Der Sturmvogel hatte mehrere Sommer in einem Gartenteich verbracht. UV und Feuchtigkeit hatten ganze Arbeit geleistet: Der Kunststoff war kreideweiß, spröde und rissig. Die Segel sahen aus, als hätten sie eine Atlantiküberquerung hinter sich. Der Mast war mindestens zweimal gebrochen und notdürftig mit Epoxidspachtel geflickt worden. Ein Kunde bat uns, ihn zu reparieren.
Was wir vorgefunden haben
Das Boot ist ein Günther 1810 „Sturmvogel", ein Modellsegler für den Teich: massiver Holzrumpf, Holzdeck und ein vollständig aus Kunststoff gefertigter Aufbau. Dazu gehören die Hauptkabine, sämtliche Deckbeschläge, der Mastfuß, die Segelhalterungen und dutzende kleine Klemmen und Halterungen.
Der Kunststoff war streckenweise so spröde, dass schon ein leichter Druck mit dem Fingernagel Abdrücke hinterließ. Die Segel waren vergilbt und eingerissen. Baum und Gaffel hatten sich verzogen, geradebiegen ließ sich da nichts mehr. Rumpf und Deck dagegen waren in gutem Zustand. Der Mast, ein einfacher Holzdübel, war noch gerade und trug noch ein wenig Lack.
Rumpf, Deck und Mast haben wir behalten und aufgearbeitet. Alles andere kam neu.
Die Ersatzteile konstruieren
Das größte Bauteil war der Kabinenkörper: eine längliche Form mit erhöhtem Deckel, Mastbuchse und mehreren Halterungspunkten entlang der Seiten. Wir haben in CAD angefangen und einen dünnen Prototyp in Originalgröße gedruckt, um die Passform auf dem Deck zu prüfen. Danach sind wir in Blender weitergegangen. Wenn es nicht auf Maßhaltigkeit ankommt sind wir in Blender schneller, und die Freihand-Werkzeuge kamen mit den geschwungenen Übergängen sauberer zurecht als parametrische CAD-Geometrie.
Die kleineren Teile (Klemmen, Segelringe, Mastbeschläge, Jungfern) waren unkomplizierte CAD-Arbeit. Wichtig war nur die Druckausrichtung: Jedes Teil musste so auf dem Bett liegen, dass die Schichten senkrecht zur späteren Belastung verlaufen. Die Teile würden draußen montiert sein und regelmäßig nass werden.
Der Verbinder zwischen Mast und Baum hat uns drei Iterationen gekostet. Der originale Mechanismus steckte unter alten Epoxidflicken, wir kamen nicht ran. Brauchbare Detailaufnahmen dieses Modells gibt es im Netz auch keine. Also haben wir improvisiert: ein einfacher Haken mit Sitzauflage, der den Baum im richtigen Winkel hält und ohne Support druckbar ist.
Für die Segel haben wir das Originalset abgenommen, beide Bahnen flach ausgelegt und vermessen. Großsegel: 450 mm hoch, 190 mm breit. Fock: 330 mm hoch, 155 mm breit. Die Umrisse inklusive Nahtzugaben und Ösenpositionen haben wir als flache Schnittschablonen direkt aus CAD gedruckt.
Unser erstes Mal mit ASA
Das Boot sollte zurück in den Gartenteich. PLA hält keine Saison in direkter Sonne aus. PETG wäre eine Alternative gewesen, ASA ist aber UV-beständiger und steifer und kommt dem Originalkunststoff damit näher. Mit ASA gedruckt hatten wir vorher noch nie.
Der erste Versuch hat uns direkt gezeigt, warum.
Das Bauteil war zu lang fürs Druckbett. Also haben wir es diagonal gedreht und das Ende ein paar Millimeter gekürzt. Mit Polyimid-Klebeband zogen sich die Ecken trotzdem hoch, bevor der Druck die halbe Höhe erreicht hatte. Beim nächsten Versuch 3DLac. Gleiches Ergebnis. Beim dritten Versuch haben wir die Druckgeschwindigkeit deutlich reduziert, die Kanten hoben sich wieder. ASA schrumpft beim Abkühlen stärker als PLA oder PETG, und bei so langen Perimeterlinien baut sich genug Spannung auf, um das ganze Teil vom Bett zu ziehen. Ein Brim war nicht drin, das Modell war dafür zu groß.
Drei fehlgeschlagene Drucke später wussten wir immerhin, was Bettadhäsive nicht leisten können.
Die geometrische Lösung gegen Warping
Was passiert, ist schnell erklärt: Die langen geraden Perimeterlinien am Boden schrumpfen beim Abkühlen und ziehen die Kanten nach oben. Bettadhäsive sind oft hilfreich, lösen in unserem Fall das Problem aber nicht. Wir mussten die Linien selbst unterbrechen.
Dafür haben wir ein Raster aus breiten, parallel verlaufenden Schlitzen in die Unterseite eingearbeitet, senkrecht zur Längsachse. Die Schlitze sind nicht tief genug, um an der Außenfläche sichtbar zu werden. Sie zerlegen aber jede lange Perimeterlinie in kurze Segmente. Kurze Segmente schrumpfen für sich, die Spannung bleibt lokal und kann sich nicht mehr aufstauen.
Der nächste Druck kam flach vom Bett. Kein Kleber, keine Einhausung. Allein die Geometrie.
Segel, Spieren und Takelage
Das Originalmaterial war nicht mehr zu gebrauchen: verfleckt, eingerissen, und Spröde. Die neuen Segel haben wir aus leichtem Zeltstoff geschnitten: maßhaltig und leicht genug für eine Teichbrise. Nach dem Säumen und Setzen der Messingösen stimmten die Maße mit dem Original überein.
Der Holzmast war erhaltenswert: solide, gerade und mit dem passenden Durchmesser für die Buchse. Wir haben ihn bis aufs nackte Holz geschliffen und so belassen. Baum und Gaffel waren nicht mehr zu retten. Wir haben sie durch Holzdübel im gleichen Durchmesser ersetzt, dazu die gedruckten ASA-Verbinder.
Ein Modellsegelboot zu takeln, ohne je selbst gesegelt zu haben, ist ein Kapitel für sich. Wir haben Referenzfotos studiert, bis die grundlegende Leinenführung halbwegs Sinn ergab, und die Seile so verknotet, dass die Segel im richtigen Winkel standen und das Ganze plausibel aussah. Unser Kunde, der tatsächlich weiß, wie ein Segelboot funktioniert, wird die Takelage vor der nächsten Saison selbst noch einmal neu machen. Wir haben ihm das Boot als funktionalen Platzhalter übergeben.
Ein Detail, mit dem wir nicht gerechnet hatten: Eine kleine Kunststofföse auf dem Bugdeck war irgendwann abgebrochen und bündig mit Epoxid aufgefüllt worden. Den alten Kleber sauber herauszubekommen, ohne das Deck zu beschädigen, war uns zu riskant. Stattdessen haben wir eine Ösenschraube aus Metall direkt durch den Epoxidpfropfen in den darunter liegenden Kunststoffstummel geschraubt. Hält besser als die Originallösung.
Das fertige Boot
Alle gedruckten Teile sind in der Filamentfarbe geblieben: cremeweiß für Kabine und Strukturteile, rot für die Akzentbeschläge. Lackiert haben wir nichts. Die roten Teile kamen sauber genug aus dem Drucker.
Was wir mitgenommen haben
ASA verzieht sich stärker als jedes andere FDM-Material, mit dem wir bisher gearbeitet haben. Die Lösung liegt nicht in der Bettadhäsion, sondern in der Geometrie. Lange Perimeterlinien in kurze Segmente zerlegen, dann bleibt der Schrumpfspannung keine Strecke, über die sie sich aufbauen könnte. Denselben Ansatz haben wir seitdem auch bei anderen großen, flachen ASA-Teilen eingesetzt.
Druckausrichtung verdient bei Außenteilen mehr Aufmerksamkeit, als wir ihr sonst geben. Ein Teil flach zu drucken, weil es so besser aussieht, ist häufig die falsche Entscheidung. Jeden Beschlag auf diesem Boot haben wir in der Ausrichtung gedruckt, bei der die Schichten quer zur Hauptbelastung liegen. Ob die Teile damit am Ende deutlich länger halten, zeigen die kommenden Sommer.
Den Workflow kennen wir schon: CAD für die Maße, Blender für die Oberflächen. Dieses Projekt hat uns bestätigt, dass er genau für solche Teile passt. Anfangen, wo Präzision zählt. Wechseln, wo Freiheit schneller ist.
Der Sturmvogel liegt inzwischen beim Kunden. Die Takelage macht er selbst neu.