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Zinnguss
#1
Auch eine Form der Nachbearbeitung: Zinnguss.

Ich habe mich zuletzt mit dem Guss beschäftigt. Dabei habe ich einiges an Erfahrung gesammelt. Hier möchte ich kurz beschreiben, wie das mit Sandformen vonstatten geht.

Man benötigt:

Rahmen für die Form (kann man auch drucken)
Formsand (fein, ölhaltig – gibt es bei eBay etc. für wenige Euro)
Talkumpuder (Baumarkt oder auch eBay)
Zinn (Zinnstand für Klempner, Zierzinn oder Reinzinn – vgl. Anmerkung unten).
Schmelztiegel (besser keine Dose, wie bei mir)
Brenner oder Heißluftpistole
Pinsel (Zum auftragen des
Metallsäge und Feile für die Nachbearbeitung
Stahlwolle (für Töpfe) zum Polieren
… und natürlich ein Objekt, ein Modell, dass Ihr abgießen wollt

Ich möchte eine Münze gießen. Da sie Vorder- und Rückseite haben soll, habe ich diese getrennt ausgedruckt. Die Münze hat einen Durchmesser von 35 mm. Kleiner geht wegen der Auflösung meines Druckers nicht.

Legen wir los:

Um ein Objekt zu gießen, benötigt man zunächst einen Rahmen für die Sandform. Idealerweise stabil, aus Stahl. Für meine ersten Versuche habe ich einen Rahmen gedruckt, den ich immer mal wieder verwende. (http://www.thingiverse.com/thing:1240561)
Es ist ein einfacher rechteckiger Rahmen und ein zweiter rechteckiger Rahmen mit, nennen wir es, Eckverbindungen, die sich auf den anderen Rahmen aufstecken lassen.


Der Rahmen kommt mit der Eingussöffnung nach unten auf eine ebene Fläche und das Modell wird darin platziert. Nun bestäubt man es mit Talkumpuder. Dadurch lässt sich das Modell besser aus der Form lösen, die Sandhälften bleiben getrennt, und beim späteren Guss dient das Talkum als Flussmittel.


[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/01_IMG_2420.jpg]

Nun reibe ich die erste Schicht Formsand durch ein altes Küchensieb und fülle so die unter Hälfte der Form.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/02_IMG_2423.jpg]

Es wird das erste Mal verdichtet.


[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/03_IMG_2425.jpg]

Nun wird weiter mit (ungesiebtem) Sand die Form gefüllt, immer wieder kräftig verdichtet, bis sie übervoll ist. Ich verwende zum Verdichten ein Kanntholz, mit dem ich schließlich das, was zu viel ist, abreibe.

Dreht man die Form nun um, so ergibt sich folgendes Bild:

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/04_IMG_2427.jpg]

Es wird der zweite Rahmen aufgesetzt.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/05_IMG_2429.jpg]

Soll es eine zweiseitige Münze werden, so legt man nun die zweite Hälfte auf, mit doppelseitigem Klebeband gegen Verschieben gesichert.
Dann wird wieder mit gesiebtem Sand gefüllt.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/06_IMG_2430.jpg]

Ist die zweite Hälfte voll und glatt gestrichen, dann hat man die kompakte Form so vor sich.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/07_IMG_2431.jpg]

Nach dem Trennen der Hälften steckt das Model immer noch in einer der Seiten.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/08_IMG_2432.jpg]

Ich belasse es zunächst dort, weil es einfacher ist, in dieser Hälfte dann die Kanäle für den Einguss und die Entlüftung zu „schneiden“. Als Werkeuge dazu verwende ich alte Schnitzmesser. Ein Schraubenzieher, ein kleiner Löffel sollten es aber auch tun. Loses Material streiche ich vorsichtig mit dem Pinsel ab.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/09_IMG_2435.jpg]

Nun ist es an der Zeit einzuheizen. Achtung: Konservendosen haben u.U. gelötete Böden, die sich bei Erhitzung lösen können – besser Ihr verwendet einen richtigen Tiegel oder eine Schmelzkelle. Auch eine alte Suppenkelle tut hier gute Dienste.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/10_IMG_2436.jpg]

Ich habe die Form, ohne großen Druck auszuüben, zusätzlich mit einen Schraubzwinge gesichert. Klar, der Kunststoff, der am Einguss mit dem heißen Material in Verbindung kommt schmilzt … Hier muss man Zinn und Form, vor allem nach dem ersten Guss vorsichtig voneinander lösen. Bei mehrfacher Nutzung bildet sich aus Schlacke und Formsand ein Kruste.
Wichtig ist, dass das Zinn zügig und in einem eingegossen wird. Der Eingusstrichter wird randvoll gefüllt – das Material darin soll das Zinn gut in die Form drücken.


[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/11_IMG_2438.jpg]

Hat geklappt …

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/12_IMG_2439.jpg]

Nun muss mit einen kleinen Metallsäge und eine Feile das Ganze noch nachbearbeitet werden – fertig.

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/13_IMG_2440.jpg]

Glanz bekommt die Münze durch Politur, z.B. mit einem Topfschwamm (Stahlwolle).

[Bild: http://www.willie-beckmann.de/galerie/3d-drucke/zinnguss/14_IMG_2441.jpg]

Liebe Grüße,

Willie


Anmerkungen:

1. Die Münze hier ist ein Prototyp. Trotz 0.1 mm Schichtdicke bei Druck fehlen Details. Für den endgültigen Druck nach Freigabe werden ich die Modelle bei Sculpteo in Kunstharz fertigen lassen und nach Testgüssen in Sand wohl eine aus Silikon (hitzebeständig) fertigen, die ich dann mehrfach verwenden kann.


2. Nur Reinzinn kann ohne weiteren Schutz als Münze verwendet werden. Alle anderen Zinnarten enthalten mehr oder weniger viel Blei und sollen z.B. mit Klarlack versiegelt werden.
 
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#2
Danke für den interessanten Einblick. Smile
AchtungOffizielle 3DDC T-Shirts - Elektrolyte... Einstellfahrplan
1. Das Bundesministerium für Wissenschaft hat bestätigt -  lesen gefährdet die Dummheit!
2. Kaum macht man es richtig, funktioniert es. Aber nur weil etwas funktioniert, hat man es nicht zwingend richtig gemacht ...
3. Wenn man die Natur einer Sache durchschaut hat, werden Dinge berechenbar.
4. Es sind die unscheinbaren kleinen Handgriffe die beim 3D Druck zum  Erfolg führen, schludern rächt sich überall, auch wenn man nicht mehr daran denkt.
 
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#3
Hallo Willie,

warum machst Du da einen Sandguß?

ich habe schon sehr viel mit Metallguß gemacht und das fast immer in Silikonformen. Mit Zinn ist das selbst in feiner Detalierung kein Problem und wenn es extrem werden soll eben im Schleuderguß in SIlikomplatten als Form.
Ich habe das in solchen Formen sogar mit Zamak (Zinklegierung) gemacht und die ist im Vergleich zu Zinn sehr schwer zu verarbeiten.

[Bild: http://up.picr.de/17403990dl.jpg]

Gruß Edwin
 
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#4
Hi Erwin,

was die Details angeht: Im vorletzten Bild siehst Du, dass sogar die streifige Oberfläche des PLA mit abgebildet wird ... und das wäre noch exakter, wenn ich das Modell zuvor nicht mit Spritzspachtel bearbeitet hätte Wink

Sand hat zudem den Vorteil, dass die Form recht schnell und günstig erstellt ist und ich den Abguss schnell beurteilen kann. Gefällt es, dann kann ich das Modell in besseres Ausführung fertigen lassen und schließlich auch eine Silikonform erstellen, so wie ich es im letzten Absatz geschrieben hatte.

Natürlich gibt es bessere (und aufwendigere) Verfahren: Bei den Münzen hier bin ich auch mit einem Goldschmied im Gespräch. Da würde die Silikonform erst noch mit Wachs ausgegossen, dann Gipsformen um den Wachs gegossen, der Wachs ausgeschmolzen und schließlich im Schleuderguss im Vakuum Bronze oder Silber gegossen ...

Ich bin gespannt wie es schließlich wird, denn falls die Münzen in "Klein-Serie" gehen, werde ich die nicht selbst fertigen.

Für meine Arbeit wäre es im Moment ein Fortschritt, wenn die Modelle im Eigendruck detailreicher werden und ich die nicht noch bei Sculpteo und Co. drucken lassen müsste, was vor allem Zeit kostet. Aber bisher habe ich nur mit der Standartdüse (0.4) gedruckt und da kommt man bei den kleinen Teilen schnell an die Grenzen.

Viele Grüße,

Willie
 
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#5
Hallo Willie,

Du hast die Möglichkeiten Deiner 0,4mm Düsen noch nicht ausgereizt....da geht noch mehr.... Big Grin Big Grin Big Grin

Gruß Edwin
 
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#6
(03.01.2016, 09:47)Edwin schrieb: Du hast die Möglichkeiten Deiner 0,4mm Düsen noch nicht ausgereizt....da geht noch mehr.... Big Grin  Big Grin  Big Grin

Jetzt machst Du mich aber neugierig, was sicher auch beabsichtigt war Wink
Und ganz bestimmt findet man dazu auch Tipps hier im Forum. Gib mir doch mal ein Stichwort bitte für meine Suche.

Liebe Grüße,

Willie
 
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#7
Simplify - Extrusion Width.
AchtungOffizielle 3DDC T-Shirts - Elektrolyte... Einstellfahrplan
1. Das Bundesministerium für Wissenschaft hat bestätigt -  lesen gefährdet die Dummheit!
2. Kaum macht man es richtig, funktioniert es. Aber nur weil etwas funktioniert, hat man es nicht zwingend richtig gemacht ...
3. Wenn man die Natur einer Sache durchschaut hat, werden Dinge berechenbar.
4. Es sind die unscheinbaren kleinen Handgriffe die beim 3D Druck zum  Erfolg führen, schludern rächt sich überall, auch wenn man nicht mehr daran denkt.
 
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#8
Auch und gerade bei solch kleinen Teilen kann man mit sehr geringen Layerhöhen arbeiten und auch manche Filamente könnten dafür besser geeigente sein. So habe ich mindestens ein PLA das ich mit etwas höherer Temperatur fast ineinander verfließen lassen kann, oder Du verwendest ABS, das von hause aus glattere Oberflächen ergibt und bedampft werden kann um dann ganz glatt zu werden.
Wenn es dann ohne die Layer zu erkennen eine gewisse Rauhigkeit ergeben soll kann man z.B. ASA verwenden, oder noch besser für eine leicht raue Optik das Silberne ABS von M4P.

Gerade für Deine Anwendung lohnt es sich da ein wenig rum zu probieren.
 
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#9
Hi und danke noch mal für die Tipps,

inzwischen ist ein bisschen Zeit ins Land gegangen und ich habe rumprobiert ... u.a. bin ich nach Recherche auf die Idee gekommen mal mit wenige als 0.1 mm Schichtdicke zu drucken. Das hat schon was gebracht und ich hatte war Vorzeigbares.
Simplify habe ich mir immer noch nicht geleistet - vielleicht später mal.

Auch eine Siliconform habe ich inzwischen mal erstellt.

Für den finalen Guss habe ich das Teil dann aber wirklich in Kunstharz drucken lassen. Das hat noch mal deutlich mehr Detail und sehr glatte Oberflächen.

Grüße, Willie
 
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#10
(02.01.2016, 19:35)willie42 schrieb: 1. Die Münze hier ist ein Prototyp.

Interessantes Motiv auf Deiner Münze:. Big Grin
 
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