Projet 3D : créer des formes en béton

FunduinoDernière mise à jour le 10.09.2020

Gussformen für Blumenübertöpfe in Tinkercad konstruieren

Ein 3D-Drucker muss nicht das fertige Objekt drucken – er kann auch die Negativform dafür liefern. In dieser Unterrichtseinheit entstehen so Gussformen für Blumenübertöpfe und Vasen aus Beton.

Konstruiert wird in Tinkercad, das im Browser läuft und keine Installation braucht. Die Anleitung geht den Weg vom einfachen Würfel über die ausgehöhlte Hülle bis zur Form mit Dekoration auf der Innenseite.

Nebenbei lernen die Schüler zwei Dinge, die beim 3D-Druck immer wieder gebraucht werden: mit dem Bauraum zu planen und Wandstärken bewusst zu wählen.

Hülle mit eingruppiertem Schriftzug — Schritt 5: Dekoration mit der Hülle gruppieren

Die äußere Form anlegen

Konstruiert wird in Tinkercad. Beginne mit der äußeren Form – im Beispiel ein Würfel mit 12 cm Kantenlänge.

Zwei Dinge sind dabei wichtig: Die Form muss in den Bauraum deines Druckers passen (im Beispiel 15 x 15 x 15 cm), und Tinkercad rechnet in Millimetern – du gibst also 120 x 120 x 120 ein.

Roter Würfel mit 120 mm Kantenlänge in Tinkercad — Schritt 1: die äußere Form

Den Würfel zur Hülle aushöhlen

Setze einen zweiten, etwas kleineren Würfel als Negativform in den ersten. Was übrig bleibt, ist die Wandstärke deiner späteren Gussform.

Rechenbeispiel: Ist der äußere Würfel 120 mm breit und soll die Wand 0,4 mm dick werden, muss der innere 119,2 mm breit sein – 0,4 mm auf jeder Seite.

Anschließend verbindest du beide Würfel mit der Funktion Gruppieren. Übrig bleibt eine würfelförmige Hülle.

Die Anleitung empfiehlt eine Wandstärke von genau einer Düsenbreite, um Material zu sparen. Eine einschichtige Wand hält dem Druck von nassem Beton in der Praxis kaum stand – prüfe das an einem Probestück, bevor du große Formen druckst.

Grauer Würfel als Negativform im roten Würfel — Schritt 2: den Würfel aushöhlen

Würfelförmige Hülle nach dem Gruppieren — Schritt 3: beide Würfel gruppieren

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Dekoration auf der Innenseite anbringen

Alles, was auf der Innenseite der Hülle sitzt, erscheint später im Beton. Im Beispiel ist das der Schriftzug „LENA“.

Halte die Dekoration flacher als etwa 1 mm. Dickere Elemente brauchen beim Druck eine Stützstruktur, und die kostet Zeit und Material.

Danach gruppierst du Dekoration und Hülle wieder zu einem Objekt.

Schrift in einer Gussform erscheint im fertigen Teil spiegelverkehrt. Wer einen lesbaren Schriftzug will, muss ihn in der Form gespiegelt anlegen. Die Anleitung erwähnt das nicht.

Schriftzug auf der Innenseite der Hülle — Schritt 4: Dekoration auf der Innenseite

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Den Hohlraum anlegen und die Form prüfen

Soll aus dem Betonobjekt ein Gefäß werden, brauchst du eine weitere Form, die den späteren Hohlraum ausspart. Sie wird im Inneren der Hülle platziert.

Zum Schluss prüfst du das Ergebnis: Markiere die fertige Form als Bohrung und setze einen gleich großen massiven Würfel hinein. So siehst du, welche Gestalt der Beton später annehmen wird.

Hier endet die Anleitung. Der eigentliche Druck, das Ausgießen mit Beton, ein Trennmittel und das Entformen kommen nicht mehr vor – obwohl der Titel sie verspricht.