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Dieses Thema hat 4 Antworten
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 Diverse Arbeitstechniken, Anwendungen und Tipps
Martin Offline




Beiträge: 313

16.02.2013 20:28
Tiefziehbox und Tiefziehen antworten

Tiefziehbox und Tiefziehrahmen

Es ergibt sich immer wieder mal die Notwendigkeit, komplexe, allseitig gebogene Bauteile herzustellen. Da ich nicht so ein Künstler bin, der sowas aus den Vollen schnitzen kann oder das durch aneinanderpuzzlen von kleinen Plastikstücken hinbekommt, habe ich mir eine Tiefziehbox gebaut. Die Größe der Bauteile richtet sich dabei nach der Größe des Tiefziehrahmens, und die Größe des Tiefziehrahmen nach der Größe des Backofens, der benutzt wird.
Die größte nutzbare Breite im Backofen liegt bei mir bei 42cm, die größte nutzbare Tiefe bei 39cm.
Da ich im Ernstfall die maximale Größe nutzen will, habe ich für den Tiefziehrahmen eine Größe von 40x37cm vorgesehen. Da der Rahmen noch eine gewisse Stabilität braucht, habe ich den größten Ausschnitt bei 28x23cm festgelegt. Deshalb habe ich für die Tiefziehbox eine Größe 35x32cm festgelegt.
Die Box habe ich aus simplen 13mm Spanplatten gefertigt, den Tiefziehrahmen aus zwei Platten 13mm MDF Platte die ich mir im Baumarkt habe passend zuschneiden lassen
Ich habe auch davon Bilder gemacht, finde die aber nicht mehr. Falls ich die noch mal finden sollte, füge ich die hier noch ein
Zusätzlich braucht man noch ein Lochblech, einen kleinen Holzstab als Auflage für das Lochblech, eine selbstklebende Türdichtung und einen Gummiwandabdichtung für ein Abwasserrohr.
Ach so, fürs Lochblech gilt, viele kleine Löcher sind besser als weniger große oder noch schlimmer, viele große.
Ich habe die Spanplatten miteinander verschraubt und zusätzlich verleimt. Außerdem habe ich alle Innenkanten noch mit Silikon behandelt. Ich bin mir aber sicher, wenn man das gründlich verleimt hat, ist Silikon nicht nötig.
Auf einer Seite wurde der Gummidichtring eingebaut um dort den Staubsauger anschließen zu können. Auf der oberen Kante wurde die Türdichtung aufgeklebt, innen Anschlagleisten für das Lochblech angeschraubt.
In einem ersten Versuch hatte ich noch versucht, das Lochblech aus Spanplatte herzustellen indem ich diese hundertfach durchbohre. Das wurde mir dann aber zu mühselig und ich habe mit ein Lochblech zuschneiden lassen.
Da das Lochblech dünner ist und auch kaum Eigenstabilität aufweist, wurde es nötig einen höheren Anschlag in der Box zu montieren und eine Mittelabstützung zu machen.
Dann sah das ganze so aus.



Für den Tiefziehrahmen habe ich die beiden MDF Platten mit Zwingen plan aufeinander fixiert, die Ecken gebohrt und dann mit der Stichsäge ausgesägt. Die Kanten noch verschliffen und der erste Teil war gemacht. Anschließend habe ich die Platten an sechs Stellen durchbohrt. In die eine Platte kamen nun Einschlagmuttern, auf der anderen Platte wurde mit dem Senkbohrer eine Mulde für die Schraubenköpfe gemacht. Nun kann man den Rahmen immer wieder auseinander nehmen und wieder exakt zusammensetzen.
Auf die Innenseiten wurde noch an die Innenkante ein Streifen Schleifpapier aufgeklebt damit die Plastikplatten nicht rausrutschen können.
Zuletzt wurden noch aus einem Reststück dünner Spanplatte die Auflagen für den Backofen gefertigt.


Im Prinzip ist die Kiste nun einsatzbereit.
Mit eingespannter Kunststoffplatte sieht die ganze Sache dann so aus.


Abschließend nach den bisherigen Erfahrungen würde ich bei der nächsten Kiste folgendes anders machen:
Die Kiste braucht kein so großes Volumen, ich wurde sie etwas flacher bauen.
Das Lochblech würde ich höher in die Kiste setzen, möglichst plan mit der Oberkante der Kiste oder noch besser, leicht aus der Kiste herausstehend, aber immer noch etwas flacher als die obere Dichtung. Vielleicht ist das Lochblech aus Holz doch die bessere Lösung.
Beim Tiefziehrahmen gäbe es auch Verbesserungspotenzial. Die MDF ist in Ordnung, ich würde aber die Platte, in der die Schraubköpfe versenkt werden, so dünn wie irgend möglich machen, dafür deutlich mehr Verschraubungen. Grund eins ist, dass am Rand immer wieder Probleme auftraten mit einreißenden Kunststoffplatten weil das Material dort stark belastet ist, und wenn es einreißt, ist es vorbei mit dem Tiefziehen.

Grund zwei ist, dass die MDF häufiges erwärmen/abkühlen mit Verzug beantwortet. Die von mir benutzten sechs Verschraubungen reichten zwar locker aus um das Material zu fixieren, aber mit mehr Verschraubungen würde der Rahmen nicht so stark arbeiten können.
Weiter Verbesserungen wären noch ein Sockel für die Kiste, damit man sich nicht so weit bücken muss beim Tiefziehvorgang (nein, ich werde nicht alt, obwohl das auch ein Grund ist, sondern man kann den Rahmen zielgenauer auf die Kiste drücken) und eventuell eine Führung für den Tiefziehrahmen. Ich habe trotz genauem zielen doch so manches mal etwas daneben gehauen.

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Die Rechte an den in meinen Beiträgen gezeigten Bildern, einschließlich des links eingeblendeten Avatar, gehören mir und dürfen auch ohne eine Copyrighteinblendung ohne meine ausdrückliche schriftliche Genehmigung nicht verwendet werden.

Martin Offline




Beiträge: 313

16.02.2013 20:36
#2 RE: Tiefziehbox und Tiefziehen antworten

Das Urmodell

Da mir das Objekt für meine Versuche als geeignet erschien, war meine Vorlage das Göttinger Ei, auch AVA-Versuchswagen oder Schlör-Wagen genannt. Müsst ihr googeln, ich habe an keinem Bild die Rechte.
Zunächst habe ich es aus Kunststoff in beplankter Spantenbauweise hergestellt und die Oberfläche geschliffen und verspachtelt.

Es zeigte sich beim ersten Versuch jedoch, dass die Hitze des Kunststoffplatte sich unmittelbar auf das Urmodell übertrug und zusammen mit dem erzeugten Vakuum der Urmodell stark beschädigte.
Ich habe daraufhin das Urmodell repariert, von innen mit Modellgips verfüllt und es erneut versucht.

Kurioserweise wurde der Kunststoff abermals beschädigt. Die Hitze reichte aus, die Oberfläche zum schmelzen zu bringen.
Wieder repariert. Im Internet nach Lösungen gesucht. Dort wurde empfohlen, das aus weichen Materialien hergestellte Urmodell mit Silikon aus dem Dentalbereich abzuformen (wird einfach drüber gekippt) und anschließend dieses dann zwar ausgehärtete aber immer noch weiche Silikon mit Gipsbinden die notwendige Stabilität zu geben.
Das habe ich ausprobiert. Und es war nichts. Das mag ja vielleicht im Großfliegerbereich für Motorhauben und Kanzeln funktionieren, die dann irgendwie draufgeprockelt werden, bei unseren Sachen, wo es auf genaues Arbeiten ankommt funktioniert das aber nicht. Es ist keine exakte Form hinzubekommen.
Daraufhin habe ich mir eine kleine Holzform gebaut und altes Silikon, der schon anfing zu klumpen, benutzt, um das Urmodell ganz klassische abzuformen und anschließend mit Modellgips auszugießen.

Allerdings zeigte sich dann, das sich Beschädigungen am Gips nur sehr schwer spachteln lassen. Das platzt alles ab und beim (nass) schleifen fängt der Gips an zu arbeiten. Als Material zumindest ist aber hart genug.
Zukünftig werde ich aber die Urmodelle direkt aus Holz machen, das ist sicherer.

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Martin Offline




Beiträge: 313

16.02.2013 20:40
#3 RE: Tiefziehbox und Tiefziehen antworten

Der Tiefziehvorgang

Ich wünschte, ich könnte eine exakte Beschreibung geben, dem ist aber nicht so. Das Fazit heißt eigentlich, probiert herum.
Grundsätzliches.
Die Urmodelle müssen auf einen Sockel der in etwa der dicke der verwendeten Plastikplatte entspricht. Grund: Ohne Sockel hat man sonst unten am Material eine nach außen gehende Rundformung, wenn der Sockel höher ist, dann wird das Material unnötig gedehnt und damit dünn.
Um das Urmodell muss noch ein Fläche von 3, besser 5 Zentimetern verbleiben, um genügend Fläche für die Saugwirkung des Vakuums zu erhalten. Und das ist schon knapp bemessen, falls man die Box mit dem Rahmen nicht exakt treffen sollte (siehe oben, deshalb der Wunsch nach einer Führung).
Legt den Backofen unten mit Alufolie aus. Mir ist zwar nichts passiert, aber das Risiko ist immer da.
Ich habe leider keinen Umluftofen. Ich möchte wetten, das es damit besser geht, denn es ist eine gleichmäßigere Wärme.
Polystyrol ließ sich am besten bei einer Temperatur um die 170 Grad verarbeiten. Bis 2mm dicke ging es noch so gerade eben, unter 0,5mm habe ich nicht probiert. Bei dickeren Platten etwas mehr Hitze, bei dünneren etwas weniger. Die Temperatur ist aber gar nicht so entscheidend. Kommt noch weiter unten.
Vivak habe ich noch nicht ausprobiert.
Der eigentliche Vorgang:
Zunächst heizt man den Backofen vor und schiebt dann eine Pizza ein.

Na gut, das ist nicht unbedingt notwendig, aber ein Pizza schmeckt nun mal gut und wir nutzen dann nur noch die Restwärme aus und verhalten uns somit ökologisch.
Spaß bei Seite. In Wirklichkeit ist es so, dass der Tiefziehvorgang doch erhebliche Gerüche verursacht und der Backofen, sofern es der oft genutzte in der Küche ist, mindestens drei Tage intensiv gelüftet werden muss.
Grundsätzlich gilt, alle Komponenten vorher aufbauen, also Box und Staubsauger und vorher einen Funktionstest machen! Ich sage das aus Erfahrung. Mir ist mal das Saugrohr aus der Kiste rausgerutscht. Da wird man hektisch.
Apropos Staubsauger. Meiner hat 1600 Watt und das reicht aus. Ich habe mal versucht, den Staubbeutel innen zu entfernen um die Leistung zu erhöhen. Da hatte ich plötzlich das Problem, dass der Kunststoff beim Aufbau des Vakuum riss. Und dann ist es mit dem Tiefziehen schlagartig vorbei.
Leute, die so wie ich nur Ober- und Unterhitze haben und den Backofen unten mit Alufolie auslegen, stehen vor dem Problem, dass der Backofen nicht gleichmäßig Hitze abgibt. Ich behelfe mir damit, dass ich den Backofen zunächst etwas zu heiß vorheize, und wenn die Hitze erreicht ist, den Rahmen mit der Plastikplatte in den Backofen schiebe. Meist reicht die entstandene Hitze aus, um den Vorgang abzuschließen bevor die Heizschlangen wieder anspringen, bei den 2mm Platten muss allerdings noch weiter geheizt werden.

Nun zum eigentlichen Vorgang
Der Rahmen mit der Kunststoffplatte ist im Backofen. Je nach dicke der Platte setzt nun mehr oder weniger schnell der folgende Vorgang ein. Zunächst stellt man fest, dass sich der Kunststoff wellt und sich leicht nach oben biegt. Leider hier nicht gut zu sehen, da etwas zu früh geknipst.

Dann zieht er sich plötzlich glatt. Ab jetzt heißt es aufgepasst und nicht den Zeitpunkt verpassen.
Es fängt eine leicht Durchbiegung an. In diesem Stadium kann man gut ziehen. Das eigentliche Problem ist nicht das finden der richtigen Temperatur, sondern das finden des Zeitpunktes, in dem der Kunststoff gerade so weich ist, dass er sich verformen lässt und noch nicht so weich ist, dass eine Selbstverformung aus Gründen der Schwerkraft stattfindet.

Hier sind wir schon am äußersten Ende dessen was eventuell noch geht, je nach Urmodell, es besteht aber die Gefahr der Faltenbildung.

Hier sind wir schon so weit dass eigentlich nichts mehr geht.

Im übrigen kann man Platten, die noch nicht all zu stark verformt wurden, wieder in den Backofen schieben, das zieht sich wieder zurecht. Mir ist es mal passiert, dass mein Backofenhandschuh zwischen Rahmen und Kiste geraten ist und deshalb kein ordentliches Vakuum entstand. Den Tiefziehrahmen einfach sofort wieder in den Backofen und 90 Sekunden später ging es wieder.

Wenn die Kunststoffplatte optimal weich ist, kommt es auf Schnelligkeit an.
Staubsauger an, Backofentür auf, Rahmen rausziehen und sofort mit Geschwindigkeit auf die Tiefziehkiste drücken. Es muss so schnell wie nur irgend möglich das Vakuum erzeugt werden. Nachkorrigieren ist nicht möglich. Da kommt es wirklich auf Sekundenbruchteile an.

Im Prinzip kühlen die Sachen so schnell aus, dass man unmittelbar danach alle Gegenstände mit der bloßen Hand problemlos anpacken kann.

So, ich hoffe, ich konnte damit ein bisschen helfen.

Martin

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Saurier Offline




Beiträge: 1.395

16.02.2013 21:42
#4 RE: Tiefziehbox und Tiefziehen antworten

Hallo Martin

Vielen Dank für die ausführliche Beschreibung vom Tiefziehen, das werde ich mir merken wenn mal so ein Teil ansteht das
nur noch mit Tiefziehen hergestellt werden kann.

In nächster Zeit komme ich aber noch ohne aus, denke ich.


Gruss

Thomas

Mart Offline




Beiträge: 3.640

16.02.2013 22:13
#5 RE: Tiefziehbox und Tiefziehen antworten

Hallo Martin!

Das scheint eine ziemlich intensive Arbeit zu sein, die viel Übung erfordert.
In der Schule haben wir sowas in der Art auch mal gemacht: Ein Modell aus Ytong gesägt, gefeilt und geschliffen, den Rahmen mit dem eingespannten Kunststoff aber ohne Kiste und Staubsauger direkt aus dem Ofen auf das Ytong- Modell gezogen. Aber das Ytong- Modell wurde vorher ebenfalls in einem zweiten Ofen erwärmt. Klar, feine oder feinste Strukturen ließen sich nicht realisieren, aber es hat im Groben funktioniert. Wenn ich mich recht erinnere, waren das Karnevalsmasken (eine gewisse, zufällige Ähnlichkeit mit diversen Lehrkörpern nicht ausgeschlossen ).
Aber der Ytong dürfte, im Gegesatz zu dem Gips, für den Modellbau eine zu grobe Oberfläche aufweisen.

Gruß,

Martin




Chromglanz kann man nicht essen.....

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