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Die Off-Road-Ikone aus dem 3D-Drucker

Mittwoch, 09.06.2021 von Jörg Pfister Die Off-Road-Ikone aus dem 3D-Drucker

Landrover Defender auf Mini-Z-Overland- und Barrage-Chassis

Vor vielen Jahren habe ich einen Kyosho Mini-Z-Overland BMW X5 als Geschenk bekommen. Da ich schon seit 25 Jahren Landrover Defender fahre, stand für mich sofort fest, dass ich eine Defender Karosserie auf das Chassis verpflanze. Leider sind damals alle meine Versuche eine passende Karosserie zu finden gescheitert. Eine Metallkarosserie war zu schwer für die Federung. Ein Plastikmodellbausatz von Revell ließ sich nicht an die spezielle Mini-Z-Chassis Form anpassen. Also lag das Projekt viele Jahre auf Eis oder genauer gesagt im Schrank.

Als in letzter Zeit der 3D-Drucker Einzug in mein Modellbauer-Leben gehalten hat, wurde auch dieses Projekt wieder aktuell. Hierbei ist es wichtig zu wissen, dass ich keine besonderen Fähigkeiten und Kenntnisse in CAD besitze, sondern mit einem einfachen und kostenlosen Programm arbeite. Bei 123D-Design, dem Programm das ich nutze, werden die Formen rein aus dreidimensionalen Grundelementen, wie Quader, Zylinder, Kugel, Konus u.s.w., erstellt. Leider gibt es dieses Programm von Autocad nicht mehr. Allerdings bietet beispielsweise Windows 10 ein ähnliches Tool mit dem bereits integrierten „3D-Builder“. Für komplexere Formen lassen sich in meinem Programm auch Umhüllungen für Querschnitte erstellen. Doch diese Funktion wird bei einem Landrover Defender nicht benötigt. Wie ein Freund von mir einmal sagte: Der sieht aus, als ob jemand zum Schlosser gesagt hat: „mach mir ein Auto“. Der Landrover Defender lässt sich sehr leicht aus Grundelementen zusammensetzen und eignet sich daher perfekt für mein erstes Fahrzeug 3D-Projekt.

 

Das Chassis Ur-Modell

Um eine genaue Anpassung der Karosserie auf das Chassis zu ermöglichen erstelle ich zuerst das Chassis als 3D-Modell. Mit der „subtrahieren“ Funktion, bei der ich von meiner Haupt-Form den überlappenden Teil einer zweiten Form abziehe, kann ich sicherstellen, dass die Karosserie und das Chassis exakt zusammen passen. Das Mini-Z-Overland-Chassis lässt sich auf drei verschiedene Radstände umbauen. Für mein Modell der längsten Defender Version, dem 130 CC, passt der längste Radstand mit 111 mm am besten. Entsprechend für den kürzeren 110 HT der Radstand mit 94 mm. Bei der Erstellung des Chassis-Modells kommt es nicht auf jedes Detail an, sondern im Besonderen auf Formen, die für den festen Sitz wichtig sind, das wären in diesem Fall die Batteriekästen an den Seiten und die Oberseite um die Federbrücken. Das Modell für das Chassis besteht rein aus Quadern, teilweise mit abgeschrägten Kanten, und Zylindern, welche durch die Funktionen „zusammenfügen“ und „subtrahieren“ kombiniert werden.

 

Die Karosserie

Die Defender Karosserie lässt sich sehr leicht aus Quadern aufbauen. Ein großer Quader dient als Grundelement, von dem mit einem Quader der Kühlergrill ausgeschnitten wird und die Kanten entsprechend abgerundet werden. Auf diese Weise wird die Karosserie Schritt für Schritt aufgebaut.

 

Druckvorbereitungen

Das komplette Modell am Stück zu drucken ist nicht in jedem Fall sinnvoll. Der 3D-Drucker kann nicht durch die freie Luft drucken und es müssten dementsprechend viele Stützen gedruckt und später wieder entfernt verschliffen werden. Bei kleinen Einzelteilen lässt sich jedes Teil auch noch etwas mehr optimieren, denn ein möglichst niedriges Gewicht ist für das Mini-Z Chassis auf jeden Fall ein wichtiger Faktor. Es ist also von Vorteil das Modell im Zeichenprogramm wieder in seine Einzelteile zu zerlegen und später die gedruckten Teile mit Sekundenkleber wieder zusammen zufügen.

 

Drucken

Als Druckmaterial verwende ich vor allem PETG da dieses Material sehr elastisch und stabil ist. Also genau richtig für ein RC-Auto, welches auch mal die eine oder andere Kollision vertragen muss. Aber natürlich würden sich auch PLA oder ABS als Druckmaterial eignen. Beim 3D-Druck gibt es verschiedene Möglichkeiten Warping, das Aufbiegen der Kanten bedingt durch schlechte Haftung auf dem Druckbett, zu vermeiden. Beliebt sind Prittstift, Haarspray oder Bluetape. Ich persönlich arbeite am liebsten mit Buildtak-Druckfolie. Diese mehrfach verwendbare Druckfolie wird auf das Druckbett geklebt und es sind keine weiteren Klebstoffe notwendig.

 

Finish

Für die groben Schleifarbeiten eignet sich die Kleinbohrmaschine sehr gut. Wo nötig kann noch mit Presto-Leichtspachtel nachgearbeitet werden. Für den letzten Schliff benutze ich 400er Nassschleifpapier. Zum Verkleben der Einzelteile eignet sich Sekundenkleber.

Nach dem Schleifen, Lackieren und Zusammenkleben ist der Landrover bereit fürs Off-Road Abenteuer.

 

Und weil es so schön war, gleich noch einmal mit dem ECX Barrage FPV

Nach dem Projekt ist vor dem Projekt. Als ich den Horizon Hobby ECX Barrage FPV 1:24 gesehen habe war klar, dass ich dieses Chassis auch mit einer Landrover Karosserie ausstatte. Zu den Proportionen des Chassis würde eine kürzere Defender 90 Karosserie am besten passen aber ich habe mich entschieden meinen alten 110er Wolf noch ein zweites Mal zu bauen. Das Fahrzeug habe ich früher im Original aus Armee-Abverkaufs-Beständen in England gekauft und viele Jahre gefahren.

 

Anpassungen Overland zu Barrage Chassis

Damit die zuvor für den Mini Z Overland entworfene Karosserie passt, werden alle Teile mit dem Faktor 1,25 vergrößert. Auf eine Nachbildung des Chassis in meiner Software verzichte ich dieses Mal denn das Barrage Chassis hat keine abstehenden Elemente und kann daher sehr leicht aufgesetzt werden. Die Karosserie höhle ich einfach in meiner Software aus, sodass nur eine dünne Außenhaut übrig bleibt. Das spart Gewicht und Druckzeit. Die Radausschnitte müssen ebenfalls vergrößert werden, sodass die dicken Crawler Räder des ECX Barrage Platz finden. Die Radläufe sind aus demselben Grund etwas verbreitert. Die Befestigung der Karosserie lässt sich einfach realisieren, indem die Halte-Stäbe der Original Karosserie vom Chassis entfernt werden. In der Defender Karosserie werden einfach zwei Platten mit Stiften verklebt, welche in die Löcher am Chassis greifen. Damit ist die richtige Position festgelegt. Befestigt wird die Karosserie dann mit selbstklebenden Klettstreifen auf dem Chassis. Die Scheinwerfer aus der Barrage-Karosserie finden ebenfalls Verwendung in passenden Ausschnitten in der gedruckten Karosserie. Die FPV-Kamera bekommt so ein Loch in der Windschutzscheibe, dass beim FPV-Fahren die Perspektive auf dem Fahrerplatz eingenommen wird.

 

Modifikationen des Chassis

Betrieben wird der ECX Barrage 1:24 mit einem 4,8 V/220 mAh NiMH Akku. Die Laufzeit mit dem Akku ist nicht besonders lange und ich persönlich mag NiMH-Akkus nicht besonders, da bei mir Modelle auch mal einige Zeit unbenutzt stehen und die Akkus dann meistens ihre Leistungsfähigkeit verlieren. Eine Alternative wäre die Benutzung von 2S-Lipo-Akkus, welche ich für Flugmodelle häufig benutze. Allerdings sollte man Lipo-Akkus nicht vollgeladen lagern und die Spannung wäre mit 7,4 V deutlich höher als mit dem vorgesehenen 4,8-V-Akku. Im Netz habe ich einige Forums-Beiträge gefunden, in denen die Motoren beim Betrieb mit 2S Akkus vorzeitig durchgebrannt sind. Außerdem habe ich für die FPV Kamera keine Spezifikation gefunden, wonach ich die Kamera mit der höheren Spannung betreiben kann. Also stellt das auch keine geeignete Lösung dar. Am Ende habe ich mich dazu entschieden Batterie-Halterungen für AAA-Standard-Akkus zu verbauen. Als Akkus verwende ich Eneloop-Akkus, welche lange gelagert werden können, ohne dass sie ihre Spannung abbauen. Der Standard Eneloop-AAA-Akku hat eine Kapazität von 750 mAh und die Pro Version sogar 930 mAh. Damit sind richtig lange Fahrzeiten möglich. Um das Ganze noch komfortabel zu gestalten habe ich einen kleinen Schalter verbaut, sodass ich keine Steckverbindung trennen muss, sondern das Modell bequem ein und ausschalten kann.

Bei dem Barrage-Modell im Originalzustand hat mich gestört, das zwar Frontscheinwerfer vorhanden sind aber keine Rücklichter. Das macht für das Barrage FPV Modell zwar Sinn da die Frontscheinwerfer als Beleuchtung für die Kamera dienen, aber mein Semiscale-Modell muss auf jeden Fall mit Rücklichtern ausgestattet werden. Als Rücklichter verwende ich zwei Strawhat-LEDs 4,8 mm rot ultrahell/970mcd. Die beiden Rücklichter habe ich mit je einem 90-Ohm-Widerstand mit dem Kabel der Frontscheinwerfer verbunden.

Mit der ganzen neuen Ausstattung und der neuen Karosserie erhöht sich das Gewicht des Modells gegenüber der Original-Karosserie deutlich. Das macht sich in Kurvenfahrten mit einer erhöhten Schräglage bemerkbar. Um das Fahrverhalten wieder etwas straffer einzustellen, werden die Federn mit 3D-gedruckten Distanzringen etwas vorgespannt. Der Federweg bleibt dadurch weitgehend erhalten aber die Federn sind etwas straffer.

 

Finish

Das Modell wird in Einzelteilen gedruckt, welche so getrennt sind, dass möglichst wenig Stützen gedruckt werden müssen und farblich unterschiedliche Teile getrennt sind. Die schwarzen Radläufe und Stoßstangen sind z.B. von der Karosserie getrennt. Damit lassen sich alle Teile einfach mit der Spraydose lackieren, ohne dass etwas abgeklebt werden muss. Nach dem Lackieren werden die in verschiedenen Farben lackierten Teile mit Sekundenkleber miteinander verklebt. Ich drucke die Teile mit 0,1 mm Schichtdicke, sodass wenig Schleifarbeiten anfallen. Nach dem Druck werden die Teile mit Spitzspachtel lackiert, nass mit 1.000er-Schleifpapier geschliffen und danach mit dem Decklack lackiert.

Die Eigenschaften des ECX Barrage als Crawler werden durch den nach oben gewanderten Schwerpunkt und das höhere Gesamtgewicht etwas verschlechtert. Das Aussehen des kleinen Landrover Defender entschädigt dafür aber auf jeden Fall.

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