Wie das so ist im Leben – ein Last-Minute Wunsch meiner Söhne: Ein Tabletop-Regal aus Multiplex und es sollte auch noch 2 Tage vor dem Urlaub realisiert werden. Daher kommen hier mit 3D CAD-Software, CAM-Software und CNC-Fräse alle neuzeitlichen Technologien zum Einsatz, die in unserer Holzwerkstatt zu finden sind, um diese enge Zeitvorgabe einzuhalten.
Was ist ein Tabletop Regal?
Bei einem Tabletop Regal handelt es sich um ein kleines Regal das man auf einen Tisch stellen kann, um dort diverse Dinge zu präsentieren. Und da sich meine Söhne entschlossen haben, an der MAKER FAIRE 2023 in Hannover teilzunehmen und dort Ihre Kreationen an selbst entworfenen Spielfiguren und Zubehör für die entsprechenden Rollenspiele zu zeigen, war der Wunsch nach diesen Regalen aufgekommen.
Planung und Konstruktion
Damit das Ganze auch transportabel bleibt, sollen die Regale zudem steckbar konstruiert sein. Eine Google Suche förderte einige Ideen als Anregung zutage und die erste Skizze war dann schnell von Hand gezeichnet.
Die Dimensionen orientieren sich dabei zum einen an den gängigen Maßen von Tischen (80x160cm) und zum anderen an den Dimensionen der üblichen Multiplex-Plattenware (125*250cm). Weil es gerade zur Hand war, haben wir uns für 15mm starkes Birken-Multiplex entschieden.
Die zum CNC-Fräsen erforderlichen Konstruktionsdaten der Tabletop-Regale wurden in der bewähren Weise mit FUSION360 erstellt. Das ist zwar ein wenig mit Kanonen auf Spatzen geschossen, denn für so ein simples Steckregal aus ein paar Bretter muss nicht zwingend eine 3D-CAD-Software eingesetzt werden. Man könnte es auch mit einem einfachen 2D-CAD entwerfen oder sogar gleich in der CAM-Software VCARVE zeichnen. Weil ich aber die Bedienung von FUSION360 gewohnt bin war ich damit am schnellsten in der Umsetzung.
Es wurden über Projektionen der Bauteile in Skizzen die Konturen der Bauteile des Regals als DXF-Dateien aus FUSION heraus exportiert.
Diese DXF Dateien wurden anschließend in VCARVE importiert und dort entsprechend dem verfügbaren Material angeordnet.
Zum Bearbeiten der Multiplexplatte wurde ein Sprialfräser 4mm 2schneidig verwendet. Die Fräsparameter sind 24.000 U/min und 1650mm/min Vorschub. Das Ergebnis ist ein Zahnvorschub von 0,035mm was für den 4mm Fräser eine lange Standzeit ergibt. Die Bauteile sind mit Stegen angebunden und es wurde mit 4 Zustellungen gefräst.
Und es kam natürlich wie es kommen musste: Aus Bequemlichkeit hatte ich die Positionen für die Schrauben zum Aufspannen der Multiplexplatte auf die CNC-Fräse nicht in VCARVE markiert, sondern einfach die Schrauben nach Gefühl platziert. Prompt lag eine Schraube genau in der Fräsbahn und es kam zum Fräserbruch. Also schnell die STOP-Taste gedrückt und den Fräsvorgang unterbrochen.
Glücklicherweise war es die letzte der Einlegeplatten. So konnte ich nach dem Wechsel des abgebrochenen Fräsers in der MASSO Steuerung und anschließender Referenz-Fahrt zum Vermessen der Werkzeuglänge den Fräsvorgang wieder aufnehmen. Dazu muss man nur im Statusfenster des G-Code von der Stop-Position aus um einige Zeilen im G-Code nach hinten gehen und dann erneut die Start-Taste drücken um den Fräsvorgang fortzusetzen.
Insgesamt dauerte der Fräsvorgang knapp 90 Minuten da ich an freien Stellen im Material noch einige kleine Montagewinkel platziert hatte.
Anschließend wurde die Platte mit den gefrästen Bauteilen umgedreht. Dann konnten die Stege mit denen die Bauteile fixiert sind mit einem Cutter-Messer getrennt werden. Die Stege sind bei mir immer nur knapp 2mm hoch und lassen sich somit sehr leicht durchtrennen.
Das Verrunden der Kanten erfolgte mit einem 2mm Radiusfräser auf dem kleinen Mini-Frästisch. Mit entsprechender Abstufung ist das auch erstaunlich staubarm zu bewältigen.
Hier wird auch sichtbar, warum man Innenradien bei CNC-Bauteilen wenn möglich nicht zu klein wählen sollte. Der Anlaufring des Radienfräsers braucht einfach ein wenig Luft, damit dieser sicher geführt werden kann ohne dass die Gefahr besteht, dass sich das Werkstück verklemmt.
Zu guter Letzt wurden alle Bauteile noch mit dem kleinen BOSCH Exzenterschleifer und Körnung 120 Überschliffen. Damit waren drei Tabletop-Regale fertig zur Übergabe an meine Söhne.
Statistik
Hier noch ein wenig Statistik zu diesem schnellen Projekt.
Ideenfindung: ca. 45min
CAD-Planung: ca. 2h
CAM Daten erstellen: ca. 45min
Material vorbereiten: ca. 30min
CNC Fräsen inkl. Werkzeugwechsel: ca. 90min
Nachbearbeitung: ca. 1h
Gesamtzeitbedarf also rund 6,5h
Es wurde eine 15mm Multiplexplatte Qualitätsstufe AB/BB mit den Abmessungen 125x125cm verarbeitet, also rund 1,5qm. Die Materialkosten betragen somit rund 67 EUR plus 12 EUR für den abgebrochenen Fräser.
Es wurden die Bauteile für insgesamt drei Tabletop-Regale gefräst.
Damit ist die Mission erfüllt und das Projekt „Tabletop-Regal“ termingrecht vor dem Urlaubsbeginn beendet.
MAKER FAIRE HANNOVER 2023
Wer übrigens die MAKER FAIRE 2023 am 19./20. August in Hannover besucht, kann diese Tabletop-Regale in Natura bewundern. Natürlich einschließlich der Exponate meiner Söhne. Zu finden ist der Stand in der Niedersachsenhalle Stand Nr. 14 – HerzogCrafts
Wer an Ihren Erzeugnissen interessiert ist, dem empfehle ich einen Blick in den Herzog Crafts ETSY-Shop.
Ein Kumpel von mir hat sich auch so eins gebaut und nutzt es zum Ablegen von Dekoration auf dem Schreibtisch. Als ich das beim Besuch bei ihm gesehen habe, war ich echt hin und weg!
Mit deiner Anleitung hier traue ich mir das sogar auch zu, mal selbst zu bauen (oder besser: Es auszuprobieren zu bauen 😀 )