Printing Starships — Logodesignprozess in 3D

Letzte Aktualisierung am 10. Juni 2014.

Manche von unseren Logoentwürfen werden kurzerhand in 3D modelliert, ausgedruckt und angemalt.

Starship PLA chrom
Verchromte Schraubzwinge in PLA

ELNA Supermatic-Musterdiscs selber herstellen

Letzte Aktualisierung am 10. Juni 2014.

Prototyp einer selbst gedruckten Elna-Disc
 
Prototyp einer selbst gedruckten Elna-Disc

Wir versuchen in einem Projekt, Discs für ELNA-Nähmaschinen selbst am 3D-Drucker herzustellen. Dazu muss die Funktionsweise der Discs zuerst verstanden werden und wir müssen sie selbst auf ein Modell herunterrechnen können.

Dieser Artikel erklärt die aktuellen Fortschritte bei der Analyse und Herstellung der Elna-Discs. Der aktuelle Stand ist jeweils in unserem Wiki zu finden.


Basisdiscs

 
Viele verschiedene Elna-Discs
 
Für die ELNA Supermatic-Maschinen aus den 50ern gibt es hauptsächlich 2 Arten von Discs:
  • Einfache Discs sind ziemlich flach und haben nur einen Aussenkranz. Dabei ist die Transportgeschwindigkeit konstant und es wird nur die Links-Rechts-Bewegung der Nadel kontrolliert.
  • Doppelte Discs sind etwas höher und verfügen über zwei Kränze. Dabei regelt einer weiterhin die Links-Rechts-Bewegung der Nadel, die andere regelt die Vor- und Zurück-Bewegung.

In jedem Fall gibt es mehrere Stufen, die durch unterschiedlich weit heraus ragende Aussenzähne abgebildet werden. (Grosser Ausschlag == grosse Wirkung.)

Abmessungen

Die Discs bestehen aus einem dicken Innenring, welcher auf der unteren Seite angeschrägt ist, um richtig auf den Sockel in der Maschine zu passen.

Der Innenring wird vermessen
 
Auf der Unterseite der Disc findet sich ein Loch, in welches die Maschine einen Stift steckt, welcher die Disc festhält und dreht.
 
Elna-Disc mit Transportloch
Elna-Lesemechanik mit Transportstift
 
Der dicke Innenring hat einen Durchmesser von 3.4cm, welcher ein 1.7cm breites Loch genau in der Mitte hat. Auf diesem Ring sind dann Kränze mit Erhöhungen und Vertiefungen angebracht, welche von 0.2cm bis 0.5cm variieren können.

Die Anschrägung auf der Unterseite erfolgt in 2 Stufen. Zuerst einmal gibt es eine 1.5mm tiefe senkrechte Aussparung (zur Unterseite der Scheibe). Darauf folgt eine 45-Grad-Schräge, welche auf 1.5mm Tiefe die 1.5mm Differenz zum Innenrand des Loches wieder ausgleicht.

Das Transportloch ist ca. 4mm lang (vom Zentrum der Disc weg) und 3mm breit. Es ist 2.5mm vom Innenrand (also inklusive der 1.5mm-Schräge) entfernt. Das Loch ist 5.5mm tief und 3mm vom Aussenrand des Innenringes entfernt.

 
Eine einfache Elna-Disc mit Links-Rechts-Bewegungsinformationen
 
Bei einfachen Discs beginnt der Kranz mit den Nadelpositionsinformationen 1mm über der Unterkante des Innenrings. Der Kranz ist 3.5mm breit, wodurch der Innenring lediglich 7mm gross sein muss. Oberhalb des Kranzes bleiben also noch 2.5mm ohne jegliche Informationen.

Die Höhe sollte jedoch trotzdem eingehalten werden, damit die Disc gut einrasten kann. Bei einer einfachen Umdrehung der Disc sticht die Nadel beginnend beim Transportloch insgesamt 18 mal regelmäßig ein.

 
Eine einfache Elna-Disc, welche in die Maschine eingelegt wurde
Eine selbst gebaute Elna-Disc liegt in der Maschine
Diese Naht wurde mit der Eigenbau-Disc erstellt
 
Die doppelten Discs sind 9mm gross. Darauf sind zwei 3mm breite Kränze angebracht, welche 1mm voneinander entfernt sind und jeweils 1mm Abstand zum oberen bzw. unteren Rand der Scheibe haben.
 
Elna-Disc mit zweiter Spur zur Einstellung der Geschwindigkeit

Auswirkungen von Einstellungen

Der Hebel, welcher die Stichbreite einstellt, bewirkt, dass die Informationen auf der Disc beim Abtasten stärkere Variationen der Nadel auslösen. Eine Einstellung von 0 bewirkt dementsprechend, dass die Nadel unabhängig von der Struktur der Disc geradeaus näht.

Der Einstellhebel zur Stichlänge hat lediglich Einfluss auf den Transport des Stoffes und nicht direkt auf die Disc.

Discs selber herstellen

Mit einem 3D-Drucker mit 0.3mm-Nozzle kann man recht akzeptable Elna-Programmdiscs selbst herstellen. Das Problem dabei ist, dass der Ablesemechanismus der Elna-Maschine bereits geringste Materialschwankungen als Abweichung in der Naht verewigt, weshalb eine 0.5mm-Nozzle nicht ausreicht.

Als Material empfiehlt sich PLA, da es weich genug ist, dass es auch bei den Umdrehungen in der Maschine nicht zerspringt. Die Disc kann allerdings im Betrieb relativ schnell verformt und abgenutzt werden.

Daher käme ABS eigentlich als Material in Betracht; aufgrund der grossen Gefahr, dass die Disc im Betrieb zersplittert, haben wir jedoch noch keinerlei Experimente in diese Richtung durchgeführt.

In unserem Elna-Disc-Repository haben wir einige 3D-Modelle zusammengestellt, welche mit Hilfe des 3D-Druckers gedruckt werden können; dort finden sich sowohl Basisdiscs ohne weitere Informationen als auch Discs mit Zickzackmustern und dergleichen.

Resourcen

Unser Equipment: 3D-Drucker

Letzte Aktualisierung am 10. Juni 2014.

In der Starship Factory gibt es zur Zeit zwei funktionierende 3D-Drucker: Einen Ultimaker und einen RepRap Pro Huxley:

 
Ultimaker
RepRap Pro Huxley
Auf dem Ultimaker drucken wir nur mit PLA, auf dem Huxley bisher nur mit ABS. Das vermeidet das ständige Wechseln des Materials und somit die Gefahr, die Nozzle des Druckers zu verstopfen.

Aktuelles und Details zu unseren 3D-Druckern kannst du in unserem Wiki nachlesen.

Die Starship Factory als FabLab

Letzte Aktualisierung am 10. Juni 2014.

Wer sich mit Themen wie 3D-Drucken, CNC-Fräsen und Lasercutten beschäftigt, hat vielleicht bereits den Begriff «FabLab» gehört. FabLabs, und somit auch die Starship Factory, sind Makerspaces mit der Grundidee, dass dort jeder so gut wie alles selber herstellen kann. Um dies zu erreichen setzen FabLabs im Wesentlichen auf drei Verfahren: 3D-Drucken, Lasercutten und CNC-Fräsen.

 
PLA-Filament von der Rolle für den 3D-Druck
In der Starship Factory haben wir bereits zwei 3D-Drucker und planen die Anschaffung von Lasercutter und CNC-Fräse. Ergänzend zur FabLab-Idee stellen wir auch andere Geräte zur Verfügung, wie zum Beispiel eine Textilpresse zum Bedrucken von T-Shirts, eine Lötecke oder eine Nähmaschine. Welche Geräte angeschafft werden, hängt davon ab, wie unser basisdemokratisch organisiertes Plenum aller Vereinsmitglieder entscheidet.

Zugang zu den Geräten der FabLabs bekommen Privatpersonen oder Firmen gegen einen Unkostenbeitrag und Einweisung in die Nutzung. Die FabLabs müssen dabei mindestens für einen Teil der Zeit auch für Nichtmitglieder offen stehen. Die Offenheit ist uns sehr wichtig und deshalb auch in unseren Vereinsstatuten verankert.

Außer Zugang zu den Maschinen bieten FabLabs aber noch mehr. Neben dem Austausch mit Gleichgesinnten können z.B. Workshops besucht oder selber angeboten werden. Der Austausch zwischen Spezialisten, Anfängern und Neugierigen, bietet allen eine Möglichkeit, miteinander zu lernen und aneinander zu wachsen.

Das friedliche Miteinander ist in der FabLab-Charta geregelt, die in jedem FabLab aushängt. Neben der FabLab-Charta hat die Starship-Factory weitere Regeln aufgestellt, die insbesondere den respektvollen Umgang miteinander festlegen und eine Anti-Harassment-Policy beinhalten, damit sich sämtliche Nutzer des FabLabs bei uns wohlfühlen können.

Da es in FabLabs nicht darum geht, dass jeder für sich das Rad immer wieder neu erfindet, sondern dass voneinander gelernt werden darf, haben FabLabs den Anspruch, die dort erstellten Dinge offen zugänglich zu dokumentieren. So kann nicht nur vor Ort voneinander gelernt werden, sondern auch weltweit. Die FabLabs sind dazu international durch die Dachorganisation Internationale FabLab Association, gegründet 4. Juli 2011 in der Schweiz, miteinander vernetzt.

Hunderte von FabLabs existieren mittlerweile in vielen Städten weltweit. In der Schweiz gibt es neben der Starship-Factory in Basel z.B. auch das FabLab Zürich oder das FabLab Luzern. Durch die gemeinsame Basis der vorhandenen Geräte und Projekte kann nach einem Umzug relativ problemlos zu einem anderen FabLab gewechselt werden. Wie gut ein FabLab ausgerüstet ist und wie sehr die Grundsätze realisiert wurden, lässt sich am Ranking erkennen, welches einer Selbsteinschätzung der FabLabs entspricht.

Noch sind wir als FabLab nicht offiziell registriert. Wir werden uns aber, sobald wir uns fertig eingerichtet haben, ebenfalls in die Liste der FabLabs dieses Planeten eintragen.

Wöchentliche Treffen Freitags, 18:00h - 21:00h

Letzte Aktualisierung am 10. Juni 2014.

Liebe Mitglieder der Starship-Factory, Interessierte und Neugierige!

Ab 20.09.2013 treffen wir uns endlich jeden Freitag von 18:00h bis 21:00h in Yvos Atelier im St. Alban-Rheinweg 62, 4052 Basel.

 
Ultimaker to be
Zur Zeit haben wir zwei 3D-Drucker vor Ort und basteln an einem dritten. Außerdem gibt es eine Nähmaschine, eine T-Shirt-Presse und demnächst auch einen Schneidplotter.

Du kennst uns noch nicht? Komm einfach vorbei und lerne uns kennen. Du kannst auch gerne deine eigenen Projekte mitbringen.

Brauchst du für deine Projekte ein anderes Gerät, so wie eine Stickmaschine, einen 3D-Scanner oder einen Teilchenbeschleuniger? Dann komm vorbei und sprich mit uns darüber, wie wir zu diesen Geräten kommen können. Wir freuen uns über neue Ideen und Unterstützung bei der Realisierung.

Auf der Equipment-Seite in unserem Wiki findest du einen Überblick darüber, was wir schon haben und was wir gern hätten.

Jährliche Archive