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Projekt Stiftehalter

Zwei Halbkugelschalen ineinander mit Löchern und zwei Stiften[1]

Es soll ein Stiftehalter (Stifte-Igel) erzeugt werden, in dem verschiedene Stifte positioniert werden können. Die Idee des Projektes stammt aus BaWü.

Aufgabe 1: Halbkugel-Schale

(a) Betrachte genau das 3D-Modell (du kannst es bewegen): Wir benötigen Halbkugel-Schalen. Eine Halbkugel-Schale hat einen äußeren Radius r1 und einen inneren Radius r2. Doch wie könnte umgangssprachlich das Modul für eine Halbkugel-Schale aussehen?

(b) Finde nun heraus, wie solch ein Modul für eine Halbkugel-Schale in OpenSCAD zu bilden ist (klick).

Aufgabe 2: Die Löcher in den Schalen

Super! Jetzt kannst du problemlos Halbkugel-Schalen in OpenSCAD erzeugen. Wir benötigen zwei davon. Doch wie kommen die Löcher in die Halbkugeln?

Am Einfachsten ist es, wenn du dir vorstellst, dass in die Halbkugeln Stifte (geometrisch: Zylinder) sollen und wenn unser Modell erst einmal so aussieht, können wir statt der Vereinigung dann abschließend einfach eine passende Differenz bilden.

Zwei Halbkugelschalen ineinander mit Stiften (Zylindern)[2]
(a) In der Mitte ist einfach ein Zylinder. Ihn erzeugen wir mit cylinder(h=150, d=15);
Die Idee für die 6 Zylinder in der mittleren Höhe ist nun die folgende:
Nimm diesen mittleren Zylinder, rotiere ihn um 15 Grad um die y-Achse, verschiebe ihn um 10 Einheiten in x-Richtung (es sollen ja nicht alle Stiftspitzen in einem Punkt landen), rotiere nun jeweils um 60 Grad um die z-Achse, mache das 6-mal.
Denke daran, dass du das, was im letzten Absatz steht, du nun in umgekehrter Reihenfolge notieren musst.

(b) Jetzt fehlt nur noch die untere Stiftreihe (klick).

Aufgabe 3: Kombiniere die Elemente passend

Wenn du nun die verschiedenen Elemente miteinander kombinierst, dann kannst du ein 3D-Modell in OpenSCAD erstellen, das genauso aussieht, wie das 3D-Modell oben.

Die Halbkugel-Schalen haben eine Wandstärke von 1mm. Die äußere Halbkugel-Schale hat einen äußeren Radius von 50mm, die innere 35mm.

Von der Vereinigung dieser beiden Schalen musst du alle Stifte subtrahieren und zum Schluss noch einen Boden hinzufügen.

Wenn du willst, kannst du hier noch kontrollieren, ob du alles richtig verstanden hast: klick.
Du erhältst bei erfolgreicher Kombination wieder eine Vorlage für deine OpenSCAD-Datei.

Der Druck

Wenn du nun aus deinem 3D-Modell eine STL-Datei erzeugen möchtest, dann musst du es erst rendern. Beachte, dass das Rendern bei diesem Modell durchaus 5-10 Minuten selbst auf einem flotten Rechner dauern kann...

Schau dir noch einmal das Foto des Druckergebnisses ganz oben an. Fällt dir etwas auf?

Zwischen den mittleren Löchern ist der Druck unsauber. Das liegt daran, dass diese Bereiche relativ schmal sind und ohne Stützen gedruckt werden musste. Mache kleinere Löcher oder weniger in dieser Höhe, um diese Druckfehler zu minimieren.

Rund um das Loch in der Mitte ist zwar relativ sauber gedruckt aber die Schichthöhen sind deutlich zu erkennen. Das liegt daran, dass hier eine 0,6mm Düse verwendet wurde, um ca. 1/3 der Druckzeit zu sparen. Aber selbst bei einer feineren Düse lässt es sich nicht ganz vermeiden, dass man in diesem Bereich die Schichten erkennen kann.

Quellen

Suche

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11.10.4.4
inf-schule.de/vernetzung/3d_druck/projekte/stiftehalter
inf-schule.de/11.10.4.4

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