Anycubic 4Max: DIY-Abdeckhaube hält die Wärme für den ABS-Druck

Seit einiger Zeit werkelt in meiner Bastelkammer der neue Anycubic 4Max, ein Ultimaker-Clone, der als Bausatz für knapp 300 Euro auf den deutschen Markt gekommen ist. Hier gibt es kurzes Video vom Hersteller zum Drucker.

PLA konnte ich mit dem Drucker bisher ohne Probleme und sehr zufriedenstellend drucken. Doch leider war der Druck von ABS-Teile nicht von Erfolg gekrönt. Die Teile verzogen sich stark (Warping). Hauptursache ist aus meiner Beobachtung heraus, die große Öffnung an der Oberseite des Drucker, die dazu führt, dass die im Druckraum durch Heizbett und Hotend entstehenden Wärme an die den Drucker umgebende Raumluft abgegeben wird.

Um die Wärme im Druckraum zu halten und so ein Warping zu vermeiden, müssen die Öffnungen am 4Max geschlossen werden.  Bei thingiverse bin ich glücklicherweise für das Verschließen der Grifföffnungen fündig geworden. Dort ist dieses Snap-In-Teil zu finden. Zwei aus PLA gedruckte Teile waren schnell angefertigt.

Die Griffabdeckungen gibt es bei thingiverse zum download. Ich habe diese Teile ebenfalls aus PLA gedruckt.

Etwas aufwändiger ist die Abdeckung auf der Oberseite, denn sie muss aus meiner Sicht vier Dinge erfüllen:

  1. Lichtdurchlässig sein, um genügend Licht im Inneren des Druckers zu haben.
  2. Von der Höhe so ausgelegt sein, dass große Druckteile in der vom Werk eingestellten Endposition des Druckbetts (oben) nicht mit der Abdeckung kollidieren.
  3. So ausgelegt sein, dass sich der Kabel- und Filament-Versorgungstrang hindernisfrei bewegen kann.
  4. Die Abdeckhaube muss leicht abnehmbar sein, um das Filament am Extruder wechseln zu können.

Mit diesem kleinen Pflichtenheft habe ich mich daran gemacht, ein entsprechende Abdeckhaube zu konstruieren und zu bauen.

CAD-Modell der Abdeckhaube für den Anycubic 4Max.

Meine Konstruktion besteht aus fünf Plexiglas-Platte mit einer Stärke von 5 Millimetern. Für den seitlichen Durchbruch in der Haube, durch die der Versorgungsstrang zum Druckkopf verläuft, habe ich einen passenden Kantenschutz entworfen. Der Kantenschutz ist an der Ober – und Unterseite so konstruiert, dass er 11 Millimeter hohe Steigner Bürstendichtungen aufnimmt, um den Durchbruch flexibel zu verschließen, damit so wenig Wärme wir möglich entweichen kann.

Beim ersten Druck, bei dem ein Bauteil mit knapp 5h Fertigungszeit entstand, habe ich die Temperatur im Inneren des Druckers auf Höhe des Durchbruchs in der Abdeckhaube gemessen. Dort liegt die Temperatur nach ca. 2,5h Druckzeit bei 38 ° Celsius (Druckeinstellung: Druckbett 80°C, Hotend 235°C; Raumtemperatur in dem der Drucker steht liegt bei 21°). Die Temperatur wird innerhalb des Druckers sicherlich in Richtung Druckbett höher liegen – insofern macht die Abdeckhaube das was sie soll: Sie hält die warme Umgebungstemperatur, die beim ABS-Druck nötig ist, im Inneren.

Um die Effizienz und damit die Haftungsfähigkeit von ABS-Druckteilen auf dem Druckbett zu erhöhen, habe ich das Heizelement unter dem Druckbett von der Unterseite mit einer Aluminium-kaschierten Keramikfaser-Matte (Abmessungen 218x218x10) isoliert. Dadurch wird die Wärme des Heizbetts nicht nach unten sondern nach oben zum Druckbett abgegeben. Ein 3,5 Stunden dauernder Testdruck (0,2mm Layerhöhe, 235 °C Hotend, 95° C Heatbed, 30 Prozent Infill) eines Motorblockmodells (auf 30% in der Größe verkleinert) mit Verbatim ABS verlief problemlos – es zeigte sich kein Warping oder eine Ablösung vom Heatbed.

Aus ABS gedrucktes „Testobjekt“ – 0,2mm Lagerhöhe, 30 % Infill.

Ein Drucktest eines weiteren „Testteils“ (Schrittmotor-Motorhalterung) aus ABS mit einem Infill von 75 Prozent klappte leider nicht. Denn das Druckteil löste sich bereits nach knapp einer Stunden vom Druckbett. Dieses Ergebnis legt den Schluss nahe, dass die inneren Spannungen im ABS-Bauteil während des Abkühlens erheblich größer sind, wenn der Infill hoch ist. Die Anycubic Ultrabase-Folie bringt trotz knapp 100 °C Heizbetttemperatur in solch einem Fall nicht ausreichend Haltekraft auf, um Warping und das anschließende Ablösen vom Druckbett zu verhindern.

Ein Vergleich mit meinem Prusa i3, bei dem ich auf einem beheizten Glasdruckbett mit ABS-Slurry als Haftvermittler ABS drucke, zeigt hingegen keine Haftungs- oder Warping-Probleme – selbst bei 100 Prozent Infill!

Mein Fazit dazu

ABS auf dem Anycubic 4 Max zu drucken ist möglich, aber mit der Anycubic Ultrabase-Beschichtung auf dem Druckbett ist das nur zuverlässig bis rund 30 Prozent Infill möglich. Eine Lösung kann sein, das Ultrabase zu entfernen und auf einer glatten Glasplatte mit ABS-Slurry zu drucken. Eine Andere ist, sich beim 4 Max auf ABS-Drucke mit maximal 30 Prozent Infill zu beschränken.

 

Folgend nun einige Bilder, die dieses Mod-Projekt zeigen:

Mit einer Laubsäge wird der Durchbruch in der Acrylglas-Platte angefertigt.

Die Öffnung für den Versorgungsrang ist fertig montiert. Gut zu erkennen sind die beiden Bürstendichtungen.

Die Acrylglac-Platten werden mit Plastikkleber von Uhu verklebt.

Die Öffnung an der rechten Seite der Abdeckhaube.

Fertig gebaute Abdeckhaube.

Die Eckhalter sind aus PLA gedruckt.

Mit Kleber sind die Eckhalter auf die obere Gehäuseplatte des 4Max geklebt.

Die Abdeckhaube ist auf dem 4Max aufgesetzt – es kann gedruckt werden.

Durch abkippen der Haube kommt man gut von oben an den Druckbereich und den Extruder heran.

Eine zugeschnittene Aluminium-kaschierte Keramikfließmatte isoliert das Heatbed nach unten.

Die unkaschierte Seite der Hitzeschutzmatte.

Die Matte passt ohne Probleme zwischen Heatbed und Z-Achsen-Trägerplatte – es muss noch nicht einmal Kleber verwendet werden.

 

Wer die Abdeckhaube nachbauen möchte, der findet bei thingiverse die entsprechenden Files.

 

Horrido und stay tuned.

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Full Scale Ausstellungsmodell: Deutsche Rauchzylinder-Rakete RZ-73

Nach der Rakete ist vor der Rakete, so oder so ähnlich war mein Gedanke zu dem nun vorzustellenden Projekt.

Beim Durchstöbern meiner Bücher zum Thema Raketen bin ich auf die ebenfalls von der Reichsluftwaffe in den 1940 Jahren entwickelten und getesteten Bordrakete namens Rauchzylinder RZ-73 gestoßen. Interessant an diesem Raketentyp ist dessen Auslegung hinsichtlich der Flugstabilisierung. Denn die Stabilität wurde mittels Drall angestrebt und nicht wie bei der R4M, über Leitwerk-Flügel. Um dem Rauchzylinder RZ-73 die nötige Drehung um die Längsachse zu geben, haben die Ingenieure am Heck der Rakete die äußeren Düsen tangential angestellt, um so die nötige Drehbewegung zu erreichen. Die inneren Düsen sind hingegen gerade ausrichtet und geben somit ihren kompletten Schub zum Vortrieb der Rakete ab. Schon alleine diese Antriebsanordnung machte mich neugierig. Und so setzte ich mich an den Rechner und entwarf zunächst ein maßstabsgetreues CAD-Modell mit den einzelnen Raketen-Komponenten.

CAD-Modell der RZ-73.

RZ-73-Bodenstück: Ein Blick auf die unterschiedlich ausgerichteten Düsen.

Eine andere Ansicht des CAD-Modells.

Im zweiten Schritt überlegte ich mir, dass es für den Betrachter eines solchen Modells wesentlich interessanter ist, auch das Innenleben und dessen konstruktive Auslegung ansehen zu können. Also entwickelte ich das CAD-Modell der RZ-73 dahin gehend weiter, dass die Treibladungshülle aus transparentem Acrylrohr bestehen kann und so den Blick ins Innere der RZ-73 freigibt. Einen Treibsatzbestandteil habe ich zum besseren Verständnis der inneren Geometrie in seiner Länge als Schnittmodell ausgelegt. Das Kopfteil und auch das Bodenstück (Turbine genannt) der RZ-73 sind ebenfalls als Schnittmodell ausgelegt. So sind am Raketen-Kopf die verschiedenen Zünderteile im Inneren und an der Turbine die verschiedenartig angelegten Düsen gut sichtbar.

So sieht das Schnittmodell mit der transparenten Antriebshülle aus. Hier als CAD-Modell.

Schnitt durch das CAD-Modell des teiltransparenten Schnittmodells der RZ-73. Gut zu erkennen sind die Treibsatzstränge (schwarz).

Alle 3D-Druck-Teile habe ich mittlerweile im FDM-Verfahren auf meinem Kossel und 4Max hergestellt. Die Abstandshalter für die Zündladehalterung habe ich ebenfalls mit Hilfe einer Biegevorrichtung angefertigt.

Ein passendes Acrylrohr beschaffe ich nun noch.

Hier mal einige Bilder aus der Bastelkammer zu diesem Projekt:

Druck des Kopfteils.

Druck des geschnitten ausgeführten Treibsatzmodells.

Mit 0,2mm Lagerhöhe gedrucktes Kopf- und Bodenteile der RZ-73-Rakete. Beide Teile sind als Schnittmuster ausgeführt.

Bodenstück der RZ-73 mit eingebrachtem Schnitt.

Das geschnittene Bodenstück – frisch aus dem Drucker.

Um die Abstandshalter aus Blech in die richtige Form zu bringen, habe ich eine entsprechende Biegevorrichtung für das Alu-Blech gedruckt.

Die 0,8mm Alu-Blechstreifen bringe ich mit Hilfe der Biegevorrichtung in die richtige Form.

Frisch gebogen: Der Abstandshalter für den Zündladungsträger.

Alle Teile für den Zündsatz-Träger sind fertig für die weitere Bearbeitung.

Alle Druckteil für die Modell RZ-73 sind fertig gedruckt.

Fast komplett: Es fehlt nun noch das durchsichtige Acryl-Körperrohr .

Testaufbau: Die vier Treibsätze sind probehalber mit einem Gummiband zusammengestellt. Gut zu erkennen ist das Zündröhrchen, welches durch den geschnittenen Treibsatz zu erkennen ist.

 

 

In den kommenden Tagen geht es ans Schleifen, Spachteln und Grundieren der Druckteile…

Also, horrido und stay tuned!

 

Modellrakete: Gedruckter Brennstoff für Micro Hybrid Raketenmotor

Es hat mich wieder gepackt – das Raketenfieber.

Vor Jahren kaufte ich mir eine Modellrakete – die Falcon von Estes, um diese zusammen mit meinen Kindern in den Himmel aufsteigen zu lassen. Je mehr ich mich seinerzeit mit dem Thema beschäftigte, desto stärker interessierte ich mich für Antriebe abseits der klassischen Modellrakten-Feststoffantriebe, die es im Fachhandel frei verkäuflich zu erwerben gab. Letztlich blieb ich bei Hybrid-Antrieben hängen. Diese an sich simpel aufgebauten Antriebe – im Raketensprech auch als Motor bezeichnet – bestehen aus einem gasförmigen Oxidator (meist N2O, auch als Lachgas bekannt) und einem festen Brennstoff aus unterschiedlichen Materialien. Beide Bestandteile sind getrennt voneinander unproblematisch in der Handhabung und unterliegen keiner rechtlichen Beschränkung.

Für größere Modellraketen gibt es solche Hybrid-Motorne von Rattworks, Contrail Rockets bzw. Hypertek in den USA, die jedoch im Handling, insb. was den gasförmigen Oxidator N2O angehen, recht aufwändig und damit kostspielig sind. Für die verbreiteten kleinen Modellraketen (Low to Mid power) gib es eigentlich nur den Micro Hybrid Motor, der von Rene Caldera entwickelt wurde. Diese Motor-Version verwendet 8 Gramm Sahnespender-N2O-Kapseln als Oxidator und Brennstoff (Grain) aus Papier oder Kunststoff. Seinerzeit kaufte ich eine überarbeitete Micro Hybrid-Motorversion von der Firma Cavemanrocketry aus den Niederlanden, diesen Anbieter gibt es aber nicht mehr. Aktuell wird ein Micro Hybrid von Eclipse Rocketry  aus England angeboten. Wer einen Micro Hybriden selbst bauen möchte, der kann mir gerne ein Kommentar hinterlassen – ich werde in Kürze Baupläne für einen Unkostenbetrag anbieten.

Über den Aufbau und die Funktion eines Micro Hybrid Motors und seine Funktionsweise kann man sich hier  gut informieren.

Der „klassische“ Micro Hybrid Motor für eine 8 Gramm N2O-Sahnespender-Kapsel: Kapselspanner, Motorrohr, Tüte mit Dichtungen und Sicherungsringen, Tüte mit Kapselaufnahme und Piercer, Tüte mit Graphit-Düse (v.o.l.n.u.r.)

 

Grains aus dem 3D-Drucker

Kürzlich stieß ich bei meinen erneuten Recherchen zum Thema Hybrid Raketen-Motor auf eine interessante Studie. Darin wurde dargestellt, wie unterschiedlich ausgeformte innere Strukturen des Grains (Brennstoffe) die Perfomance und das Abbrandverhalten eines Hybrid-Antriebs verändern. Die Grains sind sogenannte Innenbrenner. Bei dieser Art von geometrischer Ausgestaltung brennt das Grein von innen nach aussen. Besonders bemerkenswert war die Tatsache, dass die Studienautoren die Brennstoffe auf einem 3D-Drucker anfertigten. So waren Formen und Kombinationen möglich, die mit konventionellen Methoden kaum oder überhaupt nicht möglich sind. Üblicherweise sind die Grains von Innenbrennern in der Mitte kreisrund oder sternförmig ausgeformt, um so die zur Verfügung stehende Abbrand-Oberfläche (und damit über die Brenndauer einen mehr oder weniger gleichbleibenden Schub) zu gewährleisten. Auch im Grain des Micro Hybriden ist es als Innenbrenner mit einer Kernbohrung von 9,5 mm in den original Unterlagen von Caldera angegeben.

Nach Studium der Studienergebnisse habe ich nun vier unterschiedlich Grains aus ABS (Infill 80%) gedruckt, da auch ABS ein möglicher Brennstoff für Hybrid-Raketen-Motoren ist. Der Unterschied der gedruckten Grains ist in deren Ausgestaltung der Kernbereiche zu erkennen: Rund, sternförmig (Pseudo-finocyl), sprial-sternförmig (Swirl star) und mit drei spiralförmigen Schaufeln (turbulator vane). Das letzte Grain wird zusätzlich mit einer Mischung aus 80% Paraffin und 20% Pyro-Aluminiumpulver vergossen. Das turbulator vane grain zeigt laut Studie ein ganz besonders gutes und effizientes Abbrandverhalten, da das Aluminium die Brenntemperatur des Paraffins erhöht. Die Schaufeln im Kern des Grains geben dem Brennstrom durch sein anderes Abbrandverhalten zudem einen entsprechend förderlichen Strömungsdrall.

Druck des spiral-sternförmigen Grains aus ABS (80%-Infill).

Gedruckte Grains (v.l.n.r.): Runder Kern, sternförmiger Kern, spiral-sternförmiger Kern, schaufelförmiges Grain (Paraffin-Al-Gemisch ist noch nicht eingegossen).

Ob und wie sich diese gedruckten Grains im Micro Hybrid Motor verhalten, werde ich testen. Dazu konzipiere und baue ich zur Zeit einen einfachen Teststand, mit dem ich dann die Schubkraft messen kann. Ich werde dazu ein gesonderten Post erstellen.

Um die Brenndauer des Micro Hybrid-Motors zu verlängern habe ich zudem ein Motor für drei 8 Gramm N2O-Sahnespender-Kapseln konstruiert. Auch diesen 24 Gramm Motor werde ich alsbald testen.

Dreifache N2O-Menge. Diese Micro Hybrid-Version (CAD) verfügt über drei 8 Gramm N2O-Sahnspender-Kapseln.

Blick in das Innere der 24 Gramm Micro Hybrid-Version.

Schnittansicht der 24 Gramm Micro Hybrid Motor Konstruktion (Dichtungen und Piercer sind nicht im 3D-Modell platziert). Gut zu erkennen ist das spiral-sternförmige Grain.

Soweit aus der Bastelkammer.

Horrido und stay tuned.

DISPLAY-MODELL: DIE ORDONANCE RAKETE PIKE VON RAYTHEON, Teil 2

Die Modell-Pike ist probehalber teilmontiert.

Ich bin mittlerweile mit der Herstellung aller Druckteile für die Pike fertig geworden.

Doch es war ein Weg mit Hindernissen. Die Druckdüse meines FDM-Druckers war zeitweise verdreckt – das führte zu unsauberen Ausdrucken mit deutlichen Anzeichen von underextrusion.

Besonders schwierig zu drucken sind die gekrümmten Stabilisatoren-Flügel. Die FDM-Teile machen nur einen mittelmäßigen Eindruck – daher hatte ich einen Druck im Wanhao D7 als Resinteil angestoßen – doch leider war die Modellausrichtung und die verwendete Stützstruktur ungenügend – das Bauteil verformte sich an der Flügelwurzel.

Die Seeker-Linse im Kopfteil der Pike ist hingegen gelungen – wenn auch in Orange statt durchsichtig, da ich kein klares Resin habe.

Hier mal einige Bilder von der Werkbank:

Das Motorgehäuse entsteht im FDM-Druck.

 

Drei stromlinienförmige Lenkflügel sind im Wanhao D7 mit Wanhoa Orange Resin und einer Lagerhöhe von 35 Micron entstanden.

 

Die aus Resin gedruckten Lenkflügel werden unter UV-Licht nachgehärtet.

 

Gedruckte Düse im Motorgehäuse der Pike eingesetzt.

 

Das hemisphärisch geformte Kopfteil der Pike ist fertig gedruckt.

 

Die hemisphärische Seeker-Linse des Kopfteils ist aus Wanhao Orange-Resin entstanden, da ich kein klares Resin habe.

 

Die gedruckte Linse passt gut in des Kopfteil.

 

Die ersten FDM-Drucke der Stabilisatorenflügel sehen nicht so toll aus.

 

Nach der Hotend-Reinigung habe ich die Stabilisatoren-Flügel noch einmal gedruckt. Die Drucke sind besser geworden. Der linke Flügel ist probehalber angeschliffen.

 

Der Druck des gewölbt- stromlinienförmigen Stablisatorenflügels ist in der vorgenommenen Bauteilausrichtung nicht gelungen. Die Flügelwurzel hat sich während des Drucks von der Stützstruktur abgelöst und verformt…;-(

 

Alle Teile für die Modell-Pike sind fertig gedruckt und warten nun auf die Nacharbeit.

Nun habe ich noch einmal einen DLP-Druck des Stabilisator-Flügels gestartet – mit modifizierter Modellausrichtung und verstärkter Stützstruktur. Mal sehen, was das wird.

Soweit für heute.

Hier geht es zum 1. Teil des Pike-Projekts…

Horrido und stay tuned.

 

 

Display-Modell: Die Ordonance Rakete Pike von Raytheon

 

 

Bei Recherchen zum Thema Ordonance bin ich im Netz vor einiger Zeit bei einer Laser-gesteuerten 40mm Rakete der Firma Raytheon hängen geblieben. Das Interessante ist, dass die Rakete mit dem Namen Pike von kleinen 40mm-Handwerfern aus abgeschossen wird und sich seine Flugbahn durch ein Laserzielvisier verändern lässt. Diese kleine Rakete – sie ist etwas über 400mm lang, verfügt dazu über klappbare Stabilisatoren-Flügel am Heck sowie zur Flugbahn-Veränderung über ausschwenkbare Lenkflügel im vorderen Drittel. Am Kopf ist die Rakete mit einem Laser-Folge-System ausgestattet, welches hinter einer Linse verborgen ist.

Das Display-Modell

Da ich bei meinen Recherchen auf brauchbare Fotos gestoßen bin, habe ich mich daran gemacht und die Rakete im Maßstab 1:1 nachkonstruiert, um die Teile anschließend im 3D-Druck (FDM & STL) für ein schönes Display-Modell herzustellen. Die Flügel-Achsen werde ich an der Drehbank anfertigen. Auch die nötigen Druck- und Hebel-Federn entstehen an der Drehmaschine aus Federstahldraht .

Bilder der CAD-Konstruktion

Das fertige CAD-Modell der Pike-Rakete im Maßstab 1:1.

Vier Lenkflügel sitzen in jeweils einer Halterung, welche zusammen an einem Haltering verbunden sind.

Blick auf die Halterung des schwenkbaren Lenkflügels.

Schnittansicht durch das 1:1-Modell der Pike-Rakete. Die Lenkflügelhalterungen werden mit der gelben Röhre von aussen verschraubt. Die Stabilisatorenflügel am Heck sind mit einer federbewährten Achse (rot) am Motorgehäuse (grau) angebracht.

Soweit für heute.

 

Horrid und stay tuned…

Update (6.1.2018):

Für die Motor-Sektion habe ich heute noch eine Düse entworfen, um das Modell realistischer wirken zu lassen. Mangels Vorlagen zur Pike habe ich die Nozzle frei konstruiert.

Schnittansicht der Motor-Sektion. Gut zu erkennen ist die Antriebsdüse (blau).

Für einen besseren Eindruck des Modellaufbaus hier eine Explosionszeichnung der Modell-Pike:

Das Pike-Modell in der Explosionsansicht.

 

Aus dem 3D-Delta-Drucker sind heute schon die ersten Teile gepurzelt:

Ein Flügelhalter ist frisch aus PLA gedruckt.

Der Haltering entsteht ebenfalls aus PLA.

Fertig gedruckt: Vier Flügelhalter und der Haltering.

Die Teile sind mit 80%-Infill gedruckt, damit die Gewindeeinsätze später ausreichend „Fleisch“ für ein bessere Fixierung haben. Alle Teile sind mit einer Lagerhöhe von 0,2mm entstanden.

 

Update (7.1.2018):

Der FDM-Drucker hat fleißig gewerkelt – es sind einige Teile fertig geworden. Den Lenkflügel habe ich hingegen auf dem Wanhao D7 aus Resin gedruckt – nach über 3h war das Teil endlich fertig…

Es geht fleißig weiter, die übrigen Teile drucke ich mit PLAtec (weiß)…

 

Nach 3h ist der Lenkflügel mit einer Layerhöhe von 35 Micron gedruckt.

Der aus Resin gedruckte Lenkflüge wird in Isopropanol nach dem druck gewaschen.

Nach dem Härteprozess unter UV-Licht ist die Stützstruktur noch vorhanden – diese wird entfernt und die Reste dann geschliffen.

So langsam kommen die Teile zusammen: Haltering, Payload-Section, 40mm-Hülse, Nozzle, Lenkflügelhalter, Lenkflügel (auf dem Wanhao D7 gedruckt), Stabilisatorenflügel (v.o.l.n.u.r.).

Leider sind einige Stabilisatoren-Flügel (PLA) nicht so überzeugend geworden – ich werde diese daher noch einmal aus PLAtec drucken. Sollte das ebenfalls nicht gut werden, dann drucke ich ein Muster aus Resin…

IPSC-Training: Digitaler Helfer zur Verbesserung der Abzugskontrolle

IPSC ist eine tolle Schießdisziplin. Sie ist dynamisch und gleichzeitig verlangt sie vom Sportler eine gehörige Portion Präzision. Die Fähigkeit eine Pistole oder ein Gewehr präzise zu schießen ist jedoch eine vergängliche Fertigkeit. Wenn man sie nicht permanent trainiert, wird man diese Fertigkeit mit der Zeit verlieren. Gleiches gilt auch für die im IPSC-Sport wichtigen dynamischen Fertigkeiten wie Ziehen der Waffe, Magazinwechsel, Positionswechsel, Schießen aus unterschiedlichen Anschlagarten, dem Zielwechsel usw. Wer die notwendigen Fertigkeiten nicht immer wieder trainiert, wird im Wettbewerb das Nachsehen haben.

Sowohl die Fertigkeiten für den präzisen Schuss als auch die dynamischen Skills lassen sich gut daheim trainieren. Dazu ist nicht viel nötig: Etwas Zeit – ich wende ca. 15-30 Minuten (täglich) auf, etwas Platz (3 bis 5 Meter reichen), und passendes Equipment. Viele Schützen nutzen ihre eigentliche IPSC-Waffe und machen sogenanntes Dryfire-Training, d.h. die Waffe wird ohne Munition bei den jeweiligen Übungen abgeschlagen. Dies ist eine weit verbreitete Trainings-Variante. Es gibt jedoch immer mehr IPSC-Schützen, die statt des Dryfire-Trainings für das Training abseits des Schießstands auf Airsoft-Waffen und passende Targets zurückgreifen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Es wird durch die Airsoft-Blowback-Waffen ein Rückstoß der Waffe simuliert, der zwar schwächer als der vom Original ist, aber dennoch der Realität näher kommt, als dies beim Dryfire der Fall ist. Genauso wichtig ist aber auch das Treffer-Feedback, welches der Schütze durch den Aufprall der Kugeln auf das Ziel erhält. Nicht zu vergessen ist natürlich das erhebliche Einsparpotential an Munition – Plastik BB-Kugeln kosten nur ein Bruchteil von echter Munition. Zudem sind die Targets günstiger als beispielsweise Laser-Trainingssystem-Targets, die auch eine gewisse Verbreitung gefunden haben.

Ich nutze seit geraumer Zeit eine Gasblowback-Airsoft-Pistole und auch einen Gasblowback-Karabiner zum IPSC-Training daheim, um an meinen Fertigkeiten auch außerhalb des Schießstandes kontinuierlich zu arbeiten. Zum Training verwende ich speziell dafür entwickelte 1:3-IPSC-Training Targets der Firma Tactrainers sowie DIY-Nachbauten. Meinen Trainingsparcour selbst baue ich auf den Vorschlägen von Saul Kirschs Buch „Perfect Practice“ daheim im angepassten Maßstab 1:3 im Keller auf. Für größere Distanzen nutze ich hin und wieder auch meinen Garten. Zur Zeitnahme für das dynamische Training kommt die Shot Timer Pro App auf meinen Smartphone zum Einsatz, denn damit werden die Schüsse der Airsoft-Waffen zuverlässig erkannt.

Wie Eingangs erwähnt nutzt alle Schnelligkeit nicht viel, wenn die Schusspräzision nicht passt. Über die Targets beim Live-Fire-Training und die Airsoft-Tactrainers-Targets bekommt man schon ein gutes Feedback, um dann im Training gezielt an seiner Verbesserung arbeiten kann. Doch es bleiben immer Unwägbarkeiten bei der Suche nach Fehlern. Ist es das fehlerhafte Visierbild, ein schlechter Anschlag oder mangelnde Abzugskontrolle? Um den möglichen Fehlerquellen auf die Spur zu kommen und um an diesen dann im Sinne einer Verbesserung gezielt arbeiten zu können, ist meiner Meinung mehr Feedback als nur ein Einschussloch oder Treffer auf das o.g. Trainigstarget nötig. Beim Präzisionsschießen ist die Abzugskontrolle wohl der wichtigste und zugleich schwierigste Aspekt. Gerade wenn es um das Schießen mit der Pistole geht. Denn dadurch, dass die Pistole so klein und kurz ist, und nur an einem Punkt fixiert ist, überträgt sich jede Bewegung gleich auf die Visierung – dadurch schleichen sich Fehler ein.

Was also kann man machen, um seine Abzugskontrolle zu verbessern, wenn man in der zeitlich so kurzen Periode zwischen Anschlag und Schussabgabe sein Handling der Waffe beim Abziehen nicht wirklich überprüfen kann?

Die Antwort kommt in Form eines kleinen Trainingsgerätes, welches mit Bewegungssensoren bestückt ist und an die Waffe montiert wird. Dieses Gerät sammelt die Daten der verbauten Sensoren und funkt sie in Echtzeit via Bluetooth an das eigene Smartphone, auf dem eine App werkelt, die die Informationen in nützliche Informationen für den Schützen umwandelt. Dieses System heißt MantisX. Ich habe mir dieses System beim deutschen Händler bestellt, doch leider ist die Lieferzeit mit knapp vier Woche sehr lang. Daher hat mir das Unternehmen netterweise ein Leihgerät zum Testen zur Verfügung gestellt. Meine bisherigen Erfahrungen mit MantisX beim täglichen Training daheim und auch beim Training auf dem Schießstand werde ich folgend etwas näher beleuchten.

 

Lieferumfang: Eine einseitige Anleitung, ein Sticker und MantisX in einem soliden Pelicase.

Gut untergebracht: MantisX und USB-Lagekabel im Pelicase.

 

 

Das Handling von MantisX

MantisX-Einheit auf einer WE Gforce Glock 19-Airsoft-Pistole zum Training daheim. Hier im Einsatz und Test mit einem Android-Phone. Die MantisX-Einheit ist direkt an die Picantinny-Rail am Frame montiert.

MantisX ist absolut einfach in der Handhabung. Es wir einfach an die Picatinny-Montageschiene der Pistole oder des Gewehrs montiert. Wer an seiner Pistole keine entsprechende Rail hat, der kann direkt bei MantisX Picatinny-Rail-Magazinboden-Halterungen für seine Waffe bestellen, die statt des Werksmagazinbodens am Magazin montiert werden. Diese Halterungen eignen sich auch gut für IPSC-Training mit Holster.

Für Schooter die mit einer Airsoft-Pistole trainieren und einen 3D-Drucker besitzen, habe ich eine Picatinny-Magazinboden-Montagen für KWA/KSC Airsoft Glock-Magazine konstruiert. Damit kann dann MantisX auch mit geholsteter Waffe genutzt werden, um dynamisches IPSC-Training durchzuführen. Hier geht es zu der STL-Datei zum Download. Diese Montage sollte idealerweise aus ABS oder Nylon gedruckt werden, da dies Material am widerstandsfähigsten ist. Als Infill habe ich aus Stabilitätsgründen 80-100 Prozent gewählt.

3D-CAD-Modell des eigens konstruierten KSC/KWA Magazinbodens mit Pictinny-Rail für die Befestigung der MantisX-Einheit.

Der konstruierte Magazinboden wird im Slicer für den Druck passend ausgerichtet.

Der Magazinboden ist aus ABS fertig gedruckt.

KSC/KWA-Glock 19 Airsoft-Magazin: Der gedruckte Magazinboden (grau) ersetzt den Ursprünglichen (schwarz).

KSC/KWA Glock 19 Airsoft-Magazin mit gedrucktem Magazinboden und montiertem MantisX.

Ansicht von der Rückseite des KSC/KWA-Magazins. Gut zu erkennen ist die USB-Ladebuchse der MantisX-Einheit.

KSC/KWA GLock 19 Airsoftpistole zum IPSC-Training mit montierter MantisX-Einheit am Magazin.

MantisX montiert am Magazin der KSC/KWA Glock 19 Airsoft-Pistole. Diese Montageart ist geeignet für das IPSC-Training mit Holster.

Nachdem man die MantisX-Einheit an der Rail befestigt hat, drückt man den kleinen Knopf an der Unterseite, bis die LED dauerhaft grün leuchtet. Anschließend startet der Schütze die MantisX-App auf seinem Smartphone (Bluetooth muss eingeschaltet sein) und verbindet die App per „CONNECT“-Taste. Und dann kann es mit dem Training auch schon losgehen.

Ist der Akku leer (Der Akku hält bei mir gut und gerne eine Woche bei regelmäßiger Nutzung (30 Min/täglich)) blinkt die LED. Mit dem mitgelieferten Micro-USB-Ladekabel lädt man MantisX mit einem USB-Ladegerät in ca. 3h auf.

 

Die Nutzung von MantisX

MantisX misst grundsätzliche Mikrobewegungen kurz vor dem Abziehen bis circa 300 Millisekunden danach. Das System ist so entworfen, dass es in zahlreichen Schießszenarien und mit gängigen Waffentypen arbeiten kann. D.h. von Dryfire über Livefire bis hin zu CO2-Systemen wie Luftdruck- und Airsoft-Waffen.

Startbildschirm der MantisX-App.

In „SETTINGS“ werden vor Beginn des eigentlichen Trainings die Einstellungen vorgenommen.

Ich nutze die MantisX App-Version 2.4.5. Über den Menü-Punkt „SETTINGS“ werden zunächst die Grundeinstellungen wie Waffentyp, Schusshand, Montageposition des Sensors usw. vorgenommen. Anschließend wechselt man in den „TRAIN“-Bereich. Dort stehen neun unterschiedliche Modi zu Verfügung, diese sind:

  • „Open Training“: In diesem Mode kann man sein eigenes Training tracken
  • „MantisX Benchmark“: 10 Schüsse, es wird die Präzision und die Zeit festgehalten
  • „Timed Benchmark“: So schnell und präzise wie möglich schießen. 5, 8 oder 10 Schuss
  • „Compressed Suprise Break“: Auf IPSC-Tonsignal so schnell und präzise wie möglich Abziehen
  • „Reload, in Battery“: Schnelles Nachladen und einen präzisen Schuss abgeben
  • „Reload, out of Battery“: Ungeladene Waffe nachladen und einen präzisen Schuss so schnell wie möglich abgeben.
  • „Reload, Tactical“: Taktische Nachladen und ein präziser Schuss.
  • „Primary Hand Only“: Schießen nur mit der starken Hand.

Die neun Modi sind in erster Linie für statisches Training vorgesehen. Für dynamisches IPSC-Training nutze ich lediglich den Modus „Open Training“.

Teil-Übersicht zu den verfügbaren Trainingsmodes in der App.

Unterschiedliche Trainingsmodi: Die App hält z.Z. neun unterschiedliche Modes zum Training bereit. Hier ist der „Compressed Suprise Break“ zu sehen. In acht Modes sind Anleitungsvideos eingebunden – das macht es sehr anschaulich.

 

Das Feedback von MantisX

Ist man im Trainings- oder im History-Modus, stellt MantisX drei unterschiedliche Datenvisualisierungsmodi zur Verfügung – das Shot-Chart mit dem Kreis, ein Movement Chart mit Linien- und Balkendiagramm und den Bewegungstracker mit einem Fadenkreuz. Damit lässt sich das aufgenommene Geschehen bei Schussabgabe ansehen und analysieren.

Der History-Screen der MantisX-App.

Das MantisX Shot Chart zeigt in den rot markierten Bereichen die Abzugsfehler-ausprägung und -richtung an.

Fehlerinterpretation und Tips von MantisX zu Abzugsfehlern sind in der App integriert.

Ein weiteres Beispiel, wie MantisX zu bestimmten Fehlerbildern Verbesserungstips gibt.

Unter den Charts, die während des Trainings anwählbar sind, finde ich das Shot-Chart für meine Zwecke am wenigsten hilfreich, denn es zeigt eigentlich immer Fehler an, obwohl ich tatsächlich keine merkliche Bewegung im Handgelenk zeige, bekomme ich das Feedback „Breaking Wrist up“. Aber für Anfänger ist das Chart sicherlich eine gute Hilfe, um Abzugsfehler zügig beheben zu können.

Welche Charts ich hingegen sehr hilfreich finde sind die beiden weiteren Screens. Denn jeder Schütze weiß, dass Bewegungen die man während des Haltens und beim Abziehen macht, den größten Einfluss auf die Präzision haben. D.h. die Minimierung der Bewegung ist der Schlüssel zum guten Treffer. Das Movement Chart zeigt einem die relative Höhe der Bewegung für jeden Schuss an – sowohl für das Halten als auch für das Abziehen. Je näher man an der Mittellinie ist, desto weniger Bewegung wird getrackt und der Score ist am höchsten.

Mit diesem Chart ist beispielsweise gut die Haltebewegungsdauer (blau) und die Abzugsdauer (gelb) abzulesen.

Aus meiner Sicht am wertvollsten ist die Darstellung des dritten Charts. Denn dort werden die tatsächlichen Bewegungen eines jeden Schusses nachgezeichnet. Die grüne Linie zeigt die Millisekunden vor dem Abziehen. Gelb ist die Bewegung während der Betätigung des Abzugs und die rote Linie zeigt den Bewegungsverlauf nach dem der Schuss gebrochen ist. In dem Chart sind somit alle relevanten Informationen vereint. Idealerweise will man die grüne und die gelbe Linie eng beieinander haben. MantisX zeigt einem, wie sich diese Beziehung tatsächlich verhält. D.h. langsames Anlegen mit einem konzentrierten Fokus auf die grundlegenden Schießfertigkeiten bringen grün und gelb sowohl auf dem Screen als auch auf dem Schießspiegel zusammen. Schnelles Schießen hingegen zeigt sich in einer größeren Ausdehnung von grün und gelb und letztlich vermutlich auch auf dem Spiegel.

Sehr aussagekräftig: Das Movementchart zu jedem abgegebenen Schuss in der MantisX-App.

Ergebnis-Analyse eines dynamischen Trainingsdurchlaufs – hier Ziehen aus dem Holster. Deutlich ist die lange Anhaltephase (blau) zu erkennen. Beim Abziehen ist die Waffe leicht nach rechts gewandert.

Fazit

Insgesamt bin ich von den Feedbackmöglichkeiten und den damit transparent werdenden Trainingsfeldern begeistert.

Die Hardware macht einen soliden Eindruck und ist bisher ohne Fehlfunktionen in Betrieb gewesen. Prima ist, dass MantisX die App regelmäßig durch Updates verbessert und damit zukunftssicher macht.

Nun ist es nur noch an dem Schützen selbst – also mir, seine Fertigkeiten bei der Abzugskontrolle mit dem System stetig zu Trainieren. D.h. das Feedback von MantisX zielgerichtet zur persönlichen Verbesserung einsetzen – ob nun beim heimischen Training oder auf dem Schießstand. Bisher habe ich das System daheim zusammen mit meiner Airsoft-Pistole genutzt. Aber auch auf dem Schießstand kam MantisX zum Einsatz, um an meinen Fertigkeiten zu arbeiten.

Auch auf dem Schießstand kommt MantisX zum Einsatz. Hier an einer Glock 17 auf 25 Meter.

Aus meiner Sicht sind die knapp 175 Euro für das Trainings-System gut angelegt. MantisX kann man z.Z. in Deutschland nur über www.kl-strategic.com beziehen. Der Firma danke ich für die Leihstellung des Testgerätes.

 

Horrido und stay tuned.

 

Nachtrag (25.10.2017)

Offensichtlich sind elektronische Trainingshilfen für den Schießsport gerade sehr angesagt. Ich bin kürzlich auf ein System namens KINETIC gestoßen, welches auf dieser Website angekündigt wird. Es handelt sich dabei im Kern offensichtlich um drei Bewegungssensoren, die an Ober- und Unterarm sowie Hand getragen werden und ihre Bewegungen via Bluetooth an einen Rechner senden. Mehr als diese Infos findet man z.Z. auf der Website von KINETIC nicht.

Diese Video scheint aber KINETIC im Test zu zeigen:

Also, man darf gespannt sein. Ich halte die diesbezüglichen Entwicklungen im Auge.

Update (30.10.2017)

Es wurde bei youtube erneut ein Video veröffentlicht, in dem das System beim IPSC-Training testweise eingesetzt wird. Das sieht schon interessant aus. Allerdings bleibt noch offen, wie es das Training mit welchen Informationen tatsächlich sinnbringend unterstützen kann.

Hier das Video:

Modellbau: Welrod MK II Nachbau

Technischer Modellbau ist eine meiner ganz großen Bastel-Leidenschaften. Angefangen von der Konstruktion über den Prototypenbau, der Optimierung bis hin zur Fertigung mittels unterschiedlicher Technologien macht diese Art des Modellbaus für mich spannend – besonders wenn es um den Nachbau von historischen Gerätschaften geht. Denn dann lernt man im Rahmen der nötigen Recherchen nicht nur etwas über die technische Seite von Dingen, sondern auch über die Zeit-Geschichte.

Schon seit meiner Kindheit sind die technischen Details und unterschiedlichen Konzepte von Handfeuerwaffen ein Feld, welches mich wegen seiner Diversität fesselt. Ob nun frühe Steinschloss-Gewehre, hoch anspruchsvolle und mit unter komplizierte Pistolenkonstruktionen bis hin zu Verschlusstechnologien die über das vergangene halbe Jahrhundert immer weiter verfeinert wurden – alles technische Finessen, die man entdecken kann. Dabei ist es als Modellbauer natürlich spannend auszuprobieren, ob sich diese feinmechanischen Konstruktionen nicht mit eignen Mitteln nachbauen lassen – natürlich unter strikter Einhaltung der Gesetze. Wenn man über den heimischen Tellerrand schaut, so bin ich mit diesem Hobby nicht alleine. Besonders in Japan gibt es eine größere Modellbau-Szene, die genau dies macht. In heimischen Werkstätten entstehen sogenannte Modelguns  – als nicht schussfähige Abbilder echter Waffen. Die Modellbauer setzen dabei von Pappe über Kunststoffe bis hin zu Aluminium und Messing eine ganze Bandbreite unterschiedlicher Materialien ein – die aber eines gemeinsam haben: Sie sind ungeeignet für den Bau von schussfähigen Waffen.

Vor einigen Jahren habe ich ebenfalls begonnen, mit kleineren Projekten vorbildgetreue Abbilder zu bauen. Mein STGW 42 Projekt mit unterschiedlichen Griffstücken habe ich hier ausführlich dokumentiert.

Seit dem ist viel Zeit ins Land gegangen. Über die vergangenen Monate ist bei mir dann die Idee gereift, einmal einen kompletten Nachbau anzugehen. Grundüberlegung war es, so viele Teile wie möglich zunächst als Druckobjekte herzustellen – um sowohl die Funktion als auch die Verwendbarkeit für ein Modell aus Aluminium und Messing zu prüfen.

Als Nachbau-Objekt wollte ich zunächst klein anfangen. Also entschied ich mich für ein Pistolen-Modell. Aber in Natura gibt es so viele Vorbilder. Aus meiner Sicht musste es also es etwas werden, was noch nicht so geläufig ist, um auch für spätere Betrachter interessant zu sein. Nach vielen Recherchen entschied ich mich für den Nachbau einer Welrod MK II Pistole. Das Ausschlaggebende war, dass sie wenig bekannt ist und von der Mechanik einige interessante Aspekte aufweist.

 

Es geht los

Nach einigen langen Abenden war klar, dass es zu der Pistole kaum technische Dokumentationen im Internet gibt. Dennoch konnte ich eine brauchbare Schnittzeichnung im Internet ausfindig machen. Solche eine Zeichnung war für mich eine gute Grundlage, um mit der CAD-Konstruktion der einzelnen Bauteile zu beginnen. Mehrere Wochen dauerte es, bis ich alle Teile am Rechner konstruiert hatte. Die virtuelle Montage der Einzelteile half, Maßunterschiede und Konstruktionsfehler beim Nachkonstruieren zu beheben.

Dann ging es an den Druck. Wieder brauchte es mehrere Wochen, um mit meinen beiden Druckern die einzelnen Modell-Teile aus PLA und ABS zu produzieren. Nach dem Druck wurde gefeilt und gebohrt, um die Druckteile zueinander passend zu bekommen, denn alle Teile waren nur mit geringen Toleranzen konstruiert. Die nötigen Toleranzen wollte ich in einem zweiten Schritt aus dem erstellten Prototypen-Modell ableiten, um dann die CAD-Konstruktion anzupassen und hinterher Pläne zu erstellen, damit ich die Teile aus Alu und Messing herstellen kann.

 

Hier mal ein Einblick in den derzeitigen Stand des Projekts:

 

Virtuell montiert: Das selbst konstruierte CAD-Modell.

Blick in das Innere: Dank CAD kann die Konstruktion virtuell geprüft werden.

Drehstück aus PLA.

Auch das Gehäuse ist aus PLA entstanden.

Der Auszieher ist aus PLA gedruckt.

Das Raststück ist aus ABS gedruckt.

Der Bolzen ist aus ABS gedruckt.

Bolzen und Halterast…

Die Abzuspalten aus ABS auf de Druckbett.

Stehend gedruckt: Der ABS-Verschluss.

Seitenansicht des aus ABS gedruckten Verschluss.

Verschluss von unten.

Das teilzerlegte Modell…

Voll zerlegte Modelgun aus Druckteilen (es fehlen noch einige Teile). Lediglich das Blech-Magazin ist aus einer alten japanischen Modelgun.

Draufsicht auf das montierte Modell von oben. Der Verschluss ist geschlossen.

Blick auf den Verschluss. Der gedruckte Auszieher und Bolzenkopf sind gut erkennen.

Der Verschluss ist offen. Zu erkennen ist die aus ABS gedruckte Dummy-Round.

 

Derzeit fehlen mir noch einige wenige Teile (Dämpferteilt, Abzug). Diese werde ich noch drucken. 

An dieser Stelle berichte ich dann hoffentlich bald wieder.

 

Horrido und stay tuned.