Tiefzieheinlage für Systemkoffer

Beim Tiefziehen wird eine erwärmte Kunststoffplatte über eine Form per Vakuum gezogen. In meinem Fall will ich eine Einlage für einen Akkuschrauber machen. Ich brauche folglich eine Form, die genau der halben Höhe des liegenden Akkuschraubers entspricht. 


Ich brauche also zunächst eine Negativform, die ich in einem zweiten Schritt wieder in eine Positivform umwandeln kann. 

Die Negativform hat mir etwas Kopfzerbrechen bereitet. Würde ich den Akkuschrauber mit Gips überziehen, würde das Gerät ziemlich verdreckt werden. Es musste also eine andere Lösung her. Ich dachte an feuchten Sand, aber ich dachte zum einen, dass dieser vermutlich eine zu grobe Oberfläche ergibt und beim späteren Ausgießen der Form mit feuchtem Gips daran hängen bleiben würde. Mir fiel zunächst nichts passendes ein. Da kam die rettende Idee: Sägemehl. Davon habe ich genug in der Werkstatt.

Ich habe Sägemehl mit Wasser zu einem zähen Brei angerührt und in eine Kunststoffbox gedrückt. Erste Tests mit den Fingern versprachen eine gute Konsistenz für eine Gipsform. 

Nächstes Problem: Der Schrauber sollte nicht zu sehr verschmutzen und zugleich sollte die Form ja auch mindestens einen Millimeter größer sein als der Schrauber. So dass dieser minimal "Spiel" in der Tiefzieheinlage haben sollte. 

Auch hier hatte ich eine Lösung zu suchen. Frischhaltefolie knittert zu stark, zudem braucht man zu viele Lagen. Wurde also schon ohne Ausprobieren verworfen. Eine meiner Töchter arbeitet in einem Krankenhaus und sie hatte mir einmal größere Mengen Verbandsmateriel gebracht, das das Verfallsdatum überschritten hatte. Ich habe deshalb einiges auf Lager, was ich hier gut verwenden konnte: 

Ich habe leicht klebenden flexiblen Verband verwendet. Der Kleber haftet eigentlich nur am Verband selbst, so dass dieser Rückstandsfrei vom Schrauber entfernt werden kann. Da dieser extrem flexibel ist, kann dieser  faltenfrei um den Schrauber gespannt werden. Insgesamt kamen zwei bis drei Schichten über den Schrauber.

Nun wurde der Schrauber in das Sägemehl gedrückt und dadurch die Negativform gebildet.

Nach vorsichtigem Herausheben des Schraubers wurde diese Form mit sehr flüssigem Gips ausgegossen. Leider habe ich mich bei der Menge etwas verschätzt. Ich musste zweimal Gips nachgießen und so gab es zwei Stellen, an denen der bereits leicht erhärtete Gips auf den flüssigen traf. So hatte ich an diesen Stellen später Bruchstellen. Beim nächsten Mal mache ich lieber gleich zu viel an ...

Nach Trocknen des Gipses - bei mir etwa 1 Stunde - habe ich das Positiv entnommen. Die Oberfläche war leider ziemlich grob, das Sägemehl war vermutlich zu faserig. Aber das war kein großes Problem, denn durch die Feuchte des Sägemehls war der Gilps oberflächlich noch sehr feucht und ich konnte mit den Fingern und einem Schleifpapier sehr gut nacharbeiten. So erhielt ich ein glattes Positiv des Akkuschraubers. Die Rückseite der Form war sehr uneben, das stört aber nicht, da ich zunächst mit 4 mm starkem Kunststoff tiefziehen werde. Bei dünnen Platten mit z.B. 0,5 mm Stärke könnte die Folie unter die Form gezogen werden. Aber hier beim Erstversuch ist das unerheblich. 

Nachdem ich jetzt ein Abbild des Schraubers habe, brauche ich noch eine Tiefziehbox. Hier gehe ich zunächst einfach vor. Ich habe eine Holzkiste, die ich dazu verwenden möchte. Diese ist 40 x 30 cm groß. Also etwas größer als die Innenmaße eines Systainers. 


Auf die Box brauche ich als erstes eine Lochplatte. Als sparsamer Mensch mache ich diese selbst. Mit einer Lochschablone werden die Löcher angezeichnet, dann gebohrt. Ein heiteres Unterfangen - es handelt sich nur um etwas über 400 Löcher mit Durchmesser 3 mm. Im Netzt sah ich lediglich Boxen mit großen Löchern. Diese haben den Nachteil, dass das Kunststoff beim Tiefziehen auch in die Löcher gezogen wird und so ein eher unerwünschtes Muster erzeugt wird. Ich habe mir erhofft, dass man kleinere Löcher weniger sieht. Später zeigte sich, dass man diese dennoch minimal sieht. Ich denke, ich werde künftig Stoff überspannen. Mal sehen, das kann man sicher noch verbessern. 

Vor Befestigung der Lochplatte wird die Box komplett in den Fugen zusätzlich mit Klebeband abgedichtet. Die Grifflöcher werden mit Holz abgedeckt, verschraubt und ebenfalls abgeklebt. Sodann muss ein Loch für den Staubsaugerschlauch gebohrt werden. Zum Glück habe ich einen passenden Forstnerbohrer. Um ein Durchbiegen der Lochplatte im Vakuum zu verhindern, wird nich quer eine Alustange eingebaut.

Auf die Fuge zwischen Box und Lochplatte kommt eine Fensterdichtung. Diese sieht man später auch auf die Lochplatte aufgeklebt. 

Es ist wichtig, dass die Box absolut dicht ist, damit durch die Löcher der Lochplatte gut angesaugt wird. Den Grund hierfür beschreibe ich später.

Im ersten Bild sieht man Box mit den Positivformen. Rechts ein Holzklotz, den ich passend zur Akkuform (Bodenfläche) geformt habe. Denn in den Koffer soll später der Akkuschrauber plus Ersatzakku. 


In den folgenden Bildern sieht man den Zuschnitt von 4 Multiplex-Rahmenteilen. Ich brauche 4 Stück, die verschraubt als Rahmen über die Box gestülpt werden können. Die untere Kante wird angeschrägt, so dass dieser Stülprahmen extrem schnell über die Box gesetzt werden kann (eine weitere Erklärung hierzu folgt später beim eigentlichen Tiefziehen). 

Sodann fertige ich einen Rahmen der exakt die Maße wie obiger Stülprahmen hat, allerdings nur 1 cm hoch ist. An der Stelle, an der der Staubsaugeranschluss bei übergestülptem Rahmen ist, wird eine Aushöhlung mit der Stichsäge ausgesägt. 

Auf den Stülprahmen wird das Tiefziehkunststoff aufgelegt, der Abschlussrahmen wird dann durch das Kunststoff in den Stulprahmen eingeschraubt. So ist der Kunststoff ausreichend fixiert.

Nun ist die Tiefziehbox fertig. Auf die untere Box wird noch auf der Lochplatte eine selbstklebende Fensterdichtung (gibt es günstig im Baumarkt) ringsum angebracht. So kann seitlich keine Luft vom Sauger bei aufgelegter Kunststoffplatte angesaugt werden - ein Vakuum entsteht.
 

Ich erkläre nun kurz das Prinzip. Die eingespannte Kunststoffplatte wird erhitzt, so dass der Kunststoff weich und geschmeidig wird. Das wird je nach Art des Kunststoffes bei einer Temperatur von 150 bis 230 Grad erreicht. Ist der Kunststoff ausreichend durcherwärmt, wird dieser über die Tiefziehbox gestülpt. hier ist Eile angesagt. Kühlt der Kunststoff zu rasch ab, wird er wieder hart und der Tiefziehvorgang funktioniert nicht mehr. Vorteil: Man erwärmt das Material einfach nochmals und hat einen zweiten Versuch. 

Der Staubsauger erzeugt einen Unterdruck, der weiche Kunststoff wird angesaugt und wird auf der Lochplatte plan gezogen. Das geschieht innerhalb eines Sskundenbruchteils. Und: Innerhalb weniger Sekunden kühlt sich der Kunststoff an der Form und der Lochplatte ab und kann gleich abgehoben werden. Allerdings erst nach Abschalten des Saugers. Der Unterdruck ist enorm! 

Nun kommt es auf die Art des Kunststoffes an. Hierzu sollte man im Netz recherchieren. Besonders im Bereich der Modellflieger findet man unzählige Tipps und leider auch ziemlich viel Unsinn. Es ist auch nicht einfach passendes Material zu bekommen. In den Baumärkten gibt es in der Regel Acrylglas. Dies ist sehr spröde und eher ungeeignet. Außerdem enthalten wohl viele Kunststoffe Luftfeuchte, die dann wiederum beim Erhitzen zu Blasenbildung kommen kann. Im Baumarkt bekommt man sogenanntes Depron - 6 mm starke Kunststoffplatten aus PVC. Eigentlich eine Art wie Styropor nur fester und stabiler. Da ich  keine andere Quelle vor Ort habe, habe ich mich für dieses Material in grau entschieden. 

Ich habe aber zwischenzeitlich bei der Firma Graupner Material bestellt, mit dem ich demnächst weiter experimentieren werde. Das jetztige Material ist mir zu dick. Platten mit 30 mal 50 cm in der Stärke 0,5 mm gibt es im Onlineshop des Modellbauherstellers Graupner für unter 2 Euro. Ein Preis der durchaus OK ist.

Ich versuche es zunächst mit dem Heisluftföhn. Das funktioniert nicht, sobald eine Seite warm ist, ist die andere wieder ausgekühlt. Ich brauche eine gleichmäßigere Erwärmung. Der Terassenstrahler mit 2000 Watt erzeugt gut Hitze. Nach knapp 10 Minuten ist das Kunststoff schon recht warm. 


Also ab damit auf die Box. Satz mit "X" - Das war wohl nix!

Der Kunststoff ist doch nicht warm genug gewesen, der Kunststoff wird nicht mal stellenweise an die Lochplatte gezogen. Ich brauche etwas, womit ich die Temperatur steuern kann ... Der Gasgrill ist mir dann doch etwas zu aufwändig. Aber ich glaube, ich werde es demnächst damit ausprobieren. Denn warmer Kunststoff gast aus und der Geruch ist zum einen nicht angenehm und ich glaube auch nicht für die Gesundheit förderlich.

Ich wusste das noch nicht und kam auch gleich auf die im Netz häufig beschriebene Backofenmethode. Allerdings musste ich den erst mal komplett leer machen. Die Einschubhalter links und rechts müssen raus, da die Box sonst nicht reinpassen würde. Also Sauger, Box auf den Küchentisch, dicke Handschuhe bereitgelegt, Ofen an, Deckel mit Kunststoffplatte in den Ofen. 

Ich beginne mal mit 150 Grad. Ich stelle radch fest, das ist deutlich zu wenig. Dann steigere ich bis auf 230 Grad. Pech gehabt, der Kunststoff beginnt an einer Stelle zu reissen. Das war also zu heiß. Neue Platte eingeschraubt und nochmals in den Ofen. Ich entscheide mich für 220 Grad Umluft. Der Kunststoff beginnt anfangs wellig zu werden, spannt sich dann aber wieder und fängt dann an durchzuhängen. 3 cm durchhängen erscheint mir gut, ich hole die Abdeckung mit dem Kunststoff  mit dicken Handschuhen aus dem Ofen, der Staubsauger läuft bereits. Deckel auf die Box - Wupp - Unterdruck - der Kunststoff nimmt Form an und zieht sich dem Saugstrom des Saugers folgend auf die Lochplatte. Das dauert echt nur eine Millisekunde! Wow. Zuerst Aufregung, dann Der Überraschungsmoment, dann Freude über ein Ergebnis. Es hat funktioniert! Wow!

(Sorry für die teils gedrehten Fotos, ich bekomme das nicht hin ... Egal was ich mache, die Bilder werden gedreht angezeigt ...)

Insgesamt habe ich 4 Versuche gebraucht, um eine meinen Ansprüchen genügende Einlage herzustellen. Nachdem ich nun genau weiß, wie hoch die Temperatur sein muss, sollte es künftig mit minimalem Ausschuss machbar sein. 


Über das Erhitzen muss ich mir auch noch etwas Gedanken machen. Im Backofen gab es schon eine Geruchsentwicklung, Fenster auf, Abzugshaube an und eine halbe Stunde warten. Dann ist der Geruch weg. Vielleicht lag es auch nur an diesem Material, eine 0,5 mm-Platte ist schneller erhitzt und bedarf auch deutlich weniger Temperatur. Ich werde es bald erfahren ... 

Ein erster Passtest - ja, der Schrauber und der Akku liegen ordentlich in der Einlage. Prima! 

Die tiefgezogene Kunststoffplatte wird nun aus dem Deckel geschraubt. Sodann werden die Kanten anhand eines Originalmusters zugeschnitten (Stichsäge, Cuttermesser) und die Kanten gerundet (Schleifpapier). Nun kann diese erstmalig in einen Systainer gelegt werden. Test bestanden. Schrauber und Akku rein. Wunderbar! Ich bin begeistert. 

Der im Foto gezeigte Systainer wird übrigens nicht der endgültige sein. Ich habe bereits einen speziellen bestellt. Mit Deckelfach in das Bohrer und Bits gelegt werden und einer unten im Systainer eingebauten Schublade, in der gängige Schrauben und Dübel mitgenommen werden können. Deshalb habe ich bei der Einlage auch auf Aussparungen für eine Bitbox oder Bohrerdose verzichtet. Ich brauche dort lediglich den Schrauber und einen Ersatzakku. Das Ladegerät ist mittlerweile in der Werkstatt an der Wand fest installiert, das habe ich unterwegs noch nie gebraucht. 

 

Ich habe noch den Akkuschrauber der 14,4 Volt-Reihe. Dieser ist schon um einiges kleiner, aber er passt auch in die Einlage. Zwar nicht perfekt, aber schon so, dass er sicher transportiert werden kann. 


Ich bin vom Ergebnis begeistert und werde nach und nach schon noch die eine oder andere Tiefzeiheinlage erstellen. Zumindest war es eine nette Herausforderung und der Spaß am "Wupp" beim Tiefziehen macht den Aufwand locker wett. 


Wenn der Wunsch besteht, werde ich Euch über meine weiteren Versuche mit anderen Kunststoffen auf dem laufenden halten. 

Ich würde mich über nette Bewertungen freuen und natürlich wäre ich höchst erfreut, wenn jemand eine ähnliche Box nachbauen möchte.