{"id":1611,"date":"2024-02-03T17:55:38","date_gmt":"2024-02-03T17:55:38","guid":{"rendered":"https:\/\/lukashaselberger.de\/?p=1611"},"modified":"2024-02-03T22:21:17","modified_gmt":"2024-02-03T22:21:17","slug":"makroschlitten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lukashaselberger.de\/?p=1611","title":{"rendered":"Makroschlitten"},"content":{"rendered":"\t\t
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Makroschlitten<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Prototyp 1<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um bei meinen Makros die bestm\u00f6gliche Qualit\u00e4t zu erzielen, setze ich auf eine Technik die als Fokusstacking bezeichnet wird. Hierf\u00fcr nimmt man mehrere Bilder vom selben Objekt auf. Man \u00e4ndert die Fokusposition zwischen den Bildern immer um einen gleichbleibenden Wert. Die Fokus\u00e4nderung sollte so gew\u00e4hlt werden, dass sich die Fokusbereiche der einzelnen Aufnahmen \u00fcberschneiden. Programme wie \u201eHelicon Focus\u201c k\u00f6nnen aus den einzelnen Bildern ein Gesamtbild mit entsprechend gro\u00dfer Sch\u00e4rfentiefe errechnen.<\/p>\n\n\n\n

Im Sommer 2019 begann ich damit meinen ersten Prototypen eines Makroschlittens zu bauen. Dieser ist noch sehr gro\u00df, mit einer L\u00e4nge von ca. 47cm und einem Arbeitsbereich (maximale Distanz, die die Kamera nach vorne und hinten bewegt werden kann) von ca. 32 cm. <\/p>\n\n\n\n

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Prototyp1 \/\/ Proof of Concept<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Trichia decipiens \/\/ ca. 40 Aufnahmen<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Prototyp 2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Im Sp\u00e4therbst 2019 begann ich damit in 3ds-Max eine neue Version des Makroschlitten zu zeichnen. Die Herstellung sollte immer noch m\u00f6glichst leicht sein. Aber er sollte kleiner, leichter und noch genauer werden. <\/p>\n\n\n\n

Als Werkstoff entschied ich\nmich f\u00fcr Aluminium. Aluminium ist sehr leicht und man kann das Rohmaterial ohne\nProbleme im Internet bestellen. Durch die angepasste Gr\u00f6\u00dfe auf eine L\u00e4nge von\nca. 23 Zentimetern und das angepasste Material sank das Gewicht auf ca. 650\nGramm.<\/p>\n\n\n\n

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Rendering Prototyp2 \/\/ Genauigkeit: 0,01mm Vorschub<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Der grunds\u00e4tzliche Aufbau ist\ngleichgeblieben. Zwei Pr\u00e4zisionswellen (\u23006mm) mit\njeweils zwei Linearlagern tragen die Platte, auf der die Kamera befestigt wird.\nAngetrieben wird diese nun nicht mehr von einer M8, sondern von einer M5 Welle.\nDer Arbeitsbereich liegt hier bei 16 Zentimetern.<\/p>\n\n\n\n

Durch die M5 Welle wurde der Schlitten sehr pr\u00e4zise. M5 Gewinde besitzen eine Steigung von 0,8mm. Die Skala auf meinem Stellrad sollte alle f\u00fcnf Grad einen Skalenstrich besitzen. Bei einer Drehung um f\u00fcnf Grad wird die Kamera um 0,01mm nach vorne geschoben.<\/p>\n\n\n\n

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Prototyp2 \/\/ <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Das Bauteil, welches die meisten Probleme verursachte, war das Stellrad. Um den Schlitten m\u00f6glichst genau einstellen zu k\u00f6nnen sollte es ein Rad mit 70mm Durchmesser werden. Kurz nachdem ich mit dem Konstruieren begann und die erste Version fertig war, zeigte ich meinen Zwischenstand Herrn Professor Joerg Maxzin, dessen Vorlesung (Anwendungsorientierte 3D-Modellierung und Animation) ich im Rahmen meines Masterstudiums an der Technischen Hochschule Deggendorf besuchte.<\/p>\n\n\n\n

Herr Maxzin gab mir eine kurze\nEinf\u00fchrung in das generative Design. Der Aspekt, welcher f\u00fcr mein Projekt sehr\ninteressant war, ist die Ersparnis von Material, ohne das die Stabilit\u00e4t\nbeeinflusst wird. An diesem Punkt entschied ich mich daf\u00fcr das Teil 3D-Drucken\nzu lassen. <\/p>\n\n\n\n

Ich begann damit, das Einstellrad komplett zu \u00fcberdenken und ein neues Design zu entwickeln.<\/p>\n\n\n\n

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Stellrad \/\/ Finales Design<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Aktuelles Design<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nachdem das finale Design f\u00fcr das Stellrad stand, begann ich die restlichen Teile auch im selben Stil zu konstruieren. An Antrieb und Genauigkeit hat sich im Vergleich zum Model aus Aluminium nichts ge\u00e4ndert. Der Schlitten ist nochmals f\u00fcnf Zentimeter k\u00fcrzer geworden und ben\u00f6tigt nun viel weniger Material. Durch die geringere Gr\u00f6\u00dfe und das eingesparte Material liegt das Gesamtgewicht trotz der Fertigung aus Stahl bei nur 410 Gramm.<\/p>\n\n\n\n

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Rendering des aktuellen Designs \/\/ Generatives Design optimiert f\u00fcr additive Vertigungsverfahren<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Gefertigt wurden die Teile bei Shapeways. Als Fertigungsverfahren entschied ich mich f\u00fcr Binderjetting aus Stahl. Bei diesem Verfahren muss man auf die Ver\u00e4nderung des Werkst\u00fcckes durch das Verfahren achten. Hier kann es zur Schrumpfung oder zur Ausdehnung des Modells kommen. Um diese Ver\u00e4nderungen einzusch\u00e4tzen lie\u00df ich zuerst testweise nur das Rad drucken. Durch den Vergleich kam ich auf eine Schrumpfung von etwa zwei Prozent.<\/p>\n\n\n\n

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Aktuelles Design \/\/ Finaler Schlitten, gefertigt aus Stahl<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
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Mit dem finalen Design bin ich sehr zufrieden. Der Schlitten ist kompakt und man kann ihn einfach und sehr pr\u00e4zise einstellen. Hierdurch ergeben sich extrem gute und gleichm\u00e4\u00dfige Stacks, selbst bei extremen Vergr\u00f6\u00dferungen. <\/p>\n\n\n\n

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Aktuelles Design \/\/ Showcase<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

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