3-D-Formteil mit einfachen Mitteln - Meisterschule Schreiner München

3-D-Formteil
mit einfachen Mitteln
Die Schüler der Meisterschule für
Schreiner in München (MSM)
entwerfen im ersten Semester
ein kleines Möbelstück. Diese Projektarbeit
vermittelt sowohl den Ablauf des
Entwurfsprozesses als auch die Bestandteile
einer vollständigen Werkzeichnung.
Eines der Möbel wird im
zweiten Semester im Praxisunterricht
gemeinsam gefertigt. Dies schult die
Teamfähigkeit der Klasse, da die Schüler
die Arbeit selbstständig strukturieren
und einteilen müssen. Zur Übung und
Weiterentwicklung der Fertigkeiten an
den Standardmaschinen wird auf den
Einsatz von CNC-Technik verzichtet.
3-D-Formverleimung. In diesem Jahr
wählte die Klasse ein als Taschenleerer
konzipiertes Flurmöbel aus. Das Sideboard
besteht aus einem allseits auf
Gehrung gearbeiteten Korpus aus Nussbaum.
Als echte Herausforderung erwies
sich die aufgesetzte Schale aus
Ahornfurnieren. Da die Schüler an der
Verwendung von 3-D-Furnier interessiert
waren, wollten sie mit diesem noch
relativ unbekannten Material Erfahrun-
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gen sammeln. Betreut und koordiniert
wurde der Unterricht durch den Fachlehrer
Isidor Schölderle, der die Schüler
mit seiner langjährigen Berufserfahrung
unterstützte.
Herstellung der Verleimschablone. Die
erste Schwierigkeit: Die dreidimensional
gewölbte Schablone für die Formverleimung.
Schnell verworfen wurde der
Vorschlag, diese zu drechseln. Maßungenauigkeiten
wären dabei kaum zu
vermeiden. Angeregt durch Fachlehrer
Gerd Bitterer, besannen sich die angehenden
Schreinermeister auf die vielseitige
Einsetzbarkeit der Oberfräse. So
entstand die Idee, die Schablone mittels
einer Stirnplanfräsung anzufertigen.
Frässchablone statt drechseln
Zunächst stellten einige Schüler einen
abgetreppten Rohling her. Die kreisförmigen
Elemente mit abnehmenden
Durchmessern schnitten sie mit dem
Kreisfix an der Bandsäge aus und verleimten
sie mit PVAC-Leim in der Furnierpresse
(Bild 1) . Nun fertigten sie für
die Fräsvorrichtung eine segmentbogen-
Nur mit
Standardmaschinen
hergestellt: das
Taschenleerer-Flurmöbel
von der Meisterschule
München
Schlichte Entwürfe erweisen sich in der Fertigung oft als sehr komplex. Diese Erfahrung
machten die Schüler der Meisterschule für Schreiner in München beim Bau ihres
Projektmöbels. Die Vorgabe, eine sphärisch gekrümmte Schale nur mit Standardmaschinen
herzustellen, inspirierte sie zu unkonventionellen Lösungen.
förmige Brücke aus Multiplexplatte. Ein
Dübel in der Grundplatte diente als
Drehpunkt. Am Auflagetisch der Oberfräse
brachten sie einen zur Brücke passenden
Schlitten an. Nun war durch
Drehen des Rohlings bei gleichzeitigem
Verfahren der Oberfräse auf der Brücke
das exakte Fräsen der Schablone gut zu
bewerkstelligen (Bild 2). Da die spätere
Sichtseite der Schale auf der Schablone
aufliegen würde, verspachtelten die
Schüler die gefräste Oberfläche mit Polyester-Spachtelmasse
und schliffen sie
fein (Bild 3).
3-D-Furnier. Parallel zu den Arbeiten an
der Verleimschablone beschäftigte sich
eine zweite Gruppe von Schülern mit
der Vorbereitung der Furniere. Sie verwendeten
ein 3-D-Furnier der Firma Reholz
GmbH aus Kesselsdorf (www.reholz.de).
Dabei handelt es sich um ein
1,15mm dickes Furnier, das in Faserrichtung
in etwa 1,5mm breite Streifen aufgespalten
ist (Bild 4). Gesichert sind diese
Streifen auf der Rückseite durch
Schmelzkleberfäden, die quer zur Faserrichtung
in Abständen von einem Zenti-
dds das magazin für möbel und ausbau 11/2010

meter aufgebracht sind (Bild 5). Bei den
Deckfurnieren ist ein dünnes Edelfurnier
auf ein Unterfurnier aufkaschiert,
um die erforderliche Dicke von 1,15 mm
zu erreichen. Dieser Aufbau erlaubt
dreidimensional gewölbte Formverleimungen,
die als Formsperrholz mit
kreuzweise angeordneten Lagen angefertigt
werden. Es lassen sich mit dem
tiefziehfähigen Furnier auch sphärisch
gewölbte Bauteile aus anderen Materialien
beschichten. Radien bis 50 mm werden
hierbei fehlerfrei verarbeitet.
Für ein elegantes Erscheinungsbild
der Schale wählten die Schüler einen
Aufbau aus nur fünf Furnieren. Bei den
drei Mittellagen verwendeten sie Ilombafurnier,
das sich an der Hirnholzkante
farblich kaum von den Deckfurnieren
aus europäischem Ahorn unterscheidet
und einen deutlichen Preisvorteil bietet.
Verleimen. Große Überraschung: Bei
ersten Verleimversuchen ließen sich die
einzelnen Furnierschichten zum Teil mit
der Hand voneinander lösen. Der üblicherweise
an der Schule für Formverleimungen
verwendete PUR-Leim war
trotz ausreichender Presszeit in der Vakuum-Membranpresse
nicht vollständig
ausgehärtet.
Kein PUR bei 3-D-Furnier
Die Ursache für die mangelhafte Verleimung
war schwer zu ermitteln. Zur Diskussion
stand, ob es an der niedrigen
Holzfeuchte der Furniere oder dem Fehlen
von Luftfeuchtigkeit in der Vakuumpresse
läge; auch die Schmelzkleberfäden,
durch welche die Furniere nicht
vollständig flächig aufeinander liegen,
kämen in Betracht.
Auf Empfehlung des Furnierherstellers
Reholz brachte letztlich der Kalt-
Kauritleim »285« von BASF mit Härterzugabe
bei einer Presszeit von sechs bis
acht Stunden ein tadelloses Verleimergebnis.
Weniger überraschend war das
Auftreten von Rissen und überschobenen
Fugen an der Innenseite der Schale.
Denn durch den Streifenaufbau hat das
Furnier quer zur Faserrichtung kaum
Stabilität. Abhilfe schufen die Schüler
durch Längsfurnierstreifen, die sie an
den Stirnenden an der Deckschichtinnenseite
quer zur Faserrichtung entlang
der Kanten mit Klebeband fixierten. Das
1 Herstellung der Verleimschablone: Die
Kreisfix-Schablone erleichtert die Arbeit
3 Spachtelmasse und ein Feinschliff sorgen
für Präzision und Sauberkeit
5 ... Schmelzkleberfäden auf der Rückseite
halten die Streifen zusammen
7 Die Leimversuche mit PUR sind gescheitert.
Kalt-Kaurit 285 brachte gute Ergebnisse
Technik Klebstoffe
2 Viel genauer als Drechseln: Frässchablone
aus Multiplex-Viertelkreissegmenten
4 Sphärisch krümmbar: 3-D-Furnier aus schmalen,
in der Länge verschiebbaren Streifen ...
6 Die fünf Furnierlagen: Klebeband und Längsfurnierstreifen
verhindern Falten und Risse
8 Das Furniersandwich vor dem Verpressen.
Die Kunststofffolie hält die Presse sauber
dds das magazin für möbel und ausbau 11/2010 47

Technik Klebstoffe
9 Schließen der Vakuum-Membranpresse. Das
Vliestuch soll das Vakuum gleichmäßig verteilen
12 Der VacSys lässt sich ohne das Werkstück zu
lösen gegen den Bandschleifer schwenken
Format der Mittellagen fiel entsprechen
kleiner aus. Zu diesem Zweck mussten
sie die ursprünglich rund zugeschnittenen
Furniere eckig schneiden (Bild 6).
Eine weitere Stabilisierung erreichten
sie durch das Umkleben der Kanten des
gesamten Paketes mit Klebeband. Dadurch
stützten die jeweils längs laufenden
Schichten die benachbarten Querlagen.
Mit dieser Vorbereitung war eine
problemlose Verleimung in der Membranpresse
möglich. Der Unterdruck betrug
dabei –0,85 bar (Bilder 7 bis 10).
Formatieren und Schleifen. Wie konnte
die Schale für das Formatfräsen aufgespannt
werden? Die in der Schule vorhandene
Vakuumspann-Einheit brachte
die Schüler auf eine unkonventionelle
Idee, denn auf der VacSys von Festo können
angesaugte Werkstücke frei gedreht
werden. So entwickelten sie eine Vorrichtung,
auf der neben dem Vakuum -
sauger eine klappbare Rampe befestigt
war. Mit einer darauf fixierten Oberfräse
frästen sie den Schalenrohling unter
Drehen auf sein Format (Bild 11). Beson-
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10 Das Vakuum ist aufgebaut, Risse oder Falten
sind weder fühl- noch sichtbar
13 Flächenschliff mit dem Exzenterschleifer,
Körnung 180/220
derer Clou: Da der Sauger auch seitlich
schwenkbar ist, ermöglicht die Vorrichtung
ohne Umspannen auch das Schleifen
der Kante auf einer passend befestigten
Bandschleifmaschine (Bild 12).
Oberfläche. Nach dem Flächenschliff
(Bild 13) brachten die Schüler eine verdünnte
Lösemittel-Weißbeize auf, die
Die Projektarbeit
Meisterschule: Städtische Meisterschule
für das Schreinerhandwerk, 80538 München,
Tel. (089) 233436-16, Fax: 04,
www.meisterschule-schreiner.de
Durchführung: Jakob Adel , Florian
Brandner, Andreas Eggert, Wolfgang
Fischer , Simon Freund , Josef Ganslmaier,
Tobias Handschuh , Matthias Hanrieder,
Michael Huber , Boris Kalter , Sebastian
Kellnhofer , Matthias Kopp und Andreas
Strobl , Schüler des zweiten Semesters
Entwurfs- und Konstruktionsbegleitung:
Fachlehrer Gerd Bitterer
Produktionsbegleitung: Fachlehrer
Isidor Schölderle
3-D-Furnier: Reholz GmbH
01723 Kesselsdorf, Tel.: (035204)
7804-30, Fax: -50, www.reholz.de
11 Formatieren mit dem drehbaren VacSys von
Festool und einer Rampe mit Handoberfräse
14 Füllen der Fugen mit PUR-Füllgrund,
Decklack PUR, seidenmatt
ein späteres Vergilben des Ahorns verhindert.
Um die Fugen zwischen den
Furnierstreifen zu verfüllen, war es nötig,
ein festkörperreiches Lacksystem zu
verwenden. Mit Hochglanz-Füllgrund
der Fa. Jordan-Lacke grundierten die
Meisterschüler die Schalen so oft, bis die
Fugen vollständig geschlossen waren.
Nach jedem Auftrag wurde zwischengeschliffen.
Abschließend kam ein seidenmatter
PUR-Lack als Überzugslack zur
Anwendung (Bild 14).
Verfahren gut beherrschbar
Dreidimensionale Formen, die mithilfe
moderner 5-Achs-Technologie gut zu bewerkstelligen
sind, bringen Standardmaschinen
schnell an ihre Grenzen.
Durch kreativen Vorrichtungsbau erweiterten
die angehenden Schreinermeister
die Einsatzmöglichkeiten verschiedener
Maschinen. Mit dem 3-D-Furnier lernten
sie zudem ein Material kennen, das viele
neue Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet.
Boris Kalter,
Schüler an der MSM
dds das magazin für möbel und ausbau 11/2010
Fotos: Simon Freund, Boris Kalter