Eine Seifenkiste für die Deutsche-, Europa- und Weltmeisterschaft; DSKD konform

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  • Schwierigkeit
    mittel
  • Kosten
    1500 €
  • Dauer
    Mehr als 4 Tage
  • Öffentliche Wertung

ACHTUNG PROJEKT NOCH AM LAUFEN ... WIRD NOCH ERWEITERT ....

Es ist mal wieder so weit. Seifenkiste Nr. 15 soll gemacht werden. Anforderung: alles bisherige in den Schatten stellen. Die Vorraussetzungen dazu sind gegeben. Meine Seifenkisten haben dann doch den einen oder anderen 1. Platz inder Szene eingefahren. Auch ist mit der Zeit ein Netzwerk von Seifenkistenfreunde entstanden, die einem viele Tipps geben.

-> Also auf geht's. Die Kiste ist für Kinder ab 10 Jahren und kann bis 25 Jahre gefahren werden. Man hat also lange Spass.

Die Kiste die gebaut werden soll, ist streng nach dem Regelwerk des DSKD.ORG aufgebaut. Dieses Regelwerk schreibt die zulässigen Abmessungen, Ausführungen und Sicherheitsmerkmale vor. Der DSKD bietet zwar auch Bausätze an, aber ... sagen wir mal... man kann es (wie alles) besser machen.

Da die Seifenkiste wettbewerbsfähig sein soll, führt an etwas teuereren Materialien kein Weg vorbei. Hauptwerkstoff ist Carbon. Man muss auch ein paar Metallteile lasern und schweißen (lassen). Dafür erhält man eine Kiste, welche die vorraussetzungen erfüllt, im vorderen Bereich mit zu fahren. Die Kiste kostet auch ein paar Euro. Aber die bekommt man anschließend wieder rein, wenn man die Verkauft.

Natürlich braucht man auch ein Fahrer der das umsetzen kann. Aber in der Regel sind die Kinder so begeistert, dass dieses nicht das Problem darstellt.

Anmerkung: Es gibt noch 1000 andere Varianten wie man eine Seifenkiste bauen kann. Da ich gern im CAD und mit 3D Drucker arbeiteite, hab ich mich für diese Variante entschieden. Ist unterm Strich viel Arbeit am PC, danach reduziert sich die handwerkliche Arbeit etwas. Vor allem die vielen Schleif- und Formarbeiten. Man kann sich auf das wesentliche konzentrieren.

Wenn jemand interesse hat, Seifenkisten zu fahren, zu bauen oder was was auch immer... schreibt mich an, mir fehlen noch Projekte für nächstes Jahr :-). Ich kann auch fertige Seifenkisten vermitteln, Tipps zum Aufbau geben usw.

Das Projekt ist natürlich "a biss'le" mehr als nur ein paar Holzbretter zusammen nageln für den Hang hinterm Haus. Das hier ist Wettkampf. Und natürlich hab ich auch nicht gleich mit so einem Projekt angefangen. Wer hier einsteigen will holt sich auf dem Gebrauchtmarkt eine Wettkampf-Kiste. Dann wenn man weiß wie der eigene Fahrstiel ist, die eigene Methodik, dann kann man auch so was machen. Und in der Seifenkisten-Familie gibt es immer hilfsbereite Vereinsmitglieder die gern helfen.

Als Info: Meine Kinder sind jetzt Erwachsen und aus dem Seifenkistenrennsport raus gewachsen. Aber die wunderschönen Renntage, die man gemeinsam mit der Familie verbracht hat bleiben einem in Erinnerung. Ich kann es nur jedem Empfehlen.

Du brauchst

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Werkzeuge
  • Akku-Schrauber
  • Winkelschleifer
  • typisches Handwerkszeug
  • CAD Programm (z. B. Fusion360, SolidWorks, FreeCAD)
  • CNC Fräse für Bodenplatte (z.B. HighZ720)
  • Raum für Sauerei (Harzen), Boden ist anschließend "betropft" mit Harz
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Materialliste
  • 20 x lfm Carbon, quad, trapierfähig, 1,25 m Breit
  • 10 x lfm Glasfaser, trapierfähig, 1m breit
  • 1 x Lenk-Bremseinheit | (Optional, kann man bei Seifenkistenverband-bw.de kaufen)
  • 2 x Achshalter | Stahl
  • 2 x Achsen
  • 15 x kg PLA
  • 5 x kg PETG

Los geht's - Schritt für Schritt

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Vor der Arbeit ist HIrnschmalz angesagt

Konventionell wird mit einem Stück Holz angefangen und die klassische Seifenkiste gebaut. Hier soll ein Erste-Klasse-Sportgerät entstehen. Daher wurde viel im WEB recherchiert und sich informiert über neueste Erkenntnisse, was man wie verbessern kann.Auch wurden viele Information aus dem Seifenkistensport befragt. Hier muss ich ein großen Dank an die Wettbewerber aussprechen. Keiner hat mit Informationen gegeizt. Jeder hat "seine" Seifenkiste erklärt und geholfen. Hier sieht man dass der Sport eine große Familie ist. Jeder hilft jedem.

Also zuerst an den Computer, das CAD Programm angeschmissen und die Seifenkiste nach vorliegenden Informationen entworfen.

Ich habe das in Fusion360 durchgeführt. Dies ist eine sehr leistungsfähige Software, welche man für den privaten Gebrauch kostenlos benutzen darf. Ist komplett Onlinegedongelt. Datenablage in der Cloud usw. Eigentlich versuche ich alles ohne Cloud zu nutzen. Aber in diesem Fall ist mir keine Software bekannt, die ähnlich umfangreiche Funktionen bietet und nicht 10tausende an Euro's kostet. Evtl. FreeCAD, hier ist aber die Freiform - Funktion nicht so leistungsstark bzw. erfordert hier schon deutlich mehr Einarbeitung, da nicht so intuitiv zu bedienen.

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Abmessung Körper

Der erste, und wahrscheinlich auch der schwierigste Schritt, Abzuschätzen, wie sich ein 10 Jähriger Junge entwickelt, wie groß, breit und lang soll die Seifenkiste werden. Dazu wurde das Kind eingehend vermessen.

Anschließend anhand von Wachstumstabellen / Kurven der wahrscheinliche Verlauf berücksichtigt. Dann wurde der Körper erstellt und skaliert, da wir davon aus gehen, dass diese Kiste bis 13 Jahren arbeiten soll. Somit hatten wir die Größe des Kindes.

Dann wurde der Körper in Rennposition gelegt.

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Kiste Zeichen

Skizzen mit Achsen

Damit die Kiste gestalt an nehmen kann wurden zuerst an wesentlichen Stellen Schnitte gesetzt. Alle Angaben die ich hier mache gehen von Fahrzeugkorrdinaten aus. X ist die Länge, Y die Breit, Z die Höhe.

Die Karosserie wurde wie folgt definiert:
- vorn so spitzt wie möglich
- an den Schultern so breit wie notwendig
- Aerodynamisch so wenig Wiederstand als möglich. Hier war eine sehr gute Diskusion auf dem Velo-Forum (Vollverkleidete Fahrräder). Die Jungs haben mir viel geholfen.

Zuerst haben ich Schnitte in X erzeugt, die welche die wesentlichen Größen in Y und Z markierten.

Zu sehen sind hier dann vorn die Füße, die haben einen gewissen Platz, der Einstieg mit erforderlichen Abmessungen und die Achseln. Dies ist die breiteste Stelle der Kiste. Ab hier kann sich die Kiste wieder nach hinten verjüngen.

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Körper Formen

Es hat mehrere Anläufe benötigt, bis die Form durch ziehen und drücken so war, bis alle Beteiligte zufrieden waren. Hier ist Fusion schon genial. Du nimmst einfach eine Linie, Punkt oder Markierung und schiebst, drückst in die Richtung, der Computer berechnet dann die Form.

Die Tücke davon liegt eher im Detail. Es darf sich die Form nicht überschnieden bzw. kreuzen.

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Kontrolle

Kontrolle Fußraum
Kontrolle Fußraum 2

Zur Kontrolle wurden dann auf Papier immer die Konturen gedruckt, ausgeschnitten und im heimischen Wohnzimmer abgeglichen.

Da ich hier in der Nähe von Heilbronn wohne, die Seifenkiste nach Nürnberg geht, bzw. die Familie in Nürnberg wohnt, wurden die Datenleitungen teilweise zum glühen gebracht. Da war mal nix mit, ich komm dann schnell mal vorbei und messe das aus.

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Form erzeugen

Die Form war dann irgendwann in den Wintertagen gefixt. Heißt endgültig.

Hier hat die Zebra Funktion gut geholfen. Man konnte schön sehen, wie der Linienverlauf statt findet.

Dann wurden im Computer die notwendige Bodenfreiheit ausgeschnittten und mit der Wasser-Füll-Funktion das Bodenbrett erzeugt.

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Bodenbrett

Da alles bis zur letzten Schraube im CAD gemacht wurde, wurden alle Löcher die für die Befestigung der Lenkung, Bremse und Achsaufhängung benötigt werden, gleich mit rein genommen.

Auch die Ausnehmung für den Bremsstempel wurde bis auf den letzten Millimeter schon vorgezeichnet.

Was hier in ein paar Schritten beschrieben war ist nicht zu unterschätzen. Da ich auch gleich das Fahrwerk und die Lenk-Bremseinheit neu konstruiert hab, waren 11962 CAD Funktionen notwendig (Skizze erstellen, ziehen / drücken, Löcher setzen usw.).

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STL Dateien erzeugen

Da die Form gefixt ist, wurde die Fläche aufgedickt und in handliche Segmente unterteilt. Diese haben dann auch auf mein Drucker gepasst.

Dabei hab ich das so gemacht, dass ich 3 große Teile zum Lamellieren hab. Eine rechte / linke Hälfte und das Kopfteil.

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Körper drucken

Druck von Teilen einer Seifenkiste

Ich hab zwar schon ein 3D Drucker der mir einen 300er Würfel drucken kann, aber das ist immer noch zu klein für die Seifenkiste. Also wurde die Karosse so zerschnitten, dass ich mir die Segmente drucken konnte.

Dazu hab ich mir auch den Drucker umgebaut. Normal hat ein 3D Drucker eine 0,4er Düse. Damit würde er an einem Segmet ca. 20 Stunden drucken. Ich hab den dann auf eine Vulcano Düse umgebaut mit 0,8er Düse. Die Vulcano Düse ist länger, so dass sich dass ich mehr Material aufheizen kann, sprich schneller fahren und dickere Würste (Schichten) legen kann. Somit hat sich die Druckzeit auf ca. 4-6 Stunden reduziert.

Für die Statistiker: Es wurden 12 kg PLA verdruckt. Bei einem Durchmesser von 0,8 mm ergibt das eine Länge von ca. 5 km, was mein kleiner Hobbydrucker an Weg zurück legte.

Ich habe B-Ware benutzt, welche am Durchmesser nicht ganz so perfekt war. Und aufgrund der hohen Druckgeschwindigkeit (100mm/s) ist es ab und an zu Problemen gekommen, daher die halbfertigen Teile auf dem Bild.

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Kleben und klecksen

Kunststoff Teile 1

Nachdem alle Karosserie Teile gedruckt waren, wurden diese mit der Flex und Fächerscheibe auf die (extrem) schnelle entgratet. Als der Rand meine alte Flex gesehen hat ist der schon freiwillig weg geflogen :-).

Da PLA schon bei 60C° weich wird, musste das auch schnell gehen, da sonst die grobe Fächerscheibe sich tief in den Kunststoff gebohrt hätte.

Die 60° haben dann beim Zusammenbau einen guten Vorteil. Mittels Heißkleber wurden dann die Segmente zusammengeklebt. Mittels kleiner Holzstücke hab ich die Fugen gut überbrückt, so dass es besser gehalten hat.


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Jetzt beginnt die "richtige" Arbeit. Vorbereitung

Die Kiste wurde in den Kofferraum verfrachtet und ab ging es nach Nürnberg. Dort haben wir dann die Form wieder in 2 große Halbschalen geteilt.

Jede Halbschale wurde dann auf ein Kantholz befestigt. Das haben wir dann mittels Türzargenschaum gemacht. Damit wurde die Form stabil und hat sich gut auf ein Bock festzwingen lassen.

Neben den 2 Halbschalen ist noch ein Helmteil zu erstellen. Das hat folgenden Grund. Der zylinderförmige Körper kann man man gut lamilieren. Er hat dann keine negative / konkave Formen. Anschließend die Segmente zu verbinden ist einfacher.

An dieser Stelle noch ein riesiger Dank an Norbert, dem Verein der Seifenkistenfreunde Nürnberg e.V., der uns in seiner "Seifenkistenbude" basteln lässt.

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schleifen, spachteln, vorbereiten

Der Kunststoff wird auf dem 3D Drucker mit einer Genauigkeit von 0,2mm gefertigt. Aber man hat große Teile die sich dann doch etwas verziehen. Damit hat man dann an den Stößen immer wieder kleine Unregelmäßigkeiten.

Diese werden mit Spachtelmasse verkittet, verschliffen und elegalisiert.

Dann wird auf den Körper ein Grundierwachs aufgebracht. Anschließend nach dessen abtrocknen kommt ein Folientrennmittel drauf. Dies kann man mit dem Pinsel einfach auftragen.

Diese bilden eine Trennschicht zum anschließenden Gewebe / Harzgemisch. Man will die Formen ja anschließend trennen können.

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Harzen, lamellieren

Wenn man voll mit dem Teufelszeug Harz in Arbeit ist, kann man wenige Fotos machen. Das Zeug klebt einfach wie Sau (soll es ja auch).

Wir haben dann die Teile mit Glasfaser belegt und schön mit Harz eingestrichen. Das ist einfacher als tapezieren.

Hier haben wir nur eine dünne Form erstellt, so dass wir die dann entstehenden Teile zur Seifenkiste verbinden können. Nach dem abtrocknen wird der Kunststoffteil entnommen und man hat die Halbschale.

Damit sich diese gut verbindet, haben wir als oberste Lage ein Abreißgewebe auf gelegt. Mangels Vakuumkammer haben wir die Schichten mit Strechband umwickelt. Damit liegen die Lagen auch recht gut auf dem positiv Körper an.

Auf dem einen Bild noch ein Blick in unsere Chemie Küche - oder wie Norbert meine: unser Drogenlabor :-).

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Fortsetzung folgt .....

Soweit sind wir bis heute gekommen. Wenn die nächsten Bilder fertig sind, kommen diese hier rein.


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