Gipsguss Eines Vogelmodells (deutsch/german)

Hallo liebe Tier- und Bastelfreunde,

ich stelle euch hier meinen – immerhin teilweise erfolgreichen – Versuch vor, ein Vogelmodell aus Gips herzustellen. In einer Ausstellung eines Naturschutzvereins hier in der Nähe geht es um die Bewohner eines Naturschutzgebietes...dort wohnt nämlich die Zwergseeschwalbe. In die Ausstellung kommen auch viele kleinere Besucher und wir dachten uns, dass diese vielleicht einen möglichst praktischen Zugang zu den geschützten Tieren interessant finden könnten. Das Vogelschutzgebiet ist ja nicht unbedingt für Besucher – und Menschen überhaupt – geeignet. So wollten wir für die Kinder ein paar Gips-Zwergseeschwalben zum Anmalen machen.

Im Folgenden möchte ich euch zeigen, wie ein Modell am Computer bearbeitet, 3D-gedruckt und dann in Silikon abgegossen wird. Diese Silikonform kann anschließend mit diversen Gießmaterialien gefüllt werden, beispielsweise Kunstharz (Zweikomponenten Epoxide usw.), Deko-Beton, Blei (naja theoretisch...), Wachs oder in diesem Fall mit Gips. Heutzutage gibt es da sehr gut sortierte Bastelläden...falls noch Inspiration benötigt wird. Wenn man lebensmittelechtes Silikon benutzt, könnte man übrigens auch mit Schokolade oder so gießen. Einfach mal als Gedankenanstoß.

Step 1: Modellieren Und Drucken Des 3D-Modells

Als erstes braucht man natürlich ein möglichst gutes 3D-Modell im Computer. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie man eins bekommt: kostenlose Börsen (z. B. Thingiverse), kommerzielle Portale, komplett selber modellieren (mit Fusion 360, Blender usw.), 3D-scannen (kann man auch als Service für ein paar Euros kaufen, ist aber teuer).

Insbesondere Modelle von lebendigen Dingen sind gerne schwer zu drucken und auch nicht leichter zu gießen. In diesem Falle habe ich unter die Füße noch ein kleines Podest modelliert und die Beine etwas dicker gemacht. Sonst wird es einfach zu zerbrechlich.

Wenn das Modell steht, macht es Sinn darüber nachzudenken, ob man den 3D-Druck ein Bisschen erleichter kann. Ich habe daher das Model in der Mitte geteilt (ist ja ohnehin symmetrisch). Man kann dann die beiden Hälften flach liegend drucken und braucht nicht so viel Stützmaterial. Überhänge sind immer sehr schwer zu drucken. Nachteil ist natürlich, dass man die beiden Hälften später zusammenkleben muss...

Eine weitere Software (ich benutze Cura) rechnet das Modell in Befehle für den 3D-Drucker um. Je "hübscher" der Druck werden soll, desto länger dauert er. Ich habe mich mit einer Druckzeit von drei Stunden für einen Mittelweg entschieden. Das Modell wird aus dem Kunststoff PLA gedruck. Ein Gramm kostet so ca. 2 Cent. Mit anderen Worten: Dieses Modell ist 60 Cent wert...wahrscheinlich der geringste Einzelposten hier...

Step 2: Nachbearbeiten Des 3D-Drucks

Bei fast allen 3D-Drucks sieht man die Schicktstruktur. Die muss einen nicht weiter stören, aber da hier der 3D-Druck vervielfältigt werden soll, lohnt es sich direkt, ihn ein Bisschen aufzuhübschen. Das Glätten von 3D-Drucken ist eine Wissenschaft für sich: man kann mit Lösungsmitteln arbeiten, schleifen, polieren und diverse weitere Techniken anwenden. Ich habe dem Modell einfach mehrere Schichten einer Sprühgrundierung verpasst. Auf dem Kunststoff haftet eigentlich jede Sprühfarbe gut. Im KFZ-Bereich findet man unzählige geeignete Produkte. Wer besonders viel Geduld hat, kann das zur Perfektion treiben, für mich waren der Rücken, der Kopf und der Schnabel am wichtigsten. Von der Unterseite sieht man das Modell kaum, da muss man auch nicht so viel Zeit investieren. Außerdem sollen die Vögel später von den Kindern angemalt werden. Dabei wird ja noch eine zusätzliche Schicht aufgetragen. Nach ausgiebigem Trocknen (draußen...!!) werden die beiden Hälften zusammengeklebt. Man kann auch erst kleben und dann ansprühen, je nachdem, was einem leichter fällt. Da man zwei große Fläche verklebt, geht eigentlich jeder Kleber. Die "Naht" wird ja auch nicht belastet.

Step 3: Herstellen Des Silikon-Negativs

Es sind noch ein paar Überlegungen nötig, bevor die Form gemacht werden kann. Wie kommt später die Gießmasse in die Form und wie kommt die Luft heraus? Je dickflüssiger die Masse, desto schwieriger. Ich habe daher diese kleinen blauen Plastikdrähtchen an sinnvolle Stellen und einen Einfülltrichter an den höchsten Punkt geklebt. Man muss das Modell prinzipiell nicht aufrecht gießen, aber in diesem Fall ergab sich keine bessere Orientierung. Es dürfen sich ja möglichst keine Hohlräume bilden, in die das Gießmaterial nicht hineinfließen kann. Bei kleinen, detaillierten und friemeligen Modellen ist das schnell ein größeres Problem.

Vorteil der Entlüftungskanäle ist, dass man weniger Probleme mit Luftbläschen haben sollte. Nachteil ist, dass man nach jedem Guss die Kanäle wieder gängig machen muss und eventuell das Modell an den Verbindungsstellen "geputzt" werden muss.

Dann braucht man noch ein Gefäß, in das das Silikon-Negativ gegossen werden kann. Das ist in diesem Fall die schwarze Box. Sie sollte eine gute Größe und natürlich dicht sein. "Gute Größe" heißt: Zwischen Modell und Begrenzung sollten so ca. 5 mm Platz sein, damit man später eine stabile Wand aus Silikon hat. Zu dick ist allein deswegen nicht zu empfehlen, da Silikonkautschuk doch eher teurer ist, man also nicht so viel davon verschwenden will.

Ich habe einen relativ weichen Zweikomponenten-Kautschuk genommen. Die Form muss nicht allzu stabil sein und zum Entformen ist das flexiblere Material sehr praktisch. Mit der Schmuckwaage lassen sich die beiden Komponenten exakt einwiegen. Wichtig ist dann, möglichst gründlich zu rühren. Man sieht gut an der Farbe, ob die Mischung wirklich gleichförmig durchmischt ist. Die richtigen Perfektionisten ziehen noch in einer Vakuumkammer die Bläschen aus dem Silikon...das ist aber über meinem Budget. Es geht auch ohne, gerade, wenn es im Ergebnis nicht auf das letzte Detail ankommt.

Das gedruckte 3D-Modell wird dann von oben in die Box gehängt und vorsichtig mit dem noch flüssigen Silikon übergossen. Es darf dabei seine Ausrichtung nicht verändern, sonst hat man nachher unterschiedlich dicke Wände.

Die Aushärtungszeit ist je nach Silikonkautschuk mehrere Stunden bishin zu einem Tag. Mehr schadet nicht. Man muss nur seine Ungeduld im Zaum halten...

Nach vollständigem Erhärten wird das Modell mit einem scharfen Messer aus dem Silikon geschnitten. Die Schnitte sollten gut bedacht sein. Ziel ist ja, dass man den Guss später aus dem Silikon bekommt, aber auch, dass die Silikonform nicht in allzu viele Teile zerlegt werden muss. Hier hilft einem auch, dass das Silikon so weich ist. Man kann es gut auseinanderziehen, ohne dass es reißt.

Step 4: Gießen Der Form Mit Gips

Nun ist alles fertig um in die Kleinserienfertigung zu gehen! Das Plastik-Positiv ist aus dem Silikon-Negativ herausoperiert worden und die Silikonform damit einsatzbereit. Tatsächlich braucht das Gießen an sich eine Menge Fingerspitzgefühl. Auf dem Bild mit der Vogelparade sieht man ganz gut, was ich meine. Ganz links ist das Plastik-Positiv. Daneben ist eine Version mit reparierten Beinen (waren beim Entformen gebrochen), zwei mit fehlendem Schnabel (der Gips ist nicht in die Form geflossen) und dem Piepmatz ganz rechts fehlt ein Teil der Bodenplatte (Luftblase in der Form). Aber vor allen Dingen sieht man, das die Detailtreue verblüffend ist. Über alle Schritte hinweg ist nichts verloren gegangen. Man sieht sogar am Gips-Vogel noch die Spuren des 3D-Druckers. Das Silikon ist einfach unglaublich exakt – da bleibt nichts verborgen, im Guten wie im schlechten Sinne.

Aus meinen (noch andauernden) Gießversuchen habe ich gelernt, dass man das Gießen nicht überhasten darf. Man sollte milliliterweise die angerührte Gipsmasse eingießen, dann die Box immer wieder schwenken und leicht Klopfen. Die Silikonform ist ja in der schwarzen Plastikbox, damit man das Ganze stabil ein Bisschen bewegen kann, ohne dass die ganze Geschichte auskippt. Man hat ausreichend Verarbeitungszeit, bevor der Gips abbindet. Tatsächlich ist das Arbeiten mit Gips auch gar keine Schweinerei. Es geht alles mit einem feuchten Schwamm weg, staubt nicht (ich habe Raysin 200 verwendet) und gibt keine giftigen Dämpfe ab.

Nun kommen die ersten Gips-Vögel in die Naturschutzstation und können angemalt werden. Die Füße rot, der Schnabel orange-farben und die Federn grau. Sobald es ein paar fertige gibt, füge ich sie an dieses Instructable an.