Hier
stelle ich
meine CNC-gesteuerte Heißdrahtschneidemaschine vor.
Sie
zeichnet sich durch
eine sehr einfache und deshalb kostengünstige Bauweise aus.
Die
Erstellungskosten liegen bei nur ca. 120 €.
Im
Unterschied
zu anderen, mir bekannten Maschinen, verzichte ich auf
Lineartriebe.
Vielmehr verwende ich vier Schrittmotoren als kleine
'Seilwinden'.
Diese
halten den Schneidebügel in der Schwebe und führen
ihn entsprechend der Steuerung durch das Styropor.
Man
sieht
auf dem Bild oben die unscheinbaren, kleinen, schwarzen
Schrittmotoren mit den zugehörigen Seilen (grün), die den
Schneidedraht(rot)
führen.
Der
Schneidedraht schwebt, durch die Seile geführt, über dem
Schneidetisch, während der zugehörige Spannbügel unter
dem Tisch durchragt. Auf dem Tisch liegt ein Styroporblock, bereit
zum Schneiden.
Links an der
Wand das weitere 'Zubehör', die Karte mit der Steuerelektronik und dem
Stecker zur
Parallelschnittstelle des PCs. Daneben
das
Computernetzteil für die Versorgung der Elektronik und der
Schrittmotoren.
Danach zwei
Ringkerntrafos (12V Halogenlampentrafos) für den Schneidestrom.
Hier
das Ganze als Video:
Zum besseren
Verständnis:
Hier der schwebende Schneidebügel (rot) ohne den
Arbeitstisch, ohne den
Styroporblock, gehalten nur durch die Führungsseile an den Seilwinden
(grün).
Ein
weiteres, wichtiges
Utensil, der Schneidebügel:
Schneidedraht:
0.4mm
Federstahldraht,
durch
den Holzbogenvorgespannt Spannweite:
ca. 1.2m Gewicht
des
Bügels: ca. 400g Schneidestrom:
ca.
1.7 A ,
veränderbar mittels
Dimmer
Und
so
wird der Schneidedraht in die Führungsseile eingehängt:
Sicher,
das sieht alles etwas abenteuerlich aus.....
.......aber das
Ergebnis kann sich sehen lassen:
Auf
dem Bild
Rumpfteile, Flächenmittelteil,
Leitwerkträgerhälften
usw. für eine Noratlas
Hier weitere
Styroteile:
Der
Flieger,
eine Noratlas mit 1.6m Spannweite, ist derzeit noch 'in Arbeit'.
Was geht ? :
-
Profile,
trapezförmige Profile, auch Holmausschnitte
-
Rumpfschalen, zylindrische Körper, konische Körper
(z.B. Rumpfschalen der Noratlas)
-
Runde
Teile, auch auf einer Dreh-Vorrichtung (z,B.
Leitwerkträger der Noratlas)
-
3D-Teile, Rumpfnase und Rumpfende auf einem
Drehteller (z.B. Rumpfnase der Noratlas)
Spannweite
der
Schneidemaschine: 1m, für
handelsüblich Styroporblöcke. Arbeitsbereich
X-Richtung:
400mm bis 500mm
Arbeitsbereich
Z-Richtung:
250mm Auflösung:
ca.
8 Schritte pro Millimeter.
Der
Arbeitsbereich kann ganz einfach vergrößert werden, indem der Abstand
der Motoren zueinander, der Abstand zum Schneidetisch und der
Schneidebogen vergrößert werden.
Warum
das Ganze? : Ich
will
nicht
den Flieger verkaufen, sondern ich möchte die Information über
die CNC-Maschine kostenlos weitergeben. Ich
denke,
gerade Studenten und Schüler mit schmalem Geldbeutel könnten
Interesse an der Maschine haben.
Vielleicht
kann
sich ja auch über das Internet eine Interessengemeinschaft
bilden, die dann Schneidedaten für Modellflugzeuge und andere
Modellbau-Projekte gegenseitig austauscht.
Beispiel:
Ich
werde z.B.
die Schneidedaten für
eine Noratlas,
an der ich gerade
arbeite, gerne
weitergeben.
Voraussetzungen: Nun
noch
kurz
zu den Voraussetzungen, um die Heißdrahtschneidemaschine zu
bauen und zu betreiben:
Man
sollte
einen einfachen mechanischen Aufbau machen können,
wie
auf dem Bild zu erkennen. Da
sind
die
Motoren die mittels Holzbrettern an der Decke befestigt werden, die
müssen mit der Wasserwaage sauber ausgerichtet werden. Dann
ist
der
Schneidetisch, der stabil an der Wand und an der Decke befestigt
wird, er muss auch waagerecht ausgerichtet werden. Der
Schneidebügel wird als einfacher Holzbogen benötigt.
Weiter
geht es
mit der Steuerung: Hier empfehle ich, eine fertige Steuerung zu kaufen. Das ist nur unwesentlich teurer als eine Selbstbaulösung.
Der
Knackpunkt
ist die Software, denn die Motoren arbeiten ja
nicht als
Lineartriebe im rechtwinkligen Koordinatensystem, sondern alle Punkte
werden über Seillängenänderungen angefahren.
Die
dazu
nötige
Software stelle ich zur Verfügung. Der
eigentliche
Schneidevorgang wird durch ein exe-Programm bewerkstelligt, welches die
Steuerdaten umsetzt. Diese sind in ASCII geschrieben und können
deshalb leicht eingesehen und auf eigene Bedürfnisse abgeändert
werden.Voraussetzung dazu ist, man muss Dateien editieren/beschreiben können.
Inzwischen gibt es Alternativen zu meiner Software: - EMC2 unter LINUX (beides freeware) - JHW (freeware, berücksichtigt den Seilwinden-Durchmesser).
Eine
weitere,
wichtige Voraussetzung möchte ich noch erwähnen: Geduld,
Geduld und nochmals Geduld. Die
ist
nämlich
nötig, wenn z.B. der Schneidevorgang abgebrochen werden muss,
weil vielleicht der Schneidestrom nicht eingeschaltet war. Und
dann, ja dann müssen die Seile zum x-ten mal wieder von Hand
aufgewickelt werden ... Genauso
ist
Geduld gefordert bei der Erstellung der Schneidedaten, das geht nicht
'mal so eben'.
Auch
sind
nach
jedem Schneidetest wieder Änderungen/Verbesserungen angesagt.
Ich
stelle
mit meiner Software zwar eine Möglichkeit für die 'Darstellung der
Schneidespur am Bildschirm' zur Verfügung, aber beim Schneiden
schaut es dann nochmal anders aus...
Hier
ein
Beispiel für die Darstellung des Schneideweges am Bildschirm.
Im
Bild
eine
Rumpfhalbschale.
Kosten: Vielleicht
noch
ein Wort zu den Kosten, hier einige Beispiele:
Schrittmotor
12V 480mA, z.B.: Pollin 310335
4 Stück ca. 12 € Schrittmotorsteuerung
ab 70 € Computernetzteil,
+12V/4A, z.B.: SR-Elektronik
ca. 8 € Trafo
12V/3A
oder höher, z.B. Pollin 300521
ca. 5 € Dyneema Flechtschnur
ca.
3
€ Holzbretter,
Tischplatte, Kleinteile
ca. 20 €
Ein
PC
wird
natürlich auch gebraucht. (Die Software
läuft unter WIN 2000 und WIN XP, alternativ EMC2 unter LINUX)
Einige der hier empfohlenen Bauteile sind inzwischen nicht mehr lieferbar. Alternativen werden im RCN-Forum diskutiert oder hier im Kapitel "Tipps&Trick..." vorgestellt.
Anmerkung vom 16.06.2009
Genauigkeit: Für
alle
Zweifler, mich eingeschlossen, gibt es die Möglichkeit die
Schneidemaschine als Plotter zu betreiben und damit die Genauigkeit
zu überprüfen.
Ich
gehe
aus,
von einer Genauigkeit <±0.5%, im Arbeitsbereich meiner
Maschine.
Das
setzt
natürlich voraus, dass die Geometriedaten exakt bestimmt wurden. Diese
fließen in das Schneideprogramm ein und sind Grundlage für die
Berechnung der aktuellen Seillängen.
Geometriedaten
sind:
- Die
Abstände
der Motoren zueinander, einmal in der linken, einmal in der rechten
Arbeitsebene. -
Die vier
Seillängen zum Nullpunkt
- Die
vier
(wirksamen) Durchmesser der Seilrollen.
Kontakt: Hast
Du
Interesse und möchtest die Maschine nachbauen, dann schick eine
e-mail an:
Anmerkung: Die
hier vorgestellte Heißdrahtschneidemaschine ist von mir selbst
entwickelt worden.
Der Nachbau ist ausdrücklich
gestattet.
Allerdings übernehme ich keine
Haftung für Folgeschäden mit einem Nachbau, und auch keine
Garantie für Funktionstüchtigkeit.
Wer diese
Seiten
liest, nutzt, oder die Gegenstände nachbaut, tut dies auf eigenes
Risiko.
Trotzdem
viel
Spaß!
Hans,
September 2008
Inzwischen existieren schon über 50 funktionierende Nachbauten !!!!!!
