Motorhaube aus dem 3D Drucker
Vorgeschichte:
Vor knapp 25 Jahren habe ich einen Motorsegler Grob 109 M 1:4 von ROKE gekauft. Zwischenzeitlich wurde die Grob mit Elektromotor ausgerüstet und wird nach wie vor viel geflogen.
Vor 5 Jahren konnte ich die Grob 109 1:5 von Roke als OCC- Model in der Bucht ersteigern. Das Modell wurde gleich auf E-Antrieb umgebaut.
Im Herbst 23 wurde das 1:5 Modell durch eine Unachtsamkeit beim Start stark beschädigt. Motorhaube irreparabel, Rumpf 2x gebrochen.
Herr Kern (ROKE) ist leider im Herbs 23 verstorben, daher konnte ich kein Ersatz bestellen.
Da ich jedoch wieder eine Grob 109 1:5 von Roke wollte, entschied ich mich das Flugzeug aufwendig zu reparieren. Dank dem relativ voluminösen Rumpf, war die Reparatur relativ einfach von innen zu bewerkstelligen, aber mit viel Arbeit verbunden (spachteln schleifen …..). Kopfzerbrechen bereitete mir die Motorhaube. Schlussendlich entschloss ich mich eine mit dem 3D Drucker her zu stellen, da ich seit Frühling 2023 über einen 3D-Drucker (Ender 3, Seit Nov24 Prusa XL-5) verfüge und mir auch das Konstruieren im CAD (FreeCad) angeeignet habe.
Vor 5 Jahren konnte ich die Grob 109 1:5 von Roke als OCC- Model in der Bucht ersteigern. Das Modell wurde gleich auf E-Antrieb umgebaut.
Im Herbst 23 wurde das 1:5 Modell durch eine Unachtsamkeit beim Start stark beschädigt. Motorhaube irreparabel, Rumpf 2x gebrochen.
Herr Kern (ROKE) ist leider im Herbs 23 verstorben, daher konnte ich kein Ersatz bestellen.
Da ich jedoch wieder eine Grob 109 1:5 von Roke wollte, entschied ich mich das Flugzeug aufwendig zu reparieren. Dank dem relativ voluminösen Rumpf, war die Reparatur relativ einfach von innen zu bewerkstelligen, aber mit viel Arbeit verbunden (spachteln schleifen …..). Kopfzerbrechen bereitete mir die Motorhaube. Schlussendlich entschloss ich mich eine mit dem 3D Drucker her zu stellen, da ich seit Frühling 2023 über einen 3D-Drucker (Ender 3, Seit Nov24 Prusa XL-5) verfüge und mir auch das Konstruieren im CAD (FreeCad) angeeignet habe.
Konstruktion mit dem CAD:
Bisher habe ich relativ einfache Formen Konstruiert für Halterungen etc. Die Haube war da schon eine andere Herausforderung. Als erstes habe ich eine Kartonschablone für den Rumpfanschluss erstellt und eingescannt. Diese wurde im CAD als jpg-Bild hinterlegt und so das Hauben-Profil erstellt. Mit einer Draufsicht und Seitenansicht habe ich dann die Vorlage für die Verjüngung erhalten, so dass quasi mehrere Querschnitte mit skalieren des Haubenprofils entstanden.
Nach mehreren Versuchen und gütiger Hilfe in den Foren habe ich dann eine ansprechende Druckvorlage erhalten.
Die Haube habe ich konstruktiv in drei Körper unterteilt:
Körper 1: der Zylindrisch linear verlaufende teil bestehend aus «Querschnitt» 1 und 2.
Körper 2: der vordere Teil mit den Abrundungen und Ausschnitten für Wellen- und Lüftungsöffnung, bestehend aus Querschnitt 2a (Kop von 2) 3, 4, und 5 wobei 5 die runde Abschlussfläche bildet (Prop-Anschluss).
Körper 1 und 2 wurden im CAD zusammengefügt und als Einheit gedruckt (Bild 1).
Körper 3: Propeller-Anschluss mit Sturz- und Zugwinkel. Teil 3 wurde am Schluss ausgemessen, Konstruiert, gedruckt und aufgeklebt (Bild 2).
Dank dem Simulationsmöglichkeiten im CAD konnte schrittweise geprüft werden ob alles Platz hat (Bild 3/4).
Nach mehreren Versuchen und gütiger Hilfe in den Foren habe ich dann eine ansprechende Druckvorlage erhalten.
Die Haube habe ich konstruktiv in drei Körper unterteilt:
Körper 1: der Zylindrisch linear verlaufende teil bestehend aus «Querschnitt» 1 und 2.
Körper 2: der vordere Teil mit den Abrundungen und Ausschnitten für Wellen- und Lüftungsöffnung, bestehend aus Querschnitt 2a (Kop von 2) 3, 4, und 5 wobei 5 die runde Abschlussfläche bildet (Prop-Anschluss).
Körper 1 und 2 wurden im CAD zusammengefügt und als Einheit gedruckt (Bild 1).
Körper 3: Propeller-Anschluss mit Sturz- und Zugwinkel. Teil 3 wurde am Schluss ausgemessen, Konstruiert, gedruckt und aufgeklebt (Bild 2).
Dank dem Simulationsmöglichkeiten im CAD konnte schrittweise geprüft werden ob alles Platz hat (Bild 3/4).
3-D-Druck:
Als Filament verwende ich bei Flugzeugen PolyAir 1.0. Frühere Versuche mit PETG und PLA-LW konnten mich nicht überzeugen. Schade ist, dass es PolyAir 1.0 in verschiedenen Farben gibt, jedoch nicht in weiss, ich verwende deshalb bisher Natural.
Die Haube wird stehend gedruckt. Ohne Stützstruktur hat sich gezeigt, dass die untere und obere Fläche durchhängt (Bild 5). Im Prusa-Slicer habe ich keine Einstellung gefunden die das Problem befriedigend lösen konnte.
Ich habe deshalb im CAD die Haube als Vollkörper exportiert, nach dem ich die Öffnung für Motorwelle und Kühlung 10mm abgesenkt habe (Bild 6).
Im Prusa Slicer habe ich dann die Füllung auf 2% eingestellt. Anstelle der Bodenebenen habe ich 4 Raft-Ebenen gedruckt für die Betthaftung. Somit war die Haube Rumpfseitig offen nach dem Entfernen der Raftebenen. Die Konturhülle habe ich auf 2 eingestellt. 1 war mir zu wenig stabil. Da ich mit dem Prusa XL-5 über 5 Druckköpfen verfüge, habe ich aus kostengrunden die Füllung mit PETG erstellt. Im Nachhinein war dies eine Glücksfall. Die Haftung zwischen PolyAir 1.0 und PETG ist sehr gering und somit konnte die Füllung einfach entfernt werden (Bild 7). Die Öffnung für Motorwelle und Lüftungsöffnung habe ich im Nachgang mit dem heissen Messer herausgetrennt.
Bevor ich die finale Version Druckte, habe ich mehrere Versuche gebraucht bis ich den passenden Umfang für den Querschnitt 1 herausgefunden hatte. Dazu habe ich ca. nach den ersten 15mm den Druck der Haube abgebrochen und den Ring auf pass Genauigkeit geprüft. Anschliessend Querschnitt 1 Schritt um Schritt in der X und Y-Achse skaliert bis es passte (Bild 8).
Nachträglich habe ich noch eine Öffnung für den Akku herausgeschnitten. Für den Klappendeckel habe ich den betreffenden Ausschnitt mit Übermass gedruckt und anschliessend angepasst. Zur Verriegelung dienen die Zwei «Lufthutzen-Attrappen» (Bild 9).
Die Haube wird stehend gedruckt. Ohne Stützstruktur hat sich gezeigt, dass die untere und obere Fläche durchhängt (Bild 5). Im Prusa-Slicer habe ich keine Einstellung gefunden die das Problem befriedigend lösen konnte.
Ich habe deshalb im CAD die Haube als Vollkörper exportiert, nach dem ich die Öffnung für Motorwelle und Kühlung 10mm abgesenkt habe (Bild 6).
Im Prusa Slicer habe ich dann die Füllung auf 2% eingestellt. Anstelle der Bodenebenen habe ich 4 Raft-Ebenen gedruckt für die Betthaftung. Somit war die Haube Rumpfseitig offen nach dem Entfernen der Raftebenen. Die Konturhülle habe ich auf 2 eingestellt. 1 war mir zu wenig stabil. Da ich mit dem Prusa XL-5 über 5 Druckköpfen verfüge, habe ich aus kostengrunden die Füllung mit PETG erstellt. Im Nachhinein war dies eine Glücksfall. Die Haftung zwischen PolyAir 1.0 und PETG ist sehr gering und somit konnte die Füllung einfach entfernt werden (Bild 7). Die Öffnung für Motorwelle und Lüftungsöffnung habe ich im Nachgang mit dem heissen Messer herausgetrennt.
Bevor ich die finale Version Druckte, habe ich mehrere Versuche gebraucht bis ich den passenden Umfang für den Querschnitt 1 herausgefunden hatte. Dazu habe ich ca. nach den ersten 15mm den Druck der Haube abgebrochen und den Ring auf pass Genauigkeit geprüft. Anschliessend Querschnitt 1 Schritt um Schritt in der X und Y-Achse skaliert bis es passte (Bild 8).
Nachträglich habe ich noch eine Öffnung für den Akku herausgeschnitten. Für den Klappendeckel habe ich den betreffenden Ausschnitt mit Übermass gedruckt und anschliessend angepasst. Zur Verriegelung dienen die Zwei «Lufthutzen-Attrappen» (Bild 9).
Motorhalterung:
Um den SP ohne Zusatzballast zu erreichen (nach ersten Versuchen wären es ca. 250gr gewesen), habe ich die Haube 10mm gestreckt und den Motor entsprechen nach vorne verlegt und den Akku (S5 4200) direkt hinter den Motor gepackt. Ebenfalls nach vorn rückte der Regler und das Seiten-Servo. Dazu musste eine neue Motoraufhängung konstruiert und gedruckt werden (PETG-C) (Bild 10).
Auch hier habe ich die Halterung ohne ZUG und Sturz konstruiert und zusätzlich einen separaten «Keil» für Sturz und Zug gedruckt (Bild 11). Dies ermöglicht mir relativ einfach den Sturz und Zug an zu passen, ohne dass die ganze Halterung gedruckt werden muss und weil das möglichst weit vorne geschieht, kann auch die Haube belassen werden.
Huk Jan.2025
Auch hier habe ich die Halterung ohne ZUG und Sturz konstruiert und zusätzlich einen separaten «Keil» für Sturz und Zug gedruckt (Bild 11). Dies ermöglicht mir relativ einfach den Sturz und Zug an zu passen, ohne dass die ganze Halterung gedruckt werden muss und weil das möglichst weit vorne geschieht, kann auch die Haube belassen werden.
Huk Jan.2025
