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Modellbau: Teile anfertigen

Ätzen: Vorlagen erstellen

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Hier gibt es zusätzliche Tipps zur Erstellung eigener Ätzvorlagen für Teile, die zum Beispiel aus Messing oder Neusilber geätzt werden sollen. Dafür gibt es jede Menge Anwendungsmöglichkeiten im Modellbau und bei der Modellbahn.

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Biegenuten berechnen

Schemazeichnung einer Biegenut im Schnitt, mit Bezeichnern. [ ± ].

Biegenuten sind eine sehr praktische Hilfe, wenn aus Ätzteilen eine Abwicklung entstehen soll.

Dazu wird einseitig eine Nut in das Blech geätzt. Diese Nut kann vorne oder hinten liegen. Dadurch sind auch abwechselnd Knicke in zwei Richtungen möglich. Hier wird erklärt, wie Sie die Breite der Biegenut und die Länge der angrenzenden Teile berechnen können.

Wenn zwei Bleche an den Ecken (am besten mit Passnasen und –Nuten) rechtwinklig verbunden werden sollen, ist die Länge beider Bleche über alles klar. Sie entspricht genau dem Maß in der Seitenansicht.

Bei einer Abwicklung ist es anders. Der Einfachheit halber sei hier eine Kante mit 90° angenommen.

An der Biegestelle - die an der Innenseite mit halber Blechstärke tief geätzt wurde - bildet sich ein Viertelbogen mit halber Materialstärke (b in der Zeichnung) und einem Außenradius der ganzen Materialstärke (a in der Zeichnung), zum Beispiel 0,5 mm. Von der geplanten Länge der angrenzenden Kanten ist daher zunächst einmal jeweils eine Blechstärke a abzuziehen. An dieser Stelle beginnt dann der Bogen.

Kommen wir zu dem Bogen selbst. Er hat im Idealfall eine Mittellinie, deren Radius c drei Viertel der Materialstärke beträgt, also 0,5 × 0,75 = 0,375 mm. Mit etwas Mathematik lässt sich ermitteln, dass seine Bogenlänge BL c × Pi ÷ 2 beträgt. Die Kreiszahl Pi können wir hier mit 3,1416 annehmen. Also ist der Viertelbogen 0,59 oder rund 0,6 mm lang.

Damit haben wir die Breite der Biegenut ermittelt. Sie beträgt nicht, wie oft behauptet wird, eine Materialstärke a, sondern in diesem Fall ein Zehntel Millimeter mehr.

Kommen wir nun zu der Anordnung der benachbarten Teile. Von den Kanten d und e hatten wir ja vorab erst einmal eine Materialstärke a abgezogen. Wie groß muss der Abstand dieser Teile zu einander sein?

Die Denkfalle: Es ist nicht die Bogenlänge der Mittellinie (0,6 mm), sondern die der Außenkante der Biegung - und das sind 0,78 oder rund 0,8 mm. Ganz präzise ausgedrückt müssen daher ab der Mitte des Viertelbogens gerechnet die angrenzenden Bleche um 0,11 mm kürzer gezeichnet werden, als die sichtbare Breite der Kante später sein soll.

 

Wahl des Materials und der Stärke

Nicht jedes Material und nicht jede Blechstärke sind für jeden Zweck geeignet. Der Modellbauer ist zuweilen gezwungen, Kompromisse einzugehen, vor allem ist es aber ganz wichtig, die technischen Gegebenheiten zu bedenken.

Material

Im Modellbau werden Teile meist aus Link zum Glossar Messing oder Link zum Glossar Neusilber geätzt. Für Teile, die federn sollen, wird auch Phosphorbronze benutzt. Diese Legierung enthält neben Kupfer 7 % Zinn und 0,5 % Phosphor. Edelstahl wird eher selten verwendet, eignet sich aber gut für bestimmte Aufgaben.

Wenn Sie Teile rollen oder ohne Nuten in größere Bögen biegen möchten, sollten Sie zu Messing greifen. Es ist deutlich weicher als das spröde und harte Neusilber.

Neusilber hat den Vorteil größerer Härte und damit Festigkeit. Außerdem ist es silberfarben, wodurch Lackkratzer nicht so unangenehm auffallen wie bei Messing. Für großflächige Teile und Dampflok–Steuerungen ist Neusilber ideal.

Die Federblätter des Personenwagen–Drehgestells (siehe Ätzen–Hauptseite) sind zum Beispiel aus Federbronze geätzt.
  Großbild des Drehgestells.

Materialstärke

Unsere persönliche Ansicht: Mehr als 0,6 Millimeter sind nicht drin. Darüber sind die seitlichen Anätzungen so heftig, dass die Nacharbeit den Nutzen übersteigt. Setzen Sie in so einem Fall stärkere Teile lieber im „Sandwich–Verfahren” mit Passlöchern für Führungsstifte zusammen. Das zweite Bild des Abschnitt zeigt ein Beispiel dafür.

Wenn Ihnen die Umrisse genügen, sind bei dicken Blechen Techniken wie Fräsen, Laserschneiden oder Wasserstrahlen besser.

Für Beschriftungs–Schilder sind 0,3 Millimeter eher schon die Obergrenze. Kleine Buchstaben werden sonst seitlich weg geätzt. Filigrane Kleinteile sehen meist in 0,2 Millimeter starkem Neusilber gut aus. Vergleiche hierzu das erste Foto der Seite. Für Lokomotiv-Modelle im Maßstab 1 zu 22,5 genügen meist 0,4 oder 0,5 Millimeter.

Tipps: Sorgfältig konstruierte Teile aus dünnem Blech erreichen eine erstaunliche Stabilität. Wenn Sie bei größeren Teilen befürchten, dass es daran hapern könnte, dann sehen Sie an den kritischen Stellen Spanten und Verstärkungen vor.
Die Hohlkehle einer Biegenut sollten Sie mit Lot versteifen, wenn der richtige Biegewinkel erreicht wurde - bevorzugt aber erst dann, wenn die angrenzenden Teile auch schon montiert wurden.

 

Größe, Rahmen, Siemenssterne

Regel Nummer 1: Wenn Sie einen Ätzbetrieb beauftragen möchten, sprechen Sie sich bitte vor der Erstellung der Vorlage mit den Ansprechpartnern ab. Hier folgen allgemeine Hinweise zum Aufbau Ihrer Vorlagen.

Zunächst einmal bevorzugen oder erwarten die Betrieb bestimmte Datenformate und vor allem bestimmte Größen der „Nutzen”. Als „Nutzen” wird eine Einheit Ihrer Vorlage bezeichnet. Bei den Dateitypen werden meist Vektorformate bevorzugt, bei der Größe eine längere Kante von 300 Millimetern.

Da die zu ätzenden Bleche aus größeren Tafeln heraus geschnitten werden, benötigen Ihre Vorlagen einen nicht zu dünnen, umlaufenden Rand. Zehn Millimeter sollte er schon breit sein. Damit die Filmtaschen für beidseitigen Ätzungen genau übereinander ausgerichtet werden können, müssen in den Ecken Passermarken sein. Diese Zeichen helfen dem Techniker, die Filmhälften auf einem Leuchttisch auszurichten, bevor sie zu einer Tasche verklebt werden.

Siemensstern: ein aus Dreiecken (Spitze in der Mitte) zusammen gesetzter Stern. [ ± ] [ b ].

Ein „Siemensstern” hilft bei dieser Arbeit meist besser als ein einfaches Kreuz. Diese Zeichnung zeigt ein Beispiel. Da sich die Spitze der Dreiecke zur Mitte vom Rand des Kreises zur Mitte hin verjüngen, kann die Überlappung genauer ermittelt werden als bei Strichen.

In Folge steht Ihnen bei einem Nutzen von 300 × 150 Millimetern nur eine Innenfläche von 280 × 130 Millimeter zur Verfügung. Und davon geht noch der nötige Mindestabstand der Teile zum Rahmen oder anderen Teilen ab.

Dieser Abstand sollte so klein wie möglich sein, aber noch so groß, dass die Teile leicht aus dem Nutzen heraus gelöst werden können. Faustregel: Kein Durchbruch sollte kleiner sein als etwa die Blechstärke. Die Haltestege sollten etwa die anderthalbfache Materialstärke haben.

 

Anordnung der Teile

Das ist leider ein recht kniffliges Thema. Keine Software wird ihnen die Arbeit abnehmen, die Teile optimal anzuordnen. Was ist denn beim Ätzen optimal?

Erstens sollten Sie die vorhandene Fläche möglichst sinnvoll nutzen. Ordnen Sie die Teile daher so an, dass möglichst geringe Leerflächen entstehen. Für große Teile können Sie sich zunächst Papiermuster ausdrucken und mit denen Puzzle spielen.

Ordnen Sie kleinere Teile in den freien Flächen größerer Teile an, beispielsweise in den Fenstern eines Lokomotiv–Führerhauses.

Zweitens sollten die Abstände zwischen den Teilen so klein wie möglich sein. Je breiter sie sind, desto mehr muss weg geätzt werden, und desto größer ist die Gefahr von seitlichen Anätzungen. Wo das geht, sind Breiten von der Materialstärke plus 20 Prozent perfekt.

Drittens sollten die Teile möglichst so angeordnet sein, dass sie verwandte Baugruppen oder Teilbausätze bequem auslösen können. Zusammen gehörige Teile sollten auch möglichst dicht zusammen platziert werden. Für diese Zwecke kann es durchaus sinnvoll sein, im Innenbereich zwei dünnere Halterahmen mit einem Durchbruch und schmalen Verbindungsstegen nebeneinander anzuordnen.

Das Beispielbild dieses Abschnitts zeigt eine nahezu optimale Anordnung.

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