Gedruckt: Spannzangen-Bohrstopp

Man könnte meinen, dass die Quarantäne bei Ihnen zu Hause perfekt für Hacker und Macher wie uns wäre, da wir alle das eine oder andere Projekt haben, das auf Eis gelegt wurde, weil wir keine Zeit hatten, es in Angriff zu nehmen. Leider stellen einige fest, dass das Problem jetzt tatsächlich darin besteht, die für die Arbeit erforderlichen Teile und Werkzeuge zu beschaffen. Wenn es vor dem Home Depot einen Türsteher und eine Schlange gibt, als wäre es am Samstagabend ein Nachtclub, kann es in Zeiten von COVID schwierig sein, selbst die einfachsten Dinge zu beschaffen.

Das ist genau die Situation, in der ich mich kürzlich befand, als ich mehrere Löcher mit der gleichen Tiefe bohren musste. Das Stück war zu groß, um es in die Bohrmaschine zu stecken, und obwohl ich darüber nachgedacht hatte, den Bohrer einfach mit etwas Klebeband zu umwickeln, um als provisorischen Anschlag zu dienen, war ich nicht davon überzeugt, dass es genau und wiederholbar genug sein würde. Mir kam der Gedanke, dass ein Satz Bohranschlagringe leicht zu entwerfen und in 3D zu drucken wäre, aber bevor ich OpenSCAD startete, beschloss ich, zu sehen, was bereits online verfügbar war.

So habe ich den „Collet Drill Stop“ von Adam Harrison gefunden. Anstelle der herkömmlichen Ring- und Stellschraubenanordnung verwendet sein Design eine druckbare Spannzange, die den Bohrer ohne Werkzeug an einer beliebigen Position festklemmt. Durch das Ausdrucken dieses Entwurfs konnte ich mir also nicht nur den Gang zum Laden ersparen, es sah auch so aus, als wäre es möglicherweise ein Upgrade gegenüber dem, was ich gekauft hätte.

Natürlich ist es ratsam, beim Umgang mit dem 3D-Druck nichts als selbstverständlich zu betrachten. Die einzige Möglichkeit, sicher zu sein, dass Adams Design für mich funktionieren würde, bestand darin, es auf Kunststoff umzustellen und es auszuprobieren.

Kunststoff ist für viele Anwendungen großartig, für andere jedoch schrecklich. Leider ist es derzeit das Einzige, was unsere Desktop-3D-Drucker herausspritzen können, was bedeutet, dass es oft in Betrieb genommen wird, wenn es eigentlich nicht sollte.

Aber das ist hier nicht wirklich der Fall. Der Bohreranschlag wird niemals stark belastet, er muss lediglich den Bohrer so sicher halten, dass er nicht verrutscht. Es gibt keinen Grund, warum Kunststoff für diese Anwendung nicht verwendet werden kann, vorausgesetzt, Sie haben den richtigen Kunststoff.

An dieser Stelle könnten einige Leute bei diesem Design hängen bleiben. Wie Adam erklärt, muss man dafür wirklich zwei unterschiedliche Kunststoffe verwenden: einen steifen Kunststoff für die zweiseitige Mutter und einen weichen und halbflexiblen für die Spannzange selbst, damit sie zusammengedrückt werden kann. Er empfiehlt PLA bzw. PETG, wofür ich mich persönlich entschieden habe. Für die Spannzange benötigen Sie ein Material, das sich um etwa einen Millimeter biegen lässt, ohne zu brechen, aber dennoch hart genug ist, um einigem Missbrauch standzuhalten.

Schließlich hat die Verwendung von Kunststoff für den Bohrstopp tatsächlich einen erheblichen Vorteil gegenüber Metall. Die Oberfläche der PETG-Spannzange ist weich genug, um die Oberfläche des zu bohrenden Gegenstands nicht zu beschädigen oder zu zerkratzen, wenn Sie den Boden erreichen. Wenn Sie nur ein paar Löcher in ein Stück Holz bohren, wird das wahrscheinlich keine Rolle spielen, aber wenn Sie versuchen, Öffnungen in ein Bedienfeld oder etwas in dieser Richtung zu bohren, könnte es sich lohnen, dies vorsichtshalber auszudrucken Stellen Sie sicher, dass Sie nicht versehentlich etwas zerreißen.

Ebenso wichtig wie die Materialauswahl für diesen Druck sind auch die Slicer-Einstellungen. Wenn Sie einfach alle Teile mit Ihrer normalen Konfiguration ausdrucken, wird es für Sie wahrscheinlich nicht so gut laufen. Adam empfiehlt eine 100-prozentige Füllung für die PETG-Spannzange, was zwar viel klingt, Ihrer Spule aber angesichts ihrer geringen Größe kaum schadet. Auf einem Prusa i3 MK3 mit Standard-PETG-Einstellungen dauerte der Druck jeder Spannzange mit 100 % Füllung etwas mehr als eine Stunde.

Die Nüsse sind eine andere Geschichte. Eine geringere Füllung ist für diese Teile kein Problem, insbesondere bei PLA. Sie müssen jedoch darauf achten, dass Sie mit einer ausreichend hohen Auflösung drucken, damit die Fäden sauber herauskommen.

Das einzige Problem dabei ist, dass die Hälfte jeder Mutter überhaupt keine Oberflächendetails aufweist. Die Fäden müssen möglicherweise mit 0,1 mm gedruckt werden, aber das gerändelte Gehäuse wäre mit einer niedrigeren Auflösung, deren Druck nicht so lange dauert, mehr als zufrieden.

Normalerweise stellte man den Slicer einfach auf 0,1 mm ein und kümmerte sich um die verlängerte Druckzeit. Aber heutzutage gibt es Tricks wie variable Schichthöhen. PrusaSlicer hat in Version 2.2.0 gerade die automatische Ebenenhöhenanpassung hinzugefügt, und wenn Sie noch nicht damit gespielt haben, ist dieser Ausdruck ein großartiges Beispiel dafür, wie nützlich es sein kann.

Beim Schneiden mit einer statischen Schichthöhe von 0,1 mm würde das Drucken jeder Seite der Nuss etwa zwei Stunden dauern. Durch die Aktivierung der variablen Schichthöhe und die Auswahl des adaptiven Modus ermittelt der Slicer jedoch automatisch, wo die Auflösung tatsächlich benötigt wird. Im Bild sehen Sie, dass PrusaSlicer zu Recht zu dem Schluss gekommen ist, dass der Detaillierungsgrad in der unteren Hälfte der Mutter reduziert und bei den Gewinden wieder erhöht werden kann. Indem ein großer Teil des Drucks mit 0,25 mm ausgeführt wurde, konnte die Gesamtdruckzeit auf etwas mehr als eine Stunde verkürzt werden.

Bevor Sie also die rund vier Stunden damit verbringen, die Mutter und ein paar unterschiedlich große Spannzangen auszudrucken, möchten Sie wahrscheinlich wissen, wie gut das Ding funktioniert. Nun, ich freue mich, berichten zu können, dass es meine Erwartungen mehr als erfüllt hat.

Die aufgedruckten Gewinde auf der Mutter sind außergewöhnlich glatt, und die leichte Biegung des PETG ermöglicht es jeder Spannzange, sich an unterschiedlich große Bits anzupassen und gleichzeitig festzuklemmen, sobald die Mutter fest sitzt. Solange Sie die passende Spannzangengröße ausgewählt haben, wird dieses Ding nirgendwohin führen. Der Druck, der nötig ist, um den Anschlag selbst bei handfestem Anziehen dazu zu bringen, den Bohrer nach oben zu schieben, ist erheblich und mit Sicherheit größer, als jemals beim Bohren ausgeübt werden würde.

Allerdings ist es nicht perfekt. Die gesamte Baugruppe ist ziemlich groß, sodass Sie je nach Länge des Bohrers, auf dem Sie ihn verwenden möchten, möglicherweise nicht in der Lage sind, die richtige Tiefe einzustellen, bevor die Rückseite der Mutter in das Spannfutter läuft. Der Durchmesser der Mutter ist auch groß genug, dass Sie möglicherweise Probleme haben, wenn Sie an einer engen Stelle arbeiten, obwohl dies wahrscheinlich eher ein Grenzfall ist.

Alles in allem wäre es wahrscheinlich übertrieben zu sagen, dass Adam Harrisons „Collet Drill Stop“ tatsächlich besser ist als ein einfacher Satz Metallmanschetten. Aber das werkzeuglose Design ist sicherlich sehr praktisch, und solange Sie nicht versuchen, es mit sehr kurzen Bits zu verwenden, sollte seine Leistung für die Art leichter Arbeiten, mit denen die meisten von uns konfrontiert sind, mehr als ausreichend sein. Ich weiß, dass es sicherlich noch lange nach der Aufhebung der Quarantäne in meiner Trickkiste sein wird.