Polystyrol – Teil 2

Es hat ca. ewig gedauert, aber jetzt gibt es a) mal wieder einen Artikel von mir (das echte Leben ist zwar klar überbewertet, kann aber doch viel, viel Zeit kosten…) und b) die längst mal fällige Fortsetzung zum vermutlich schon wieder halb vergessenen Polystyrol-Artikel von damals… ja, es wurde auch langsam mal Zeit.

Dieses Mal ein paar Worte zu den Werkzeugen und Methoden, mit denen wir vor Allem Polystyrolschäume bearbeiten können.

Werkzeuge – Messer

Tepichmesserklingen und Bastelcutter
Links Ersatzklingen für ein Teppichmesser, rechts ein Bastelcutter, unten drunter eine Schneidunterlage. Außerdem ein begrüntes Hex aus Styropor.

Wie Adam Savage auf die Frage „Welches ist Dein Lieblingswerkzeug?“ mal antwortete: „It’s hard to beat a sharp knife.“

Im Fall von Polystryrol empfehlen sich vor Allem Cutter mit auswechselbarer Klinge, da diese durch das Material sehr schnell stumpf werden. Also: Teppichmesser, Cutter, Bastelcutter, oder andere Formen von „Klingenmessern“: Für kurze, gerade Schnitte gibt es an sich nichts einfacheres, billigeres und besseres.

Apropos billig: Ich würde für diese Verwendung generell zu den Billigmodellen raten – man sollte keine guten Klingen an Polystyrol verschwenden, denn deren Lebensdauer ist auch nicht wirklich höher. Ein guter Klingenhalter hingegen, ist auf Dauer natürlich eine Investition wert.

Ich habe seit Jahren auch ein billiges Küchenmesser im Bastelkoffer, dass ich mit so einem Durchzieh-Schärfer scharf halte. Von diesen Dingern halte ich sonst gar nichts, und ich würde das einem meiner richtigen Küchenmesser nie antun. Der Winkel des Schärfers stimmt einfach nicht mit dem Winkel der Klinge überein, wodurch man zwar kurzfristig eine scharfe Klinge erhält. Diese Schärfe ist aber genau so schnell wieder raus, wie man sie rein bekommen hat. Also muss man praktisch vor jeder Benutzung nach schärfen, was das Messer schnell dünner werden lässt.

Da man Messern beliebiger Qualität aber beim Schneiden von Polystyrol ohnehin beim stumpf werden zugucken kann, ist das die Ausnahme von meiner Regel. Brauche ich ein handliches Stück von der großen Platte, mit dem ich dann weiter arbeiten kann, schärfe ich das Küchenmesser, säbel mir einen Block ab, und dann kommt der Küchendolch wieder weg.

Werkzeug – die Hitze steigt

Wir erinnern uns, PS ist ein Thermoplast. Wenn wir es also erhitzen wird es weich und formbar. Bei Schäumen ist die Schicht Material so dünn, dass es regelrecht weg schmilzt. Wenn wir also beispielsweise eine Kante abrunden wollen, dann können wir diese leicht erwärmen und dann entweder in sich zusammen schmelzen lassen oder mit einem Werkzeug (möglichst nicht mit bloßen Fingern…) umbiegen. Ein Feuerzeug oder Teelicht sind dafür durchaus geeignet, man muss aber schwerstens aufpassen, dass man das Material nicht in Brand setzt. Übrigens brennt Polystyrol an sich vergleichsweise ungiftig, die Beimengungen und Verunreinigungen aber nicht. Außerdem stinkt es. Dann wäre da noch die Kleinigkeit, dass einem ein Werkstück nach dem abfackeln in der Regel weniger gut gefällt als vorher. Also: Auf gute Belüftung achten und das Werkstück nicht abfackeln. (Das qualifiziert sich für den Wettbewerb zum sinnlosesten Tip, den ich je in einem Tutorial gegeben habe.)

Spieltisch für einen weihnachtlichen Roboterwettbewerb. Alle Vertiefungen wurden mit einem Heißluftfön in 20 mm Styroporplatten geschmolzen.

Ein etwas eleganteres Werkzeug ist ein Heißluftfön. Wenn man ihn auf niedriger Stufe (ganz unten und in großem Abstand anfangen und dann heran tasten) betreibt, kann man damit leichte Wellen in die Obefläche föhnen, sehr natürlich wirkende Löcher hinein schmelzen oder einfach Kanten abrunden und solche Dinge. Mit der Methode habe ich mal einen Spieltisch für einen Roboterwettbewerb (siehe Bild) an einem halben Tag gebaut. Basis waren 20 mm Styroporplatten. Für eine Flames-Of-War Wüstenplatte habe ich das Verfahren an auf OSB geklebter Trittschalldämmung benutzt und war auch dort sehr zufrieden. Für eine BT-Platte ohne größere Geländemerkmale, die aber trotzdem etwas dynamisch wirken soll, würde ich das sehr empfehlen.

Ob ein normaler Haushaltsfön genug Leistung hat, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen, müsste ich glatt noch mal ausprobieren. Schließlich hat ja nicht jedeR gleich einen Heißluftfön zur Verfügung.

Es gibt übrigens auch Schneiddüsen für Heißluftföne. Die bestehen im Wesentlichen aus einem flachen Rohr, das man vorne auf den Fön setzt, und das sich durch die hindurch strömende Heißuft erhitzt. Ich habe mit so einem Ding noch nie gearbeitet, kann mir aber nicht vorstellen, dass man damit mehr machen kann als ich mit meinem vorhin erwähnten Küchenmesser: Dicke Stücke in relativ gerader Linie „absägen“. Wenn jemand Erfahrungen damit hat, bitte melden. Ich würde aber niemandem raten, sich so was zum Basteln zu kaufen – die Teile sind meiner Ansicht nach für Schnitte bei Arbeiten wie „den Keller isolieren“ gedacht, nicht für Filigranes.

Während ich das hier schreibe, frage ich mich die ganze Zeit, ob man auch ein Bügeleisen oder Ähnliches sinnvoll benutzen kann… ich weiß es nicht und ich werde es wohl auch in nächster Zeit nicht ausprobieren. Aber besonders überraschen würde es mich durchaus nicht.

Thermocutter

Gut, kommen wir zu „Königsklasse“, den Thermocuttern. Im Wesentlichen funktionieren sie alle nach dem gleichen Prinzip: Durch einen dünnen Draht wird eine elektrische Stromquelle (mehr oder weniger) kurz geschlossen. Damit fließt ein großer Strom im Draht und dieser erhitzt sich, teilweise bis zur Rotglut.

Der Draht ist in der Regel Konstantan, eine Legierung deren Widerstand sich mit der Temperatur nicht wesentlich verändert. Es sind aber auch andere Materialien möglich. Die Dicke und Länge des Drahtes, die Wahl der richtigen Stromquelle und so weiter, könnte ich hier zwar diskutieren, will das aber nicht. Diverse Bauanleitungen, und alles was es dazu sonst noch zu wissen gibt, ist leicht im Internet zu finden. Ich habe mir selber vor Jahren einen Heißschneider aus einem 9V-Block, einem Laubsägebogen, Klebeband und verschiedenen Drähten gebaut. Später habe ich den Block durch einen alten Eisenbahntrafo ersetzt. Der Schneider funktionierte soweit ganz okay, war aber wenig Komfortabel, so dass ich ihn irgendwann einfach nicht mehr repariert habe als er (mal wieder) kaputt ging.

Bedenkt bei der Bastelei aber bitte drei Dinge:

Erstens: Die Spannung muss im Bereich der Schutz-Kleinspannung, also über den Daumen unter 30 Volt, liegen. Damit seid Ihr durch Eure Haut auch beim Berühren von Strom führenden Leitungen ausreichend geschützt.

Zweitens: Beim Kurzschließen fließt ein hoher Strom. Das ist was Ihr wollt, um den Draht zu erhitzen. Die anderen Leitungen erhitzen sich aber auch und können u.U. Schaden nehmen. Diese müssen daher vergleichsweise Dick sein, um mit dem Strom klar zu kommen.

Drittens: Kurz geschlossene Trafos werden ebenfalls heiß und neigen dazu kaputt zu gehen. Kurzgeschlossene Batterien und Akkus werden erst heiß und platzen dann auch ganz gerne mal. Ich will niemandem Angst machen, aber wer sich denkt „Nehme ich mal den dicken Akku vom Modellauto, viel Hilft viel.“ und dann einschaltet, wird sich daran u.U. Sein ganzes Leben lang erinnern. Also Vorsicht, wenn Ihr nicht wisst was Ihr tut.

Ein professioneller Tisch-Thermocutter – sauteuer, aber komfortabler geht es kaum.

Alternativ kann man sich auch ein professionelles Gerät kaufen. Ich will keine Werbung machen und niemanden vom selber Basteln abhalten, aber ich würde meinen gekauften Tisch-Thermocutter nicht wieder hergeben wollen. Die Kiste hat mich zwar einen ziemlich stolzen Preis gekostet, aber der Komfort eines leicht zu bedienenden Gerätes mit Temperatursteuerung, ebener Aluminium-Arbeitsplatte mit Entfernungsskala und in unterschiedlichen Winkeln einstellbarer Führungsschiene… also wenn Ihr Euch mal was Nettes zum Geburtstag oder zu Weihnachten wünschen wollt, kann ich das nur empfehlen.

Werkzeug – Schleifen und Fräsen

Wie bereits erwähnt, kann man sowohl Styropor als auch andere Polystyrolschäume gut schleifen. Man braucht an sich nur etwas Schleifpapier dafür. Da ich nie so viel brauche, leiste ich mir in der Regel das etwas teurere Textilschleifpapier, weil es haltbarer ist und man z.B. eine schmale Bahn abreißen und sie als Schleifband irgendwo herum ziehen kann. Es gibt auch Schleifklötze, in der Regel aus irgend einem Schaum-Material, mit Schleifstoffen auf der Oberfläche. Mit den Dingern hat man etwas mehr an zu fassen und man kann recht gut Kanten bearbeiten oder richtige Dellen und Kanten ins Material hinein schleifen. Aber letztlich sind die Dinger nur (im Vergleich mit dem Papier) teures Spielzeug. Nichts was man wirklich braucht.

Um die gefurchten Kanten der Hügel auf meiner großen 3D-Karte hin zu bekommen, habe ich meinen Dremel mit einem schmalen Drahtbürsten-Aufsatz benutzt. Das macht auch bei Styrodur Unmengen an Dreck, geht aber schnell und gut. Man muss halt einen laufenden Staubsaugen bei der Arbeit direkt am Werkstück haben und zwischendurch immer sich selbst, das Werkstück, den Arbeitsplatz und alles darum herum absaugen. Ich habe auch andere Dremel-Aufsätze an Polystyrolschäumen ausprobiert und es lohnt sich durchaus, etwas damit zu experimentieren, wenn man so ein Gerät besitzt.

Bearbeitung – Kleben, Spachteln, Malen

Gut, ich wiederhole es an dieser Stelle einfach noch mal: Nur wasserbasierte Farben, Kleber usw. sind sinnvoll auf Polystyrol zu benutzten. Alle unpolaren Lösungsmittel (Nitro-Verdünnung, Aceton, …) lassen das Material „schmelzen“. Jetzt muss es aber auch reichen.

Vieles von dem was jetzt kommt, habe ich schon mal in meinen Grundlagen-Artikeln geschrieben. Ich versuche also, mich hier kurz zu fassen.

Der wichtigste Klebstoff für mich beim Geländebau ist Holzleim. Ich kaufe in aller Regel den schnell trocknenden Ponal, alle Anderen sollten es aber genau so tun. Damit lässt sich Polystryrol bestens verkleben. Außerdem gibt es noch extra „Styroporkleber“ und ähnlich heißende Produkte. Sie werden üblicherweise in einem Topf oder Becher angeboten und sind etwas zäher als Holzleim. Man verarbeitet sie in der Regel mit einem Spacht. Sie erfüllen ihren Job bestens und verkleben Styropor, Styrodur usw. bombenfest. Außerdem kann man sie benutzen, um kleinere Lücken zu füllen und Dellen auszugleichen, sozusagen als „Bindeglied“ zwischen Spachtelmasse und Leim. Für den Anfang, braucht man sich aber nicht unbedingt welchen zu kaufen, wobei das Zeug auch nicht wirklich teuer ist.

Vor Allem wenn man mehrere Platten aufeinander klebt, z.B. um die typischen Battletech-Terassenberge zusammen zu bauen, kann man oft an den Klebestellen trotz großer Sorgfalt noch eine leichte Einkerbung sehen. Oder man hat sich irgendwo verschnitten. Oder man will die Oberfläche noch anders gestalten, oder man sieht irgendwo die Struktur des Schaumes durch… man will das auf jeden Fall irgendwie „verkleiden“. Normalerweise wird Farbe das nicht bewirken. Also: Spachteln.

Ich würde empfehlen, keine fertig angerührte Spachtelmasse zu kaufen. Sie ist sehr viel teurer, wird irgendwann hart, und man hat wenig Einfluss auf die Konsistenz. Mit dem Pulverzeug muss man zwar etwas aufpassen beim Umfüllen, aber das ist dann auch der einzige Nachteil. Man sollte die Masse immer „Erdfeucht“ anrühren. Dafür tut man etwas Spachtelpulver in einen Becher, fügt ein wenig (!) Wasser hinzu, rührt gut durch, gibt mehr Wasser hinzu und so weiter, bis man eine gut Konsistenz hat. Die Masse sollte keinen festen Klumpen mehr enthalten, gut streichbar aber nicht fließend sein. Je weniger Wasser, desto schneller trocknet das Zeug hinterher, desto besser ist es auch zu verarbeiten, weil es einem nicht weg fließt, sondern da bleibt und aushärtet, wo man es haben will. Es sollte halt, wie der Ausdruck am Anfang schon sagt, so feucht sein wie feuchte Erde. Gerade so wirklich durchgehend feucht. Man muss sich einmal heran tasten, dann hat man es irgendwann „im Gefühl“.

Wenn die Spachtelmasse getrocknet ist, kann man sie problemlos abschleifen und bemalen.

Soweit meine „Weisheiten“ zur Bearbeitung von Polystyrol. Für Anmerkungen, Fragen und Anregungen aller Art bin ich jederzeit dankbar

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