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.

Zusch. MKb42(H): Holzgriffschalen sind gefräst

Gestern habe ich etwas Zeit gefunden, um die beiden Griffschalen, der original Maschinenkarabiner hat ebenfalls Holzgriffschalen, aus Holz zu fräsen.

Entgegen meiner letzten Idee, die Griffschalen als 3D-Objekt zu fräsen, habe ich die Konturen im 2,5D-Fräsverfahren abgearbeitet – erst die Absatzkontur, dann die Flächenhöhe und letztlich die Aussenkontur.

Lange Rede, kurzer Sinn – hier mal einige Bilder aus der Bastelkammer:

CNC-Fräsen der rechten Griffschale

CNC-Fräsen der rechten Griffschale

Rechte Griffschale ist fertig gefräst.

Rechte Griffschale ist fertig gefräst.

Fräsbahnen-Anzeige (Bahnen werden in rot angezeigt) im Fräsmaschinensteuerprogramm LinuxCNC.

Fräsbahnen-Anzeige (Bahnen werden in rot angezeigt) im Fräsmaschinensteuerprogramm LinuxCNC.

Die gefrästen Holzgriffschalen, die links zu sehende Griffschale muss noch vom Restmaterial befreit werden.

Die gefrästen Holzgriffschalen, die links zu sehende Griffschale muss noch vom Restmaterial befreit werden.

Beide Holzgriffschalen sind in den Aussenkonturen fertig. Nun werden die Kanten noch verrundet (R3) und die Rillen per Handsäge eingebracht.

Beide Holzgriffschalen sind in den Aussenkonturen fertig. Nun werden die Kanten noch verrundet (R3) und die Rillen per Handsäge eingebracht.

So, nun ist aber Wochenende…;-)

Horrido und stay tuned

Zusch. MKb42(H): Ein kleiner Schritt weiter

In den vergangenen Tagen habe ich mit dem Griff weiter gemacht.

Zunächst hatte ich versucht, im 2.5D-Verfahren in Estlcam den G-Code aus den DXF-Dateien abzuleiten. Leider hat das so wie ich mir das vorgestellt hatte nicht funktioniert. Daraufhin habe ich einen weiteren Versuch unternommen, in dem ich STL-Daten aus den CAD-Daten erstellte und dies STL’s dann in Estlcam importierte. Leider musste ich in der Vorbereitung dazu die rechte Griffschale neu konsturieren…

3D-CASD der Griffschale (rechts) für die zuschießende Griffvariante.

3D-CAD -Modell der Griffschale (rechts) für die zuschießende Griffvariante.

 

In Estlcam hat das Erzeugen des G-Codes problemlos funktioniert, nur bin ich mir über einige Grundparameter nicht sicher. So konnte ich den Nullpunkt nicht verschieben, das Bauteil nicht frei im Fräsraum ausrichten und auch bei der Rohmaterialgeometrie konnte ich keine Angaben machen. Daher werde ich den erzeugten G-Code nun einmal am Rechner genauestens testen/simulieren. Zur Sicherheit habe ich dem Autor von Estlcam mal einige Fragen zum Vorgehen in der Software bei 3D-Vorhaben angefragt – Antwort steht leider noch aus.

 

Daher habe ich heute mit den am Griffstück angedeuteten Bolzenenden und dem Feuerwahlschieber weiter gemacht. Dazu habe ich aus 1mm-Polystsrol entsprechende Teile gefräst und diese dann in die im Griffstück ausgefrästen 0,5mm tiefen „Taschen“ eingeklebt. Hier mal zwei Bilder zur Verdeutlichung:

Bolzen-Mockups aus 1mm Polystyrol gefräst

Bolzen-Mockups aus 1mm Polystyrol gefräst

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So, für heute wars das…

Horrido und stayed tuned.

Zusch. MKb42(H): Weiter geht es an dem Urmodell des Griffstücks

Gestern und heute habe ich an dem Griffstück mal etwas weitergearbeitet – sowohl in der Bastelkammer als auch am Rechner.

Um das Mockup-Modell der Griffbaugruppe später auch im Gehäuse sicher fixieren zu können, musste ich eine Aufnahme aus Blech anfertigen, die den Griff am Schaft und Gehäuse aufnehmen kann.

Hier mal einige Bilder dazu:

Al-Blech im Rohschnitt für Mock-Up-Griffstück

Al-Blech im Rohschnitt für Mock-Up-Griffstück

Blech für die hintere Griffaufnahme ist gekantet und am Griffstück befestigt.

Blech für die hintere Griffaufnahme ist gekantet und am Griffstück befestigt.

Griffbaugruppe ist zur Probe montiert.

Griffbaugruppe ist zur Probe montiert.

Auf der linken Seite muss die das Griff-Mockup vorne nachbearbeitet werden.

Auf der linken Seite muss die das Griff-Mockup vorne nachbearbeitet werden.

Im nächsten Schritt werde ich das Blechteil mit dem Ur-Modell verkleben, die äussere Form mittels Spachtelmasse dem Original anpassen und die Passfähigkeit im vorderen linken Griffbereich dem AGM-Gehäuse anpassen.

 

Heute habe ich mich am Rechner noch um die Griffschalen gekümmert – so sind am Rechner die linke und rechte Griffschale als 3D-Modell entstanden. Die zur Erstellung des G-Code notwendigen DXF-2D-Zeichnungen habe ich gleich abgeleitet.

Morgen mache ich dann das CNC-Programm, vorher werde ich aber beide DXF-Dateien mittels Draftsight zu einer Zeichnung zusammenfassen, um anschließen eine einzige G-Code-Datei mittels Estlcam erzeugen zu können.

Hier mal die Griffschalen, die am Rechner entstanden sind:

Griffschale, links ist konstruiert. Die Riffelung fehlt noch...

Griffschale, links ist konstruiert. Die Riffelung fehlt noch…

Abgeleitete 2D-Zeichnung der rechten Griffschale. Die Mittellinien der Riffelungen sind übertragen. Aus der Zeichnung wird das CNC-Programm abgeleitet.

Abgeleitete 2D-Zeichnung der rechten Griffschale. Die Mittellinien der Riffelungen sind übertragen. Aus der Zeichnung wird das CNC-Programm abgeleitet.

 

So, Horrido und stay tuned.

MKb42(H): Herstellung Ur-Modell der zuschießenden Griffbaugruppe

In den vergangene Tagen habe ich in der Werkstatt etwas weiter gemacht. Nachdem ich  versucht hatte, das Griffstück der zuschießenden Maschinenkarabiner-Version aus Stahlblech zu biegen, die Ergebnisse mich aber nicht überzeugten habe ich umgeplant. Nun fertige ich ein Ur-Modell der Griff-Baugruppe an, die ich später für die Herstellung einer Gussform nutzen will. In dieser  möchte ich dann die Griff-Baugruppe aus einem verstärkten Resin herstellen. Dabei will ich dann versuchen, den Harz mit Glasfaser-Mehl zu verstärken.

Nun ging es in den letzten Tage also darum, ein Urmodell herzustellen. Die Idee ist, die äusseren Flächen des Griffstücks aus Polystyrol-Platten zu fräsen und den Kern des Griffs aus MDF-Plattenmaterial (19mm) aus dem vollen zu fräsen.

Nach dem ich die PS-Teile (Ober- und Unterteile der linken und rechten Seite) fertig hatte, musste die CNC-Fräse mal zeigen, wie Sie mit MDF zurecht kommt. Dazu habe ich erstmals einen 6mm Fräser eingesetzt – das Ergebnis hat mich überzeugt.

Hier nun einige Impressionen der vergangen Tage Bastelkammer-Arbeit:

Gefräster Griffkern für Mockup Urmodell des Griffstücks für den zusch. MKb42(H).

Gefräster Griffkern für Mockup Urmodell des Griffstücks für den zusch. MKb42(H).

Griffkern wird eingepasst.

Griffkern wird eingepasst.

Aufnahme-Öffnung, um später den Abzug montieren zu können.

Aufnahme-Öffnung, um später den Abzug montieren zu können.

Erste Anprobe des Urmodells...

Erste Anprobe des Urmodells…

Alle gefrästen Teile für die Herstellung des Urmodells (zMKb42(H))

Alle gefrästen Teile für die Herstellung des Urmodells (zMKb42(H))

Bauteile des Griff-Ur-Modells, v.l.n.r.: rechte Seitenteil (oben und unten), Griffkern aus MDF, linke Seitenteil (oben und unten).

Bauteile des Griff-Ur-Modells, v.l.n.r.: rechte Seitenteil (oben und unten), Griffkern aus MDF, linke Seitenteil (oben und unten).

Verkleben der Polystyrol-Seitenteile mit dem Griffkern - zusammenpressen mittels Schraubzwingen.

Verkleben der Polystyrol-Seitenteile mit dem Griffkern – zusammenpressen mittels Schraubzwingen.

 

So, bald geht es weiter – sowohl mit dem Bau des Urmodells, als auch mit der 3D-Konstruktion der übrigen Bauteile…

Horrido und stay tuned…

MKb42(H)-Modell: Verfeinerung der Griffbaugruppe

So, nun habe ich laut meiner Zeiterfassung knapp 30 Stunden an der Entwicklung der Bauteile für den Umbau schon gearbeitet. Der Bärenanteil der Arbeit ist dabei in die zwei unterschiedlichen Griffbaugruppen geflossen.

Auch heute ist meine Zeit in  den  Griff geflossen. Es sind jetzt die unterschiedlichen Bolzen auf beiden Gehäuseflächen angedeutet. Zudem habe ich die umlaufende Wandung im Bereich des Abzugbügels optimiert und aneinander angepasst.

Letzte Konstruktionsarbeit heute war die Erstellung einer Griffschale, die ich aber vermutlich noch einmal im Bereich der Wölbung überarbeiten will.

Hier nun einige Bilder des Arbeitsfortschritts:

Rechte Griffhälfte - Wandung und Montagepunkte des Gußteils sind zu erkennen.

Rechte Griffhälfte – Wandung und Montagepunkte des Gußteils sind zu erkennen.

Die linke Griffhälfte.

Die linke Griffhälfte.

Die Griffhälften virtuelle montiert. Gut zu sehen sind die Modifikationen (rechteckiger Ausschnitt im Grffteil) und die angedeuteten Bolzen.

Die Griffhälften virtuelle montiert. Gut zu sehen sind die Modifikationen (rechteckiger Ausschnitt im Grffteil) und die angedeuteten Bolzen.

Linke Griffschale ist an ihrem Platz...

Linke Griffschale ist an ihrem Platz…

Linke Griffschale, Innenansicht

Linke Griffschale, Innenansicht

Nun ist gut für heute.

Horrido und stay tuned.

MKb42(H)-Modell: Es geht mit der aufschießenden Version weiter.

Heute habe ich mit der Griffbaugruppe für den aufschießenden Maschinenkarabiner weiter gemacht.

Ich habe zwei Griffhälften konstruiert, die jetzt als Ur-Modelle für einen spätere Herstellung im Gußverfahren ausgelegt sind. Ich hoffe, die geringe Wandungsstärke von min. 1,5 Millimeter wird im Aluguß später keine Probleme bereiten.

Aber soweit bin ich ja noch nicht. Hier der heutige Konstruktionsstand in drei Bildern:

rechtes Griffteil für aufschießenden MKb42(H). Das Bauteil ist als Guß-Ur-Modell entworfen.

rechtes Griffteil für aufschießenden MKb42(H). Das Bauteil ist als Guß-Ur-Modell entworfen.

Linkes Bauteil der Griffbaugruppe der aufschießenden MKb42(H)-Version. Bauteil ist für als Guß-Ur-Modell ausgelegt.

Linkes Bauteil der Griffbaugruppe der aufschießenden MKb42(H)-Version. Bauteil ist für als Guß-Ur-Modell ausgelegt.

Virtueller Zusammenbau der beiden Bauteile.

Virtueller Zusammenbau der beiden Bauteile.

Für heute war’s das.

Horrido und stay tuned…