Hallo,
im Rahmen der Erprobung direkt Bitte melden Sie sich an, um diesen Link zu sehen. ist auch dieses Teil entstanden:
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Der Schornstein ist wohl jenes Teil an einer Dampflok, an dem die Vorteile digitaler 3D-Technologien am meisten zur Geltung kommen. Schon in den ersten Anfängen meines Projekts überlegte ich manchmal, wie man die größte Herausforderung am Schornstein meistert, die um die Rauchkammer gebogene Krempe, wenn man keine CNC-Fräse hat. Mittlerweile hat sich fürs CNC Ersatz in Form des 3D-Drucks gefunden.
Zuerst kreierte ich im CAD ein 3D-Modell des Schornsteins. Da ich keine Frontansicht der Lok habe, ging ich von dem aus der Seitenansicht der Lok ersichtlichen Profil der Krempe aus...
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... und zog dieses den Krempenrand entlang. Dabei wird das Profil der sich entlang der Bahn kontinuierlich ändernden Neigung der Rauchkammeroberfläche angepasst, das erledigt automatisch die äußerst nützliche Funktion Sweep des CAD-Programms. Es waren zwar mehrere Versuche notwendig, um einige Tücken dieser Funktion zu meistern (geeignete Wahl der Leitlinien fürs Sweep, Probleme beim Berühren bzw. Überschneiden gebogener Flächen in einem kleinen Winkel), das finale Ergebnis finde ich jedoch plausibel und zufriedenstellend.
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Die Schornsteinwand ist gegenüber dem Original etwas dicker, um sicherzustellen, dass der Stahl auch wirklich überall durchfließt. Mangels Vorstellung über die künftige Befestigung des Petticoats ist eine größere Rauchkammeröffnung vorgesehen, deshalb zwecks einfacher Zentrierung der Absatz rund um den Innenzylinder. Am Krempenrand ist ein rund 3 mm breiter erhöhter Rand, damit ich beim etwaigen Anpassen an die Rauchkammer nicht die ganze Unterfläche der Krempe bearbeiten muss.
Ursprünglich plante ich, eine Form für ein Wachsmodell zu drucken (hier noch in der Anfangsphase):
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Angesichts der Form des Schornsteins brachte das Konstruieren der Form das CAD an seine Grenzen, ich musste die Form zweimal neu zeichnen und verbrachte unzählige Stunden daran. Am schwierigsten war das Aufteilen in druckbare Teile, die sich auch noch vom fertigen Wachsmodell abziehen lassen müssen. Nachdem der Druck des Krempenbodens infolge irgendwelcher Software-Probleme beim Vorbereiten für den Druck misslang, legte ich dieses Vorhaben zur Seite. Bevor ich wieder dazu zurückkehrte, kam ich mit der “neuen” Technologie in Kontakt und beschloss, das Schornsteinmodell direkt aus Polycast zu drucken.
Da 3D-Druck immer vom flachen Drucktisch ausgehen muss und brauchbar nur bis zu max. 45° Überhang aufsteigender Flächen funktioniert, besteht das Modell aus 5 Teilen:
1) vom Kronenrand nach oben
2) vom Kronenrand nach unten zur Taille (wird kopfüber gedruckt)
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3) vom untersten Krempenrand nach oben zur Taille
4) vom höchsten Punkt der Krempe nach unten bis zu ihrer niedrigsten Stelle
5) von da zum unteren Ende des Zylinders
Die Aufteilung auf 3) und 4) war notwendig, um an der Unterseite der Krempe eine vernünftige Oberfläche zu erhalten und die Abstufungen dort überhaupt drucken zu können. Wenn man “in die Luft” drucken muss, kann man das zwar auf automatisch generierten oder selbst gezeichneten Stützstrukturen, die “Decken” bestehen jedoch aus einzelnen, nach unten durchhängenden “Fäden” und sind äußerst unansehnlich. Deshalb teilte ich die Krempe in zwei Schalen so, dass die späteren Sichtflächen nach oben gedruckt wurden und die auf Stützrippen gedruckten hässlichen Unterseiten der Schalen im Inneren des Modells zu liegen kamen.
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Das Zusammenfügen der Schalen nahm mehrere Stunden in Anspruch. Ich hatte zwar einen Luftspalt zwischen ihnen vorgesehen, um Platz für die durchhängenden Decken zu schaffen, dieser erwies sich jedoch als zu dünn, ich musste mit der Dremel-Trennscheibe nacharbeiten, was aufgrund des dabei weich werdenden Materials sehr langsam voranging. Außerdem passten aufgrund der – wenn auch geringen – Schrumpfung des Materials (stärker in axialer Richtung der zylindrischen Trennfläche) die Ränder der Schalen nicht mehr ineinander und mussten angepasst werden, und auch die äußeren, für eine definierte Lage des Krempenrandes notwendigen Stützringe galt es zu beseitigen.
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Nach dieser größten Hürde ging das Kleben dank Passstiften schon schnell, das Glätten (nur der später sichtbaren Außenflächen) nahm jedoch wieder mehrere Stunden in Anspruch. Nach dem Beseitigen speziell vorgesehener Randgrate an den Trennflächen sind die Klebenähte nicht erkennbar, an einigen Stellen blieben am Gussteil jedoch Riefen von der Feile sichtbar.
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Der gegossene Schornstein hat mich natürlich erfreut, leid tun allerdings mir etliche “Mottenlöcher” auf der Krempe, da sind Splitter von der Keramik in die Form geraten und haben sich gerade an der späteren Rauchkammerseite festgesetzt, wo sie dann am meisten auffallen 
Das Loch im Innenzylinder dürfte durch Implodieren einer im Stahl knapp unter der Oberfläche eingeschlossenen Luftblase entstanden sein, zum Glück stört es da aber nicht.
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Soviel über meinen ersten Schornstein 
Schöne Grüße
Kristian
