Eine ungeliebte Fleissarbeit führt bei Flying Tom zu einem spontanen Outsourcing-Projekt: Lasercut durch den Profi auswärts statt Laubsägen durch den Modellbauer zu Hause. – Darf man das überhaupt?

Modellbauer-Ethik

Die Frage nagt schon lange: Wieviel Fertigungstiefe gehört in die heimische Werkstatt, dass man sich überhaupt noch Modellbauer nennen darf? Reicht es, sich grandiose Dinge auszudenken und zu designen um sie dann als eine Art Generalunternehmer von den Spezialisten verschiedener Disziplinen fertigen zu lassen? Oder muss ich wirklich selber an der Fräse stehen oder die CFK-Gelege laminieren?

Die Aufgabenstellung

Anlass für diesen tiefschürfenden Betrachtungen ist eine Schwerpunkt-Optimierung an unserer Freewing A-10 Thunderbolt II (80 mm). Mit den beiden grossen, je 805 Gramm schweren 5200er-Akkus in den dafür vorgesehenen Original-Befestigungen in Tandem-Anordnung kriegen wir den Flieger nicht mehr ausbalanciert. Kopflastig.

Das ganze Tandem einfach eine Akku-Länge nach hinten zu verschieben und die Nase leer zu lassen würde vom Rumpf-Volumen her gehen. Der Schwerpunkt gerät aber so ins andere Extrem. Über die zu verlegenden Komponenten und zu verlängernden Kabel beginne ich gar nicht erst zu jammern. Als bessere Lösung bietet sich eine Doppeldecker-Anordnung mit zwei übereinander liegenden, leicht in Flugrichtung versetzten Akkus an. So passt der Schwerpunkt ohne zusätzlichen Ballast, und die Haube lässt sich noch einwandfrei schliessen.

Das heisst allerdings: Verstärkung der bestehenden hinteren Akku-Halterung und zwei statt nur ein Befestigungsriemen, oder in anderen Worten ein kompletter Neubau.

Prototyp

Mit dem Original-Teil als Muster, etwas hochwertigem 3-mm-Sperrholz und unter Einsatz von Dekupier– und Laubsäge (… und der Bohrmaschine und Holzfeilen verschiedener Grössen und Querschnitte und Schmirgelpapier verschiedener Körnungen und natürlich noch dem Dremel mit Fräseraufsatz) ist das in einer Stunde gemacht.

So weit so gut. Bis hierhin wollte ich eigentlich keinen Prototyp herstellen, sondern ein Unikat für den Einsatz in der A-10. Es dämmert aber, dass ich noch ein zweites sehr ähnliches Teil brauchen würde, um das direkte Aufeinanderliegen der Akkus zu verhindern. Mit viel Gas geflogen werden diese bis zu 50° heiss. Da sollte man schon darauf achten wie man die Wärme abführt. Zudem könnte dem Akku-Stapel etwas zusätzliche seitliche Stabilität durch Abstützen an den Seitenwänden nicht schaden. – Oh Mann: Nochmal eine Stunde sägen!

„Dem Ingeniör ist nichts zu schwör“

Wäre es nicht toll, wenn man so ein Teil einfach auf den Fotokopierer legen könnte?! – Als gläubiger Jünger von Daniel Düsentrieb möchte ich natürlich etwas erfinden. Es gibt aber schon alles: CNC-Fräsen, Plotten, 3D-Drucken, Giessen, Laminieren von Verbundwerkstoffen, Laserabtastung etc.. Die Kunst ist nur noch, die richtige Technologie zu wählen und sie so einzusetzen, dass man dabei nicht zu armen Tagen kommt.

Gerade letzteres könnte ein Problem darstellen. Nicht nur bei Flying Tom geht die Mär, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen dem Kaufpreis der Werkzeuge und der Qualität der Ergebnisse gibt.

Für die vorliegende Aufgabe, das Ausschneiden komplizierter Formen aus einem Holzbrettchen, gibt es keine Nobelpreise mehr zu gewinnen. Gängige Praxis ist Lasercut. Dafür gibt es preiswerte Geräte für den Hobby-Anwender. Soll der Arbeitsbereich des Lasers aber grösser sein als eine Briefmarke und seine Leistung auch mit Stahlblech oder 6mm-Sperrholz fertig werden, dann läuft’s schnell ins Geld.

Zum Glück kann man Lasercut als Dienstleistung beziehen. Nach einer kurzen Recherche im Web und einer Offert-Runde entscheide ich mich für Aerobel. Nicht nur, weil ich mich beim Hersteller von Lasercut-Modellflugzeugen thematisch Zuhause fühle. Nein, auch weil ich als Lasercut-Neuling anhand von Aerobels Vorgaben einen einfachen Einstieg finde und dort erst noch den besten Deal bekomme (Zitat Aerobel: haarscharf und „modellbauerfreundlich“ kalkuliert).

Software-Anforderungen

Also, ich werde jetzt statt am Holzbrettchen rumzusägen ganz einfach CAD (Computer Aided Design) und CAM (Computer Aided Manufacturing) machen. Dazu braucht es Software. CATIA und AutoCAD habe ich schon mal beruflich in Händen gehabt. Aber es ist natürlich nichts gewonnen, wenn ich mir die Investition in eine gescheite Laser-Fräse verkneife, um dann jährlich 2121 Franken (Tarif 2020) an Lizenzgebühren für das AutoCAD® abzuführen.

Lasercut als reine 2D-Anwendung ist zum Glück nicht so anspruchsvoll. Es ist eher wie Drucken, resp. Plotten. Statt dass ein Tuschestift auf einem Papier oder eine Klinge auf einer Folie herumfährt, tut es ein Laser auf einem Brett. Dazu wird als Vorlage Vektor-Grafik benötigt. Aerobel empfiehlt zum Zeichnen Corel Draw oder Adobe Illustrator. Für meine Low-Budget-Versuche tut’s das gute alte Inkscape (freie Zeichensoftware für Vektor-Grafiken, siehe Blog-Beitrag Decals selber herstellen) bei Weitem.

Lasercut-Datei

Inkscape verwendet SVG (Scalable Vector Graphics) als Quell-Format, bietet aber viele gängige Export-Formate. Fehlende Möglichkeiten zur Vermassung lassen sich durch millimetergenaues Platzieren der Objekte und Pfade und durch etwas Kopfrechnen wettmachen. Irgendwie Malen nach Zahlen.

Für jedes der beiden Teile erstelle ich eine eigene Datei in einem Layout, welches über die Kanten der Teile hinaus noch etwa 1 cm Rand hat. So bleiben die Umrisse im druckbaren Bereich meines Tintenstahlers. Die Masse übernehme ich 1:1 von meinen hölzernen Prototypen. Übrigens: Ab und zu auf Papier ausdrucken und mit dem Brettchen gegen das Licht halten, hilft bei fehlenden Vorstellungsvermögen.

Die Zeichnungen sind genau nach den Vorgaben von Aerobel gestaltet:

• Alle Strichdicken, auch die Schriften, 0.1 mm
• Schwarz für aufzubringende Schriften oder Markierungen
• Grün für zu schneidende Aussenkanten
• Rot für zu schneidende Innenkanten
• Keine Füllungen / Flächenfarben für Formen oder Schriften
• Stege für das Halten der Teile im Brett 1 mm breit.

Als Rohmaterial dient 3mm-Pappelsperrholz in Platten 302 x 405. Diese fülle ich auf, sodass ich 3 Sets oder insgesamt 6 Teile ausgeschnitten kriege. Dabei arbeite ich mit Inkscape immer im SVG-Format. Erst ganz am Schluss exportiere ich die Lasercut-Datei im verlangten Encapsulated PostScript (EPS).

Die fertige Datei lasse ich von Aerobel prüfen. Zu bemängeln gibt es nur, dass ich für die Stege einfach die grüne Linie mit 1 mm breiten weissen Streifen übermalt habe. Richtig muss 1 mm aus der grünen Linie ausgeschnitten werden. Sonst merkt der Laser den Unterbruch nicht. Fürs erste Mal nicht schlecht.

Ich werde auch darauf hingewiesen, dass ich es mit der Schönheit der Beschriftungen etwas übertrieben habe. Die zahlreichen Texte mit den aufwändigen Umrissen des Sans-Serif-Schrifttyps konsumieren die Hälfte der Laser-Zeit. Am besten schustert man sich mit dem Linien-Tool seine Buchstaben selber zusammen und spart damit Geld.

Kosten

Für die eingereichte Datei kriege ich eine Offerte über CHF 24.-, inklusive Rohmaterial und Versand. – Hä, nur 8 Franken pro Set? – Da ich einen grosszügigen Corona-Rabatt oder einen Fehler in der Kalkulation vermute frage ich nach. Aber die 24 Stutz sind der reguläre Preis.

Sonstige Kosten gibt es keine. Die Inkscape-Software ist gratis. Der Rappenspalter in der Schweiz oder der Pfennigfuchser in Deutschland würde vielleicht noch eine Kleinigkeit für die Prototypen verrechnen. Die habe ich habe ich aber eher aus Versehen aus Holz hergestellt. Eine Schablone aus Karton würde vollkommen reichen.

An Zeit habe ich 2 Stunden für Inkscape-Tutorials auf YouTube und ein paar Tests investiert. Die Zeichnungen auf der Grundlage der Prototypen bis zum Erstellen der Lasercut-Datei haben ca. 30 Minuten gekostet.

Ergebnis

Die Qualität der Ergebnisse übertrifft meine kühnsten Erwartungen. Oder nein, andersrum: Ich habe genau die Qualität erhalten, welche ich von den Produkten aus Frenkendorf kenne (siehe Blog-Beitrag Aerobel Piper J-3 CUB). Nicht erwartet hätte ich, dass dies auch mit einer von mir aus roten und grünen Linien in einer Gratis-Software zusammengezirkelten Vorlage möglich ist.

Zu tun gibt es eigentlich nichts mehr, ausser dem Heraustrennen der Teile mit dem Xacto-Messer.

Einmal kurz probe liegen. – Passt!

Montage

Die lasergeschnittenen Teile werden ohne Nachbearbeitung mit Gleitschutz beklebt, auf die PureTech-Straps aufgefädelt und in die Original-Position geschraubt. Jawohl, die vier Schraubenlöcher sind auf den Millimeter genau an den richtigen Positionen.

Der untere Akku lässt sich vom Bug her zwischen die Brettchen schieben.

Der Akku-Stapel wird beachtliche 100 mm hoch und kommt beunruhigend nahe an die Oberkante des Rumpfs. Für einen kurzen Moment tauchen Zweifel auf.

Aber die Klappe geht zu. Puh! Bereit für einen Testflug. – Einmal mehr hat im ewigen Kampf „Modellbauer gegen Millimeter“ der Modellbauer gewonnen.

Fazit

Diese „Forschungsarbeit“ war als 2-wöchiges Ferienprojekt für Daheimgebliebene geplant. Da alles viel einfacher war als erwartet (und Rudolf Suter von Aerobel auch an Sonntagen die Mailbox betreut), konnte ich meine Arbeiten bereits am Wochenende vor den Ferien abschliessen. Es blieben nur ein paar Tage Wartezeit bis der Postbote die Teile brachte.

Ich werde Lasercut in Zukunft weiter nutzen, keine Frage. Bei diesen Qualitäten und Preisen habe ich im Sommer anno 2020 zu letzten Mal in Handarbeit eine Stunde lang an einem Holzbrettchen herumgewerkelt. Meine Laubsäge bringe ich morgen früh in die Brockenstube. Oder ins Dorfmuseum. Dort passt sie bestens zu Schnitzbank und Zugmesser.

Übrigens …

Die A-10 hat ihren Jungfernflug schon hinter sich. Siehe Blog-Beitrag Freewing A-10 Thunderbolt II – Erstflug.