Füller.

[tobi75]

Heute war das Wetter schön (nahezu windstill, knapp 18°C).
Also habe ich mein Lackierequipment nach draußen geräumt und dem Urmodell noch eine Dusche mit PU-Lack in weiß verabreicht.
Das ist "In Mould Coating" (IMC) von HP-Textiles. Der stand schon mehrere Jahre im Regal, war aber noch tadellos zu verarbeiten .

Ich lass das jetzt erstmal ein paar Tage durchhärten, bevor ich den Nassschliff und das Polieren in Angriff nehme.
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Nach dem Polieren geht´s dann an der Trennebene weiter. Die Haube braucht auch noch eine geeignete Unterkonstruktion, um eine brauchbare Form erstellen zu können.

Werde dann berichten...

LG
Tobias

[tobi75]

Hallo zusammen,

ich habe mal wieder Zeit gefunden, an meinem Mono 1 (R710) oder zumindest dem Urmodell weiter zu basteln. Die letztens lackierte Oberfläche habe ich mit 600er und 1200er nass geschliffen. So ganz der Lackierprofi bin ich halt doch nicht - aber schleifen kann ich . Testweise habe ich dann schon mal das Deck im Bugbereich mit Polierpaste "rot/weiß" manuell bearbeitet. Das U-Schiff ist auch schon bearbeitet.
Ich finde, das sieht schon gut aus:
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Bei der CAD-Konstruktion habe ich nicht zu Ende gedacht. Die gedruckte Haube lässt sich später nicht schön abformen, da die Form keinen Überstand hat, wo das frisch laminierte Gewebe aufliegt. So besteht das Risiko, dass das Gewebe an den Rändern hohl liegt oder sich dort Harz-Seen bilden. Zudem ist die knapp 2mm starke Haube aus PLA nicht super formstabil. Eine entsprechende Unterkonstruktion wäre hier sinnvoller gewesen.

Der ursprüngliche Gedanke der Konstruktion war, den Rezess im Deck bereits im Rumpf zu modellieren. So kann die FK-Wand quasi beliebig weit in den Deckelbereich verschoben werden. Die Oberkante der FK-Wand behält dabei eine nahezu gerade Form, weil sie nicht dem Profil des Deckels folgt. Das war bisher immer ein ziemliches Gefummel und Geschnippel, bis die FK-Wand dann endlich mal passt...

Günstig wäre, zur eigentlichen Haube noch eine Stück vom umliegenden Deckbereich als Deckelform hinzuzunehmen. Dazu kann der untere Teil quasi als "Block" konstruiert werden. Damit steht das Urmodell sicher und ist deutlich stabiler. Der für den Zuschnitt benötigte Umriss des Deckels kann einfach als Vertiefung im CAD erstellt und mit gedruckt werden. Alternativ reißt man die Markierung nach dem Drucken per Hand an...

Ich hatte aber gerade keine Lust, dass in der Konstruktion zu ändern und dann zu warten, bis der Druck fertig und das Urmodell hergerichtet ist. Deshalb habe ich die Randbereiche mit ABS-Streifen unterlegt, aufgedoppelt und dann mit Polyesterspachtel abgezogen.
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Die Ränder werde ich als nächstes vorsichtig an das Urmodell angleichen. Wenn ich feinmotorisch zu Werke gehe, kann ich mir einen weiteren Lackiergang sparen - so zumindest der Plan
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Werde dann berichten...

LG
Tobias

[tobi75]

Wieder kleinere Fortschritte .

Die Haube hat nun einen breiteren Rand:
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Und ich habe den Rumpf nochmal mit 1200er geschliffen, anschließend mit Polierpaste auf Hochglanz gebracht und dann mit CX7 von HP-Textiles gewachst.
So sieht das dann aus:
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Am U-Schiff wäre es nicht nötig gewesen aber ich hatte Spaß dran. Und wenn´s dadurch noch leichter aus der Form flutscht - umso besser.

[tobi75]

Weiter ging´s an der Trennebene.
Um eine scharfe Formkante zu realisieren, habe ich die bereits gezeigte Fuge mit 2K-Polyesterspachtel gefüllt.
Damit mir das nicht alles zusammenbappt, habe ich das polierte und gewachste Urmodell im Bereich der Trennnaht (Klasse - 3 "n" ) mit PVA behandelt. CX7 sollte eigentlich ausreichen, aber ich bin in der Beziehung ein ...
Anschließend dann Urmodell einsetzen und großzügig Spachtel aufbringen - es darf ruhig ein wenig durch die Fuge drücken. Abschließend habe ich dann die Fuge mit der leicht gerundeten Ecke eines Kunststoffspachtels abgezogen. So entsteht eine gerundete Fuge am Übergang Trennebene/Urmodell, welche später sauber auf Höhe geschliffen werden kann.
Grob zugekleistert:
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Urmodell rausgenommen:
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Durch das Polieren des Urmodells glänzt sogar der Spachtel
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Parallel mit ner Schleiflatte und 40er bzw. 120er trocken "behandelt"
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Auf die Trennebene kommt ggf. noch ne Schicht 1K-Grundierung aus der Dose drauf, um die Oberfläche zu verbessern. Ein paar klitzekleine Stellen möchte vorher noch ausbessern...