Kategorie: 3D Druck und Design

„Wie das wohl aussehen wird, wenn es gedruckt ist?“, ist sicherlich immer einer der Fragen, die man sich stellt, nachdem man stundenlang  am Design gearbeitet hat. Jetzt ist die Bange Zeit des Wartens gekommen. Das Design ist fertig und sieht zumindest auf dem Bildschirm klasse aus. Der 3D Drucker ist mal nicht mit Aufträgen belegt und Filament ist auch da. Was einen noch davon trennt, die neue Errungenschaft in den Händen zu halten ist der eigentlich Druck. Das kann je nach Modell mehrere Stunden in Anspruch nehmen.

Hilfe verspricht hier „Augmented Reality“. Dabei wir ein Bild von einer Kamera genutzt und mit virtuellen Bildobjekten und Informationen angereichert. Bekannt zuletzt z.B. auch durch „PokemónGo“.

Dabei wird das Handy und die damit verbundene Kamera genutzt. Das Handy übernimmt hier die Aufgabe die Szene aufzunehmen, mit virtuellen Objekten anzureichern und dann wieder auf dem Display in Echtzeit wiederzugeben. Also genau das, was für die Darstellung und Betrachtung eigener 3D Modell benötigt wird.

Sicherlich gibt es hier schon eine Menge Tools und Apps am Markt. Leider haben diese häufig den Nachteil, dass die Modell Dateien auf eine WebSite hochgeladen werden müssen. Wenn man dies nicht möchte, wird die Auswahl von geeigneten Tools schon schwer.

Um sich nun das Objekt in dieser erweiterten Wirklichkeit anzusehen bedarf es nicht viel:

• Ein 3D Objekt z.B. im STL-Format
• AndAR Model Viewer Android App
• Marker, später mehr dazu
• MeshLab zur Erzeugung eins Waterfront-Format Objektes

Android Handy laden.  Die App beinhaltet bereits einige Beispiel Modelle zum sofort ausprobieren. Dazu benötigt man weiterhin einen sog. Marker. Dieses quadratische Bild dient dem Viewer zu Orientierung und Bestimmung der Lage im Raum. Diesen Maker  ausdrucken und auf eine ebene Oberfläche legen.

Wie aus dem nichts erscheint das zuvor ausgewählte Objekt im Display. Dabei kann man auch gerne langsam sich um diesen Marker bewegen um das virtuelle Modell von allen Seiten zu betrachten. Mit einem wisch kann man noch zusätzlich das Modell vergrößern.

(dieser Marker hier sieht etwas anders aus wie der von AndAr Team vorgegeben)

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Darstellung hier in Echtzeit. Zusätzlich zu den bereits vorhandenen Modellen der App, haben die Entwickler hier die Funktion zur Auswahl eigener Modelle vorgesehen. Dazu müssen vorhandene Modell hier noch zuvor mit MeshLab  umgewandelt werden.

Nach der Installation (soweit nicht bereits als 3D Standad-Tool installiert), das eigene STL Modell mit „Import Mash …“ laden. Einen evtl. PopUp mit „Unify Duplicates Vertices“ bestätigen. Um ein Waterfrond Objekt zu erzeugen folgende Aktionen durchführen:

Filters –> Texture –> Parametrization: Trivial Per-Triangle auswählen. Den darauf folgende Dialog mit Apply und Close bestätigen.

Unser STL Modell hat den Nachteil, das es wahrscheinlich über keinerlei Farbinformationen oder Textures verfügen. Das Objekt würde entsprechend in der App als weißes Modell abgebildet werden. Etwas kontrastarm also. Farbe bekommt man nun u.a. hiermit hin:

Filters –> Texture –> Color Creation and Processing –> Vertex Color Colourisation

Das Modell nun mit

File –> Export mesh as …
im Waterfront .OBJ Format abspeichern.

Die vorgeschlagenen Angaben können so übernommen werden:

Es werden neben der OBJ Datei, die das Modell beinhaltet, auch zusätzlich eine MTL Datei erzeugt. Die MTL beinhaltet hier die Farbangaben des Models.

Diese beiden Dateien müssen nur noch auf das Handy übertragen werden. Dies nun mittels USB, DropBox, GoogleDrive o.ä. durchführen, so dass sich die beiden Dateien auf dem Handy befinden. In der App nun die OBJ Datei auswählen und Spaß haben.

Weitere Links zu dem Thema:

WB Viewer (Cardboard)
https://github.com/jordan314/Cardboard-STL-Viewer

Die 3D Drucktechnik ist zwar schon in den späten 80er Jahren entwickelt worden, doch der praktische Einsatz für Zuhause ist erst heute möglich. Zum einen sind die Geräte viel kleiner geworden und zum anderen auch viel günstiger. Die ersten “Home” Drucker sind dann auch in den letzten Jahren von Hobby Bastlern weltweit entwickelt und immer weiter verbessert worden. Aus diesem Grund gibt es auch viele die der neuen Technik skeptisch gegenüber eingestellt sind: “Das ist doch nur zum spielen. Ernsthaft braucht das kein Mensch!”

Ist das wirklich so, oder befinden wir uns gerade in einem großen Umbruch ? Hier ein Beispiel aus der Praxis:

Schrankschloss – Defekt

Im Wohnwagen ließ sich ein Auszugsschrank nicht mehr abschließen. Der Schrank wird mit einem einfachen Schloss gesichert, damit während der Fahrt der Schrank nicht aufgehen kann. Ohne einem funktionierenden Schloss ist also dieser Schrank nicht mehr nutzbar. Bei genauer Betrachtung ist aufgefallen, dass das Schloss wohl nicht beschädigt ist. Der Mechanismus funktioniert wie gewohnt, jedoch ist das Schließblech defekt. Das braune Bauteil ist komplett gebrochen. Reparieren wie kleben kommt nicht in Frage, weil die Klebepunkte zu klein sind. Ersatz ist bei eBay oder Amazon ist auch nicht zu finden.

Bauteil betrachten
Zunächst einmal besteht das Schließblech aus einfachem Plastik. Reparieren, wie kleben usw., wird hier nicht funktionieren. Das Material ist durchgehend 3mm stark. Alternativen wären einfache Blechwinkel die gekürzt werden müssten.

Design prüfen
Der Aufbau des Bauteils ist übersichtlich. Es befinden sich zwei Bohrungen und ein 90° Winkel an dem ca.45mm langen Bauteil.
Ein eigenes Design mit BlocksCAD ist möglich.

Design erstellen
Das Design wird mittels Messschieber (Schublehre, Schieblehre) vom Original abgenommen. Alle Maße werden in Millimeter in BlocksCAD übernommen. Das Modell besteht dann einfach aus 2 Zylinder (rechts und links) einer Grundplatte und einer stehenden Grundplatte. Alle je 3mm dick. Die Bohrlöcher sind jeweils Zylinder die oben jeweils 3mm Durchmesser zur Aufnahme der Schraubenköpfe und unten je 1mm Durchmesser für die Schraubenspitze haben. Damit versenkt sich die Schraube komplett im Material und zusätzlich kann das Material auch nicht splittern oder reißen wenn die Schraube fest angezogen wird.

Design drucken
Der Druck wird mit 100% Füllung durchgeführt, wobei jede Schicht 0.2mm stark ist.

Bauteil einbauen / testen
Das neue Bauteil passt exakt vor die vorhandenen Bohrlöcher und kann mit den alten Schrauben leicht wieder befestigt werden. Die Türe lässt sich ohne Probleme wie gewohnt mit dem Schloss wieder fest verriegeln.

Fazit
Das einfache Design dauerte gerade mal 30 Minuten. Der Ausdruck dauerte dann noch 25 Minuten mit einem Prusa I3 Drucker. Im Wohnwagen wird dieses Schließblech noch an weiteren Schränken genutzt. Zur Sicherheit liegt nun eine Kopie zum Austausch im Wagen.

Zusätzlich könnte man das Design gegenüber dem Original sogar noch verbessern, indem die Grundplatte mit der rechteckigen Aussparung wieder füllt. Diese Aussparung wird zur Materialreduzierung und damit zum Kostensparen eingebracht. Wir unterstellen hier mal keine sog. Soll-Bruch-Stelle.

Nachtrag: Der Händler meldete sich erst 4 Tage später und verlange für das Ersatzteil 5€ und 4,95€ Porto.

Die Design STL Datei wurde für andere zum Nachdruck im Internet hier veröffentlicht:

http://www.thingiverse.com/thing:1585694

Gerade nach dem Erwerb bzw. Kauf eines 3D Druckers kommt der Besitzer schnell in den „Druck-Rausch“. Das äußert sich darin, das alles was gedruckt werden kann auch unbedingt gedruckt werden muß. Viele dieser kleinen Dinge sind wirklich kaum zu gebrauchen, sehen aber dafür sehr nett aus. Zusätzlich kann natürlich der Besitzer auch zeigen, was die neue Technik kann.
Nach dieser Phase sucht man Einsatzmöglichkeiten die bisher kaum einer erschlossen hat. Das gestaltet sich jedoch auch nicht leicht. Man hat schnell den Eindruck, dass alles, wirklich alles schon designed wurde. Noch einen Eiffelturm oder noch einen Schädel, Fisch oder Schlüsselanhänger erstellen ?
Praktisch sollte es sein, aber gleichzeitig auch zeigen was mit 3D Technik möglich ist. Dabei sind einem natürlich auch schnell selber Grenzen gesetzt. Schließlich gilt es neben dem Einsatz des Druckers auch die diversen 3D Programm zu bedienen.
Warum also dann nicht mal einen Ravioli Maker designen, drucken und zum Einsatz bringen.

Leider nicht. Es zeigt sich schnell, dass ein Klappmechanismus umgesetzt werden muß und das die Zahnreihen gespiegelt werden müssen, damit diese später ineinander greifen. Dazu fiel auch noch auf, dass der Teig über den Rand gedrückt wird. Nach weiteren 10 Versuchen konnte sich das Ergebnis aber schon sehen lassen:

Wie man sieht lohnt sich der Einsatz. Hier noch das Objekt zum Nachdrucken.

ravioli_neg_13

Hinweis: Wenn der Maker mit PLA geduckt wird dann diesen nicht in die Spülmaschine legen. Das könnte ihn aus der Form bringen. Einfach unter lauwarmen, fließendem Wasser reinigen.

Zum Rezept

Stelle Deine eigenen und leckeren Ravioli ab jetzt einfach selber her. RavioliMaker V1 einfach runterladen und ausdrucken (25%infill). Kein weiterer Zusammenbau nötig.

Für den Teig:

• 200g Weizenmehl
• 2 Eier
• Salz
• 1 EL Olivenöl

Zutaten vermischen und gut durchkneten. 30min im Kühlschrank ruhen lassen und anschließend Teig dünn ausrollen.

Dann den RavioliMaker zum Teig ausstechen umdrehen. Den Teig einlegen, Füllung (wenig!) hinzufügen und dann einklappen. Fertig.

Die fertige Ravioli einfach in heißes Wasser (nicht kochend) 4-5m ziehen lassen.

Fertig. Buon appetito