Beim Fräsen mit der Shaper Origin musst du sehr oft ein Raster erstellen. Beispielsweise dann, wenn du in einem bereits fertig zugeschnittenen Bauteil eine Fräsung machen möchtest. Oder einfach nur, wenn du zum Platzieren einen bestimmten Punkt auf dem Werkstück benötigst. Lediglich, wenn du deine Fräsungen mehr oder weniger frei platzieren möchtest, kannst du auf das Rastern verzichten.
Beim Rastern tastest du eine vorhandene Kante mit einem Taststift oder einem Fräser ab. Das Abtasten mit dem Fräser führt aber je nach Fräsergeometrie schnell zu Ungenauigkeiten und das Einspannen eines Taststiftes ist wieder ein separater Arbeitsgang. Du kannst dir den Wechsel von einem Fräser auf den Taststift oder andersherum zwar nicht komplett ersparen, aber du kannst diese ganze Prozedur doch erheblich erleichtern. Und zwar mit der hier vorgestellten Rasthilfe. Die Rasthilfe wird statt des Motors in die Shaper Origin eingesetzt. Du ersparst dir das Einsetzen eines Taststiftes, was das ganze etwas erleichtert und schneller macht.
Das Problem mit der Präzision
Bevor ich zu dieser Lösung kam, habe ich verschiedene andere Lösungen getestet. Es gibt auf den bekannten Plattformen für 3D-Druckteile auch schon ein paar Lösungen zum Herunterladen. Allerdings liefern diese nicht einfach so die gewünschte Genauigkeit. Auch bei meiner Lösung ist es nicht so, dass du die Datei nur herunterladen und drucken musst und schon passt alles. Aber so richtig schwierig ist es auch nicht.
Grundsätzlich können 3D-Drucker schon sehr präzise arbeiten. Es kommt hier aber wirklich auf den letzten Zehntelmillimeter an. Die Rasthilfe muss genauso präzise in der Motorhalterung sitzen, wie der Motor. Hat das Ganze Luft, verschiebt sich der Kunststoffzylinder beim Spannen seitlich und dein Raster stimmt eben nicht ganz genau. Sitzt das Ganze zu stramm, ist die Bedienung nicht mehr so einfach. Du wirst einen Probedruck machen müssen. Wie das funktioniert, beschreibe ich auch noch-
Ein weiterer Punkt ist der Taststab selbst. Der muss genau zentriert im Zylinder sitzen und sollte ebenfalls kein merkliches Spiel haben. Du brauchst einen möglichst präzisen Stab aus Aluminium, Stahl oder Edelstahl. Solche Stäbe bekommt man beispielsweise im Baumarkt. Aber auch wenn da 8 mm draufsteht, heißt das nicht, dass so ein Stab wirklich 8 mm hat. Ich stelle dir die CAD-Datei zum Herunterladen im FreeCAD -Format, als *.cae-Datei und als Step-Datei bereit. Eventuell kannst du dann auch Anpassungen direkt im CAD machen.
Probedruck des Zylinders
Die Passung des Zylinders kannst du über deinen Slicer anpassen. Gezeichnet ist er mit einem Durchmesser von 70 mm. Druck dir erst einmal den unteren Teil des Zylinders aus und schau dir an, wie er passt. Du kannst direkt im Slicer Schnitte machen und nur einen Teil des Modells drucken. Das druckst du dir also erst einmal aus und probiert, wie gut es passt. Löse dazu den Motor der Shaper Origin nur so weit, dass du ihn herausnehmen kannst. Dann probierst du den Probedruck aus. Er sollte nicht zu locker sitzen und sich beim Anziehen der Motorklemmung auch nicht verschieben.
Schwieriger kann es jedoch mit der Passung des eigentlichen Taststabes werden. Wie gesagt, eine Anpassung direkt in der CAD-Datei ist eine Möglichkeit. Vielleicht hast du aber auch Glück und der dir zur Verfügung stehende Stab passt. Wenn du nicht die Möglichkeit hast, die CAD-Datei zu ändern und dein Stab nicht passt, musst du schauen, wie du mit deinen Mitteln das Problem lösen kannst. Eine Möglichkeit wäre das Umwickeln des Stabes mit dünnem Papier oder Klebeband, wenn zu viel Luft ist. Wenn dein Stab zu dick ist, kannst du ihn in eine Bohrmaschine einspannen und abschleifen. Im Idealfall hast du einen Stab, der einen Durchmesser von genau 8 mm hat.
Je präziser du die Rasthilfe anfertigst, umso präziser sind später auch deine Fräsungen.
Solltest du kein Rundmaterial auftreiben können, das den genauen Durchmesser hat, kannst du auch einen Taststift von Sauter kaufen. Der ist zwar teuer, aber er passt.
Probefrässungen
Wenn du also deine Rasthilfe so präzise wie möglich hergestellt hast, solltest du sie dennoch testen. Das geschieht über Probefräsungen. Zunächst fräst du dir mit der Shaper Origin ein Rechteck aus einem Reststück eines beliebigen Plattenwerkstoffes aus. Die Größe spielt eigentlich keine Rolle. Ein fertig gefrästes Teil von ca. 200 x 100 mm ist beispielsweise vollkommen in Ordnung.
Das gefräste Rechteck wird nun mit der neuen Rasthilfe abgetastet, du erstellt also ein neues Raster. Du kannst in der linken unteren Ecke anfangen und dir dort ein Raster anlegen. Ausgehend vom neuen Nullpunkt zeichnest du dir jetzt ein Rechteck mit den Maßen 50 x 50 mm. Dieses Rechteck fräst du dir in die Platte. Eine Frästiefe von 30 mm reicht aus. Wichtig ist die Positionierung dieses Rechteckes. Nimm Maße, die du gut prüfen kannst. Ich habe das Rechteck für meine Testfräsungen jeweils 20 mm in X und Y vom Nullpunkt aus positioniert.
Nach dem Fräsen kannst du jetzt den Abstand des Rechteckes vom Rand deines Brettchens aus messen. Der Abstand sollte den eingegebenen Werten entsprechen. Das Ganze wiederholst du noch einmal an der gegenüberliegenden Ecke, also rechts oben.
Ich bin bei meinen Testfräsungen auf eine Genauigkeit von etwa 0,05 Millimetern gekommen. Bei Gegenproben mit dem Taststift von Sauter im Motor eingespannt kamen auch hier und da minimale Toleranzen zustande. Vermutlich liegt das einfach an einem leicht unterschiedlichen Druck gegen die abzutastende Kante. Schließlich ist ja der Motor der Shaper Origin nicht fest aufgehängt und kann minimal nachgeben. Toleranzen im Bereich von einem Zehntelmillimeter und maximal zwei Zehntelmillimetern finde ich hier vollkommen in Ordnung.
Schneller rastern
Zugegeben, die Zeitersparnis ist nicht riesig. Um das Rastern kommt man in vielen Fällen nicht herum. Dennoch empfinde ich die Rasthilfe als eine Erleichterung bei der Arbeit mit der Shaper Origin. Du ersparst dir das zusätzliche Wechseln eines Fräsers gegen einen Taststift und hast einen viel höhere Genauigkeit, als beim Abtasten mit einem eingespannten Fräser.
Download
Damit du die Rasthilfe selbst drucken kannst, habe ich dir ein Datenpaket zusammengestellt. Darin enthalten ist das Original FreeCAD-CAD-Modell, die *. STL-Datei zum Drucken, die *.3MF -Datei zum Drucken, sowie die CAD-Datei in den Formaten *.DAE und *.STP
Du benötigst in FreeCAD noch ein Addon mit dem Namen "Curves". Das kannst du einfach über das Menü "Werkzeuge -> Addon Manager" installieren.
Rasterhilfe fertig kaufen
Wenn du keinen 3D-Drucker hast, kannst du die Rasterhilfe im Shop der Kurswerkstatt auch fertig kaufen.
Über den Autor
Hallo, mein Name ist Heiko Rech. Ich bin Tischlermeister und für die Inhalte der Kurse bei der Kurswerkstatt zuständig - sowohl vor, als auch hinter der Kamera. Dabei ist es mir sehr wichtig euch nicht nur das kreative, sondern auch das sichere Arbeiten mit Holz näher zu bringen.
