Tilting Idler Gear

Samstag, 26. September 2015 EN 0 Kommentare

It’s been almost one and a half years since I modeled my last Mechanical Movement. So it was time to grab a new one and get it done. As I’m quite addicted to gears, something like this was a must…

The decision was easy, because I got a hint from the net:

Picture #2: Movement #222

Besides the fun of searching for a good solution, this would let me jump deeper into DesignSpark Mechanical (DSM). But soon after starting, I had to switch back to other applications:

DSM has no function to generate gears, although it imports file formats like OBJ, STL and SKP (SketchUP). That’s nice but I miss DXF and SVG. So I started SketchUp again, generated my gears with the help of the Involute Gears plugin and imported them into DSM as STL files.

Modellieren mit BlocksCAD

Freitag, 25. September 2015 DE , Schule & Ausbildung 0 Kommentare

Abbildung 1: Darstellung mit grafischen Blöcken

Wer schon einmal mit der Programmierumgebung Scratch gearbeitet hat, wird mit dem Modellierwerkzeug BlocksCAD schnell klar kommen: Auch hier müssen grafische Blöcke ausgewählt und miteinander in Beziehung gebracht werden.

Abbildung 2: Detailsansicht

Als "Hello World"-Beispiel dient wieder einmal der Schlüsselanhänger. Grundbausteine dieses Modells sind die grünen Elemente (siehe Abbildung 2: #1 bis 3):

• Bei #1 wird mit Cube eine Grundplatte definiert.
• Danach wird bei #2 ein 2D Text generiert, welcher mit Linear Extrude noch ein Volumen erhält.
• Zum Schluss fehlt bei #3 noch ein Cylinder, welcher später in ein "Loch" umgewandelt wird.

Nun können die Elemente mit Translate an die korrekte Stelle verschoben werden. Danach werden Text (#2) und Zylinder (#3) mit der Funktion Difference von der Grundplatte subtrahiert (#4) und fertig.

Nickendes Zwischenrad

Donnerstag, 24. September 2015 Allgemein , DE 0 Kommentare

Beinahe eineinhalb Jahre sind vergangen, seit ich das letzte Mechanical Movement modelliert habe. Also höchste Zeit, wieder einmal eines zu erstellen. Etwas mit Zahnrädern müsste es schon sein...

Die Wahl fiel mir leichter als erwartet, da ich im Netz einen Hinweis zu einer spannenden Anwendung fand:

Abbildung 2: Movement #222

Dass mich diese Arbeit im Umgang mit DesignSpark Mechanical (DSM) weiterbringen sollte, war von Beginn weg das Ziel. Dass ich aber schon bald Unterstützung durch andere Programme benötigen sollte, war nicht geplant.

DSM bringt leider keine Funktion mit, womit man Zahnräder generieren kann. Dafür lassen sich Vektorformate wie OBJ, STL und SKP (SketchUp) importieren. Das ist zwar schön; mir fehlen aber trotzdem Formate wie DXF und SVG. Also zurück zu Feld Nummer eins. Mit dem SketchUp Plugin Involute Gears waren die Zahnräder schnell generiert und als STL in DSM importiert.

Abbildung 3: Layout der Zahnräder in DSM

Die restlichen Schritte liessen sich mit DSM zügig erledigen und schon bald hatte ich einen gedruckten Prototypen auf meinem Tisch. Noch anpassen musste ich:

• den Verbindungsbügel zwischen dem blauen Exzenter- und dem grünen Zwischenrad. Mit einer verbogenen Variante sieht man den Eingriff der Zahnräder besser.
• Alle Zahnräder waren in den untersten Schichten zu gross (dieser Effekt wird Elefantenfuss genannt), was sich hemmend auf die Laufeigenschaften des Getriebes auswirkte. Obschon DSM eine praktische Funktion für Fasen und Rundungen mitbringt, versagte dieser Dienst völlig. Also wieder Export via STL nach SketchUp, Fasen generieren und fertig.

Fazit: Kleine technische Wunderwerke sind in diesem Buch von HENRY T. BROWN beschrieben. Ganz spannend und lehrreich ist jeweils die Umsetzung in die Realität.

Siehe auch https://www.youmagine.com/designs/tilting-idler-gear

Schattenwürfel oder Shadow Cubes

Freitag, 11. September 2015 DE , Schule & Ausbildung 0 Kommentare

Abbildung 1: Schattenwürfel von NK

Abbildung 2: Normalprojektion links und Isometrie rechts

Abbildung 3

1. Quader erstellen: Rechteck skizzieren und in die Höhe Ziehen (siehe Abbildung 3).

Abbildung 4

2. Erster Buchstabe aufskizzieren (siehe Abbildung 4).

Abbildung 5

3. Unbenötigte Elemente löschen mit Ecke erstellen & Beschneiden (siehe Abbildung 5).

Abbildung 6

4. Zu entfernenden Bereich Auswählen und weg-Ziehen (siehe Abbildung 6).

Abbildung 7

5. Objekt neu ausrichten und zweites Zeichen erstellen (siehe Abbildung 7).

Abbildung 8: Fertig modellierter Schattenwürfel

Abildung 8: Schülerarbeiten

Printed Spare Parts: Vol. 2

Freitag, 4. September 2015 Allgemein , EN 0 Kommentare

Picture #1: Hinge version #1

Shortly after I replaced the broken hinge on my Stewi drying rack, the 3D printed part broke as well. That’s definitely not what I would’ve expected.

But looking at it more closely, it’s obvious that the piece broke along the print layers. What a surprise! No, not really. When I prepared the print for version #1, I set the infill to 50% und placed the model upright on the bed. That way I got minimal overhang and just a little amount of support structure was needed.

Picture #2: Hollow and tilted variant

Picture #3: Failed print due to power loss

So after this early breakage it was quite clear that I won’t get enough strength by increasing just the infill. While searching the net I found some articles, which were related to this topic:

• Strengthening of 3D Printed Fused Deposition Manufactured Parts[...]
• A FEW WAYS TO STRENGTHEN 3D PRINTED PARTS

The next version I printed tilted and completely hollow, so I could later fill it with Epoxy resin (see Picture #2). Unfortunately the Printrbot Play did not like huge overhangs.

Picture #4: Filling the hinge with Epoxy resin with a syringe

This time the print turned out fine. Then I drilled a small hole into the shaft, where I filled in approx. 30ml of Epoxy resin. I didn’t think to seal my part before, so I had to deal with some leakage.

Picture #5: Hinge #2 back into business...

About 14 hours later the resin was set and the hinge ready to mount on the drying rack. I hope I won’t have to write another chapter about this topic anytime soon. ;-)

Thanks to +Matthias Lewen and +Derrick Oswald for translating this post to English!

Ersatzteile aus dem 3D-Drucker: V2

Donnerstag, 3. September 2015 Allgemein , DE 0 Kommentare

Abbildung 1: Gelenkstück Version 1

Nicht lange nach Inbetriebnahme des Stewi-Ersatzteiles, vergeht mir das Lachen gründlich: Das Gelenkstück bricht bereits wieder entzwei. Nein, ich hab's doch eben erst repariert!

Betrachtet man die Bruchstelle aber genauer, zeigt sich schnell, dass das Gelenkstück entlang den Druckschichten beim Übergang von Schaft zum Gelenkteil gebrochen ist. Erstaunt? Nein, nicht wirklich! Bei den Druckvorbereitungen für V1 war zwar klar, dass dieses Objekt mehr als den Standardfüllgrad von 20 Prozent benötigen würde. Ich entschloss mich deshalb für 50 Prozent. Die Ausrichtung des Objekts auf dem Drucktisch wurde primär durch den Druckprozess bestimmt; also so, dass möglichst wenig Supportstruktur nötig war.

Abbildung 2: Hohle und leicht geneigte Variante

Abbildung 3: Ansichtsexemplar? Nein, Stromunterbruch!

Nach diesem frühen Versagen ist klar: Mit dem ursprünglich gewählten Füllgrad und der Objektausrichtung wird mein Gelenkteil nicht stabil genug. Eine kurze Google-Suche bringt interessante Links zu Artikeln, welche diese Problematik behandeln zutage:

• Strengthening of 3D Printed Fused Deposition Manufactured Parts[...]
• A FEW WAYS TO STRENGTHEN 3D PRINTED PARTS

Beim ersten Versuch drucke ich das Gelenkstück nun hohl, damit ich es später mit Epoxyharz füllen kann, und schräg auf dem Tisch liegend (siehe Abbildung 2). Mein Printrbot Play mag aber überhängende Partien nicht so sehr leiden. Darum drucke ich die nächste Variante wieder aufrecht stehend aus.

Abbildung 4: Füllen des Gelenkteils mittels Spritze

Nun gelingt der Druck gut. Jetzt bohre ich beim Schaft ein kleines Loch, wo anschliessend ca. 30ml Epoxyharz eingefüllt wird. Leider ist die Hülle des Gelenkstücks nicht wasserdicht, so dass an einigen Stellen wieder Harz austritt. Ich hätte wohl vorher mit einer Schicht Klarlack das Modell versiegeln müssen...

Abbildung 5: Gelenkstück Version 2 im Einsatz...

Nach ungefähr 14 Stunden ist das Harz ausgehärtet und das Gelenkstück bereit für den harten Einsatz auf unserer Terrasse. Ich hoffe, dass ich nicht schon bald einen weiteren Post zu diesem Thema schreiben muss. ;-)