Viele sogenannte Fabrikationslabore (FABLABS oder auch Makerspaces) haben auch Angebote im MINT-Bereich.

Wir haben das FABLAB Bremen wegen unserem Projekt "Puppenkleid in der Stickmaschine" besucht, weil wir es ohne Stickmaschine mit großem Rahmen nicht machen konnten. Aus dem einmaligen Besuch sind viele geworden und auch andere Projekte konnten wir dort verwirklichen (siehe auch auf dieser Seite). Das Fablab Bremen wird von Vereinsmitgliedern ehrenamtlich geführt, was wir erst durch Gespräche erfahren haben, denn von der Größe der Räume und der Ausstattung dachten wir an ein städtisch finanziertes Projekt.

"In the hoop" (ITH) ist eine besondere Art des Stickens, bei der komplette Projekte im Stickrahmen gefertigt werden. In der Industrie werden schon lange Hemden, Hosen, Kleider, aber auch Autositze mit computergesteuerten (CNC) Nähmaschinen hergestellt. Aus Mangel an einer großen Stickmaschine haben wir das FABLAB BREMEN besucht und uns dieses Verfahren anhand eines Puppenkleides vorführen lassen. Das FABLAB BREMEN ist ein Fabrikationslabor, d.h. hier können Besucherinnen mit den dort vorhandenen modernen Maschinen, wie z,B, einem großen Lasercutter, einer CNC-Fräse, Schneideplotter und eben dieser Stickmaschine ihre Ideen umsetzen.

Bei einem Besuch im FABLAB Bremen konnten wir unser Projekt "Mobiler Saugtisch für Siebdruck" verwirklichen. Der Saugtisch ist für den Din A 3 Bereich konzipiert, das bedeutet im Bereich von ca 41 x 28 cm Löcher in eine 9 mm starke Siebdruckplatte im Abstand von ca 1,4 cm zu bohren. Der Bohrer hatte 3 mm Durchmesser. Johannes vom Fablab hat mit Fusion 360 den Bohrer neu angelegt, die Anzahl der Bohrungen in x und y Breite angegeben und die Eintauchtiefe und Geschwindigkeit festgelegt. Zum Bohren wurden 4000 Umdrehungen gewählt, um den erzeugten Span Zeit zu geben, aus dem Bohrloch entfernt zu werden.

Von Bohrloch zu Bohrloch fuhr die Spindel mit höchster Geschwindigkeit. Ein Probelauf mit drei Reihen war erfolgreich. So war an einem zweiten Besuch nur noch die 4 mm sogenannte Sperrholz-Opferplatte unter die Holzplatte zu legen und beides auf die CNC Fräse zu spannen. Nach ca 15 Minuten mit einer etwas monotonen Geräuschkulisse war das Bohrprojekt erfolgreich beendet: 630 Bohrungen hatte die Bremer Fablab Fräse gemacht – eine Kleinigkeit für eine CNC-Fräse. Der Spindelmotor und der Bohrer waren nur handwarm – unsere Bewunderung in Anbedracht wir hätten dies mit einer Handbohrmaschine machen müssen.

Um etwas für die Unterstützung einiger unserer Projekte zurückzugeben, haben wir vom Anna-Schwarz RomnoKher das Logo vom Bremer Fablab auf Aufkleberpapier mit Siebdruck erstellt. Dabei kam unser spezielles Verfahren zum Tragen: das Sieb wird per Computer mit Laserstrahl in eine hauchdünne Folie gebrannt. Ein relativ altes Verfahren, das früher als umweltfreundliches Verfahren in vielen Schulen genutzt wurde, das RISOGRAPHEN Druckverfahren. Wir haben dabei das automatische Aufziehen auf eine Trommel unterbunden und nutzen nur die Folie und färben das Druckmaterial mit der Hand ein. Auch die zweite Farbe schwarz wurde kurze Zeit später noch vor Ort, im Bremer FABLAB gedruckt.

Das meistgenutzte Gerät in FABLABS ist wohl der LASERCUTTER. Beim Besuch im FABLAB BREMEN konnten wir beim Lasern und Gravieren von Kunststoffanhängern für den Bremer GIRLSCUP zuschauen. Der GirlsCup Bremen ist ein Fußballturnier für Mädchen der E- bis B-Jugend von Freitag bis Sonntag an einem Wochenende kurz vor den Sommerferien und wird seit 2011 ausgetragen.

Mit dem Erstellen dieser Aufhänger für alle Teilnehmerinnen des Mädchenfussball-Cups unterstützt das Bremer Fablab diese Veranstaltung.

Trotz einer Größe des vom Lasercutter zu lasernde Fläche von 60 x 30 cm brauchte diese Aktion mehrere Stunden.

Das Mecanum-Rad ist ein Rad, mit denen ein Fahrzeug jederzeit in eine beliebige Richtung fahren kann, ohne mit einer mechanischen Lenkung ausgestattet zu sein. Die Drehzahl und die Drehrichtung eines jeden Rades ist einzeln ansteuerbar. Anwendungszwecke sind beispielsweise Förderfahrzeuge, Mobilitätshilfen für gehbehinderte Menschen, fahrerlose Transportfahrzeuge, bei Produktionsprozessen zum Beispiel im Maschinen-, Flugzeug- oder Fahrzeugbau. Unser kleiner Wagen ist per Fernsteuerung programmierbar, hat sogar eine Videokamera und viele Sensoren. Demnächst ein Video!

Antrieb mit vier Mecanum-Rädern
blau: Antriebsrichtung des Rades; rot: Bewegungsrichtung des Fahrzeugs
a) Geradeausfahrt, b) Seitwärtsfahrt, c) Diagonalfahrt, d) Kurvenfahrt, e) Drehung, f) Schwenkfahrt

https://de.wikipedia.org/wiki/Mecanum-Rad

Theoretisch wäre ein Selbstbau von Konstruktionsteilen mit den 3D Druckern oder den CNC-Fräsen möglich. Viele von unseren Maschinen wurden aus Alu Profilen zusammengebaut. Fürs schnelle Konstruieren haben wir jetzt zwei Kästen eines bekannten Baukastensystems günstig erworben. Sie haben Ähnlichkeiten mit dem Alusystem, sind aber viel kleiner und bestehen aus sehr vielen unterschiedlichen "Bausteinen".

Der Vorbesitzer war ein Mathematikprofessor (die grauen Steine) und sein Sohn, der bei Jugend-forscht teilnimmt.

Wenn das nicht ein gutes Omen ist!

Das erste Produkt , was wir mit dem neuen Konstruktionssystem erstellt haben: Ein vierrädriges zusammengestecktes "Fahrzeug". Es ist ohne Lenkung, hat aber einen Elektro-Motor und einen Batteriekasten mit 9Volt Blockbatterie. Da es ohne Bauplan und ohne Erfahrung mit den vielen Steckmöglichkeiten des Konstruktionssystems erstellt wurde, ist es eher ein schönes Motiv für ein Farbfoto geworden. Auf dem Foto ist der rechte Reifen ohne Profil. Wir haben das "Fahrzeug" aufgebockt, um den Motor mit dem Reifen drehen zu lassen. Daher kommt dieser Effekt. Der Motor hat ein kleines Getriebe und kann durch die Untersetzung dieses relativ schwere "Fahrzeug" fortbewegen. Die Fotos unten zeigen, was mit einer einfachen Verkleidung, die wir mit unserem Vacuum Former gemacht hatten, entstehen kann.

Zur Geschichte von Konstruktionssystemen LINK

Das Zweite Projekt mit dem neuen Konstruktionssystem: Ein Förderband. Das Rastersystem ist etwas unflexibel, das Förderband ist genauso breit wie die schwarzen Steine und hatte dadurch eine große Reibung, so dass der Motor Schwierigkeiten hatte, das Förderband zu bewegen. Auch war die Spannung zwischen den Achsen durch die genormte Länge des Förderbandes viel zu groß.

Das Einsetzen eines schmalen roten Steins verhinderte die Reibung und durch Ausnutzung der langen Rille von vier grauen Steinen konnte die Spannung eingestellt werden.

Hier im Bild eins von vier Regulierungen. So konnte die Spannung rausgenommen werden. In großen Förderbändern würden Gewinde eventuell mit Federn zum richtigen Einstellen dienen. Hier kann nichts festgezogen oder fein eingestellt werden, alles klemmt durch Reibung der Bausteine. Dafür geht das Konstruieren sehr schnell, im Vergleich zu den Metallbaukästen mit den vielen Schrauben und Muttern. Da das Förderband wieder ohne Bauanleitung konstruiert wurde, mag es sein, dass darum die Probleme auftraten und der Bausatz eines Förderbandes diese nicht hat oder pfiffiger damit umgeht. Nach drei Tagen ohne viel Erfahrung trotzdem ein schöner MINT-Projekttest.

Was tun? Nicht nur 3D Drucker können Ersatzteile erstellen: Für unseren Lasergravierer nutzten wir die CNC Fräse, um ein Ersatzteil aus Acryl zu fräsen.

Zuerst hatten wir das Ersatzteil mit unserem 3D Drucker gedruckt, der im Schmelzverfahren arbeitet. Doch dann erinnerten wir uns an die CNC Fräse:

Der Lasergravierer stammte noch aus der Zeit, wo das Gerät aus vielen Einzelteilen zusammengeschraubt werden musste. So war nach vielen Jahren ein wichtiges Teil, hergestellt per Spritzguss, "ermüdet" und zerbröckelte. Hier im Video seht ihr etwas vom Fräsen mit einer 1 mm Fräse. Das Ersatzteil wurde aus zwei 3 mm starken Acrylplatten geschnitten um dem passgenauen Wenden zu umgehen.

Wenn der Laser fertig ist, kann er sich dann selber dieses Ersatzteil aus z.B. Acrylplatten lasern.

Endlich haben wir neben Dampfmaschinen, Windrad, Wasserstoffautos und Sonnenkollektoren einen Stirlingmotor. Im Video zum ersten Mal mit Spiritusbrenner beheizt. Nachdem die Welle geradegebogen und Reste einer Dichtung aus dem Heizraum entfernt wurden, kann der als defekt gekaufte Stirlingmotor zeigen, das das Prinzip "Heissluftmotor" funktioniert. Jetzt können Experimente damit gemacht werden und die Leistung, Umdrehung usw. nachgemessen werden. Im Projekteraum des Anna-Schwarz- Hauses gibt es immer wieder mal etwas Neues!

Und zum Schluß fiel die Kurbel ab!!!

Das Prinzip des Stirlingmotors und die Experimente mit dem hier schon angeschlossenen Stromgenerator demnächst auf dieser Seite! Aus Sicherheitsgründen werden wir den Spiritusbrenner auswechseln, da die Originalhalterung für den Docht fehlt!

Zuwachs für die Abteilung Maschine, wo es kracht, scheppert und Dampf und Flammen speit:

Ein Ungetüm, ein "Drache" und doch ein lange noch in unseren Straßen zu findendes Beispiel der Dampfmaschinengeschichte: eine Dampfwalze.

In unserem Beispiel eine Spielzeug-Dampfwalze, die nicht auf dem Teppichboden in unserem Projekteraum an gefeuert werden sollte. Im Video könnt ihr sehen, wie durch starken Wind die Befeuerung stark angefacht wird und die scheinbar schwere Dampfwalze sich auf den Klinkersteinen fortbewegt. Die Lenkung ist außergewöhnlich: Durch eine Schnecke wird die einliegende Kette bewegt und zieht die vordere Walze in die gewünschte Richtung..

(*Sprichwort)

Wir haben wegen dem Einsatz eines Diodenlasers, der anstatt eines Fräsmotors in die kleine CNC-Fräse eingesetzt werden kann, eine Absauganlage mit Schutzgehäuse gebaut. Der durchsichtige Teil ist mit orangefarbigen Kunststoffplatten versehen, um einen UV-Lichtschutz herzustellen. Wir haben viereckige Aluhohlstangen gekauft. Sie kommen aus dem Volierenbedarf und haben Fassungen, in denen die Kunststoffplatten mit ihren 3 mm exact reinpassen. So konnte auf Löcher und Schrauben vollständig verzichtet werden und damit die durch Spannungen zwischen Schrauben und Kunststoff eventuell entstehenden Risse verhindern. Auch die Verbindungen der Aluhohlstangen wurden durch passende Kunststoffverbindungen gelöst, ähnlich wie bei unserem Rota Former. Sie brauchten nur gesteckt werden.