25. April 2015

Schön und gut, aber wieviel wird das Teil nun kosten

Das ist wie die berühmte Gretchenfrage von Faust (Vers 3415). Nach einem intensiveren Gespräch mit den Kunden über ein anstehendes Projekt taucht diese Frage so sicher auf, wie das Amen in der Kirche. Bei allen Wünschen und Vorstellungen die wir an einem 3D-Modell haben, ist letztendlich auch der Preis ein Entscheidungsfaktor über die Art der Fertigung. Als Ausgangsbasis dient dazu oft das Materialvolumen des Bauteils. Aber wenn das Modell real oder digital nicht vorhanden ist?

Bestimmen Sie doch mal spontan das Materialvolumen des Filtergehäuses, das zu einer Tauchpumpe für den Gartenteich gehört. Die Abmaße finden Sie in der Handskizze.

Filtergehäuse für Wassertauchpumpe

Die Materialmenge beträgt ca. 30 cm³. Da es im FDM Druckverfahren hergestellt wird, kommt noch ca. 20 cm³ Stützmaterial hinzu. So kann nun mit einem ungefähren Wert von 50 cm³ die weiteren Kosten ermittelt werden. Hierbei handelt es sich natürlich um einen Nährungswert, da das Bauteil noch nicht im CAD erstellt wurde, und daher keine exakten Werte vorhanden sind.

Doch wie kann einfach und schnell vor Ort so ein Schätzwert bestimmt werden? Dazu habe ich die in den CAD-Systemen angewendeten Konstruktionsmethoden zum Teil vereinfacht übernommen. Die meisten Objekte in unserer Umgebung bestehen aus einfachen geometrischen Formen, wie Quader, Zylinder, Pyramide etc. Betrachten wir einmal eine einfache Kirche. Sie besteht aus einem Quader und einer Pyramide (Dach) für den Kirchturm. Das Kirchenschiff besteht ebenfalls aus einem Quader und einem Prisma (Dach). Die gleiche Anzahl wird noch jeweils für den Hohlraum benötigt. Die Abmaße sind dann um die Wandstärke reduziert. Ist doch einfach, oder.

Kirchenmodell

Und mit diesen Grundformen werden auch im CAD oft die Konstruktionen begonnen. Auf einem Quader kommt ein Zylinder, und durch beide wird eine Bohrung geführt. Also vereinfacht gesagt, zuerst trage ich etwas auf, dann trage ich wieder etwas ab. Diese Methode habe ich in ein Tabellenprogramm übernommen. Im ersten Bereich stehen die geometrischen Formen mit ihren Abmaßen, mit denen ich das Bauteil auftrage. Im zweiten Bereich sind es die Formen, mit denen ich wieder abtrage, z. B. Hohlräume oder Durchbrüche. Wie genau nun der gesuchte Volumenwert letztendlich ist, obliegt nur der geometrischen Auflösung, die ich für das gesamte Bauteil anwende.

Für das Tauchpumpengehäuse habe ich 17 Quader und 3 Zylinder für die Berechnung verwendet. Als "Hausnummer" für weitere Entscheidungen war das vollkommen ausreichend.

Wenn das Bauteilvolumen dann bekannt ist, können weitere Preisberechnungen nachfolgen. Mein Tabellenblatt wird jedenfalls in nächster Zeit noch verfeinert. Zeitgleich setze ich diese Berechnungen in ein Pythonskript um, so das ich auch mit meinem Tablet oder Smartphone diese Fragen meiner Kunden immer schnell beantworten kann.

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