Gbk-vaunu 3d-tulostamalla

Olen rakentanut aiemmin Gbk-vaunun malleja käyttäen saksalaisen tavaravaunun alustaa pyöräkertoineen, ja kasaamalla korirakenteen styreenilevystä leikatuista paloista. Umpitavaravaunulle tyypilliset seinien vahvikepalkit toteutin syövyteosina. 3d-menetelmällä koko korirakenteen voi tehdä yhdeksi kappaleeksi. Päätin kuitenkin 3d-tulostettuun malliinkin toteuttaa vaunun ilmanvaihtoluukut syövyteosina, koska niiden ohuet varret olisivat todennäköisesti helposti rikkoutuvia tulostetta ”pedistä” irrotettaessa ja pestäessä.

Vaunu on suunniteltu ilmaisella FreeCad-ohjelmistolla. Itsellä on taustaa koneensuunnittelusta ja teknisestä piirtämisestä, ja ohjelmiston perusasioiden haltuunotto ei ollut ylivoimaista. Opettelun apuna käytin YouTubesta löytyviä videoita. FreeCadiin keskittyviä videoita on lukuisia, ja ratkaisu ongelmaan kuin ongelmaan löytyy varmasti. Myös nykyisin paljon esillä ollutta tekoälyä voi hyödyntää ongelmatapauksia ratkottaessa.

Ja sitten mallin suunnitteluun. Itse korirakenne on aika yksinkertainen laatikkomaisen muodon ansiosta. Hiukan enemmän pohdiskelua aiheuttivat telit. Tein niistä irto-osat ajatuksena kolmipisteripustus. Eli toinen teli pääsee hiukan keikkumaan. Toinen teli kiinnitetään ruuvilla alustaan, ja näin se pääsee aavistuksen kääntymään. Parantaa kulkuominaisuuksia jyrkissä kaarteissa ja lyhyissä vaihteissa. Telin laakeripesien sisäosaan suunnittelin upotuksen, johon messinkinen laakerikuppi asetetaan. Näin pyöräkerta rullaa herkästi, eikä akselin terävä kartio syö rakennetta ajan mittaan pilalle. Käytetty resiini on sen verran joustavaa, että pyöräkerran saa ujutettu paikoilleen telin sivuja varovasti taivuttamalla. Mallinsin vielä pyöräkerratkin, vaikka niitä ei luonnollisesti ollut tarkoitus tulostaa. Mutta niistä oli merkittävästi apua telien suunnittelussa ja mitoituksessa.

Kun kaikki osat oli valmiit, tein niistä tulostusta varten stl-tiedostot, jotka lähetin osien tulostajalle. Tulostus tapahtui ihan koti-Suomessa. Nykyisin näitä tulostuspalveluita on tarjolla useampiakin. Jossain vaiheessa ajatuksissa oli oman tulostimen hankkiminen, mutta hiukan vielä arveluttaa muutama seikka, kuten lämpötilavaatimukset tulostuksen aikana, ja ilmeiset hajuhaitat. Kotitallissa kun lämpötila ei ylitä kuin parina kesäkuukautena kaksikymmentä astetta, joka ilmeisesti on jonkinlainen minimi resiinin kanssa touhutessa. Toiseksi resiinin, ja etenkin osien puhdistamiseen käytettävän IPA:n hajuhaitoista on paljon puhetta. Joten toistaiseksi tyydyn ulkopuolisiin palveluihin.

Ilman valmisosia projektista ei selviä, joten pyöräkerrat hankin saksalaisesta nettikaupasta, ja ne ovat Mullerin valmistamat RP025-mitoituksella. Samalla tuli kytkinten rungot, jotka ovat Pehon valmistamia tarvikeosia, ja niissä on jousimekanismi, joka sallii kytkimen ”venyvän” ja kääntyvän. Runko-osassa oleva magneetti palauttaa kytkimen perusasentoon, kun vaunut irrotetaan toisistaan. Kytkin itsessään on Tilligin normikytkin. Ja paketista löytyi vielä ne aiemmin mainitut messinkiset laakerikupit, Pehon tekeleitä nekin.

Yhteevetona voisi todeta, että 3d-tulostamalla valmistettu teli ei pärjää yksityiskohtien vertailussa syövyteosista valmistetulle. Mutta 3d-tulostamisen etu on, että kun on saanut vaunun suunniteltua, niin huomattavasti vähemmällä vaivalla saa veturin perään pitkänkin letkan vaunuja. Menetelmä ei sovellu kaikkien vaunutyyppien valmistamiseen, mm. laidoilla varustetuissa avotavaravaunuissa realistisen ainevahvuuden saavuttaminen tuskin onnistuu. Mutta umpitavaravaunuissa ja säiliövaunuissa käyttökelpoisen lopputuloksen saavuttaminen on ihan mahdollista.