AusbildungTechnischer Modellbauer / Technische Modellbauerin

Gussformen aus Holz, Kunststoff und Metall

Die Produkte, die in deinem Betrieb gefertigt werden, sind Unikate. Es beginnt alles damit, dass ein Konstrukteur eine Idee für ein Produkt hatte, das umgesetzt werden soll. Nun kommst du ins Spiel. Du erhältst die ersten Entwürfe und Maße und kannst sie auf deinem Bildschirm öffnen und bearbeiten. Für die Fertigung müssen alle Angaben bestimmt sein und entsprechende technische Zeichnungen vorliegen. Du prüfst also, ob diese Angaben umsetzbar sind, welche Metalle dafür in Frage kommen und nimmst eine Skalierung vor. Das bedeutet, dass du bereits das Schwindmaß einrechnest, sodass nach Abkühlung des Metalls das Modell die gewünschten Maße aufweist und nicht etwa plötzlich zu klein ist. Nun kann es mit der Herstellung der Gussformen losgehen. Das sind diejenigen Formen, in die später das Metall gegossen wird und Form annimmt. Man nennt sie Gießereimodelleinrichtungen oder auch Dauerformen. Dafür stellst du computergesteuerte Anlagen ein und überwachst die Produktion oder legst mit handgeführten Werkzeugen selbst Hand an. Die Maschinen arbeiten, sofern du sie richtig eingestellt hast, auf den hundertstel Millimeter genau. Abweichungen sind jedoch im Einzelfall möglich und deshalb musst du stets die Maße überprüfen.

Achtung, heiß!

Die sogenannte Schmelze, das flüssige Metall, wird nun in die Gießereimodelleinrichtungen eingefüllt. Das nennt man Abguss. Beim Druckgießen zum Beispiel wird die Schmelze durch einen Kolbendruck in die Form gepresst, beim Schleudergießen geschieht dies durch rotierende Teile, beim sogenannten Schwerkraftgießen fällt die Schmelze in die Form. Anschließend erstarrt die Schmelze und wird durch Gussputzen und Wärme nachbehandelt. Zum Schluss entfernst du den Anschnitt, durch den das Metall der Form zugeführt wurde.

Während man beim Sandformverfahren den Gusskörper aus Sand nicht wiederverwenden kann, können die Dauerformen immer wieder benutzt werden.

Du hast vielleicht schonmal vor einem Modell eines tollen Bauwerks gestanden – zum Beispiel dem riesigen 1:10 Akustik-Modell des Großen Saals der Elbphilharmonie im Elbphilharmonie Pavillon in Hamburg. Dann kannst du dir auch in etwa vorstellen, wie schwierig es sein muss, die vielen maßstabgetreuen Einzelteile anzufertigen, sodass sie am Ende alle zueinander passen. Wenn du wissen willst, wie man ein solches Projekt angeht, musst du einen Technischen Modellbauer der Fachrichtung Anschauung fragen!

Die Planung

Solche Architektur-Projekte sind aber nicht das Einzige, was technische Modellbauer können. Auch sogenannte Designmodelle, also Nachbildungen verschiedener Produkte, zum Beispiel Haushaltsgeräte, Autos, Flugzeuge oder einzelner Teile, zum Beispiel des Antriebs, werden von ihnen gefertigt. Wenn du dich für diesen Beruf entscheidest, bist du sowohl für die Planung als auch für die Fertigung und die anschließende Abschlusskontrolle verantwortlich. In der Planung fertigst du verschiedene Zeichnungen mithilfe eines CAD-Programms am PC an. Jedes einzelne Teil des Modells muss von dir zuvor gezeichnet werden, seine Maße bestimmt werden und die Bearbeitungsparameter ausgelesen werden.

Die Fertigung

Die Werkstücke werden meist maschinell gefertigt. Das bedeutet, dass du lediglich die Parameter einstellen musst, die Werkzeuge und Werkstoffe auswählst und entsprechend einstellst. Einzelne Fertigungsschritte werden von dir genau überwacht und die Produkte überprüft. Mit den Maßen musst du es hier ganz genau nehmen! Manche Teile müssen auch von dir mit Hand bearbeitet werden, zum Beispiel mithilfe eines Bohrers oder eines Schleifgeräts. Auch die Veredlung der Oberflächen, zum Beispiel mit Farben und Lacken, geschieht größtenteils per Hand.

Die Kontrolle

Wurden die Werte eingehalten? Passen alle Teile zueinander? Sind die Teile voll funktionsfähig? Entsprechen sie den Vorstellungen und Wünschen des Kunden? Wenn du Abweichungen misst, musst du gegebenenfalls nachbessern und einzelne Teile noch einmal bearbeiten oder austauschen.

In der industriellen Produktion, zum Beispiel in der Automobilindustrie oder im Maschinenbau, benötigt man Muster und Prototypen, die als Grundlage für die Serienfertigung dienen. Solche Prototypen, also erste Anfertigungen, sind Unikate und werden in größter handwerklicher und technischer Präzision hergestellt. Es ist deine Aufgabe als technischer Modellbauer der Fachrichtung Karosserie und Produktion, dass aus Ideen und Konstruktionszeichnungen digitale 3-D-Modelle werden und aus digitalen 3-D-Modellen echte Modelle aus Holz, Kunststoff oder Metall.

Eine sorgfältige Planung

Jeder Auftrag beginnt am CAD-Arbeitsplatz. CAD bedeutet computer-aided design und ermöglicht die digitale Konstruktion von Modellen am PC. Die dreidimensionale Abbildung erleichtert die anschließende Herstellung, da du Daten jeweils in das passende Format konvertieren und sie zum Beispiel direkt auf die CNC-Maschinen, also die computergesteuerten Maschinen, importieren kannst. Nachdem das Modell entworfen ist oder eine Konstruktionszeichnung eines Konstrukteurs von dir ausgewertet worden ist, wählst du aus Holz, Kunststoff, Metall oder plastischen Formstoffen den richtigen Rohling aus und bestimmst das Fertigungsverfahren mit den einzelnen Fertigungsschritten. Nun ist es an der Zeit, den Gehörschutz, die Schutzbrille und die Sicherheitsschuhe anzuziehen!

Aus digital wird real

Die Werkstatt deines Betriebs stellt nicht etwa Teile in tausendfacher Menge her, sondern Unikate. So kannst du also stolz von dir behaupten, dass du zum Beispiel den Prototypen für die Turbine eines neuen Passagierflugzeugtyps entworfen und hergestellt hast. Und das geht in etwa so: Um zum Beispiel Gussstücke aus Metall zu produzieren, stellst du zunächst eine Gießform aus Kunststoff her, auch „Negativ“ genannt. Diese Form wird in einem sogenannten Sandgussverfahren in Sand abgeformt, so als würdest du einen Stein in den Sand legen und wieder herausnehmen. Nachdem der Sand durch Bindemittel gehärtet wurde, füllst du flüssiges Metall in den Hohlraum im Sand und bekommst so die gewünschte Form. Es ist sogar möglich mithilfe von sogenannte Kernen komplexe Modelle mit Hohlräumen herzustellen. Das sind Teile mit Öffnungen, die in die Sandabformung gelegt werden, sodass beim Gießen das Metall sowohl um die Kerne herum als auch hinein fließt. Am Ende erhältst du also ein Modell, was zum Beispiel eine rohrartige Form hat. Nachdem das Metall ausgehärtet ist, wird der Sand entfernt und übrig bleibt das fertige Gussstück.

Der Feinschliff

Damit das fertige Gussstück den nötigen Feinschliff erhält, schneidest du zum Beispiel mit der Bandsäge unerwünschte Ränder ab, schneidest Gewinde an der Gewindeschneidemaschine, schleifst die Kanten an der Tellerschleifmaschine, lackierst das Werkstück mit der Spritzpistole und polierst es. Bevor das Werkstück zum Beispiel als Modell in die Produktion weitergeleitet werden kann, misst du alle Maße noch einmal aus und vergleichst sie mit dem Modell am CAD-Arbeitsplatz. Bis auf den hundertstel Millimeter genau muss dein Produkt mit den Maßen am PC übereinstimmen. Doch dank deiner guten Planung, der tadellosen Einstellung der CNC-Maschinen und deiner ruhigen Hand an den handgesteuerten Maschinen und Werkzeugen wird das fertige Teil abgesegnet und weiter geht es mit dem nächsten Auftrag.