Fahrzeugbau mit Holz und Messing


14 08.01.2010



Feldbahn-Loren selbst bauen? Im Maßstab 1:45 ist das gar nicht so schwer. In diesem Artikel zeige ich Materialien und Werkzeuge.


Einleitung

Feldbahnfahrzeuge im Maßstab 1:45 bestehen meist aus Messing/Weißmetall und Holzteilen. Der Aufbau solcher Modelle ist nicht schwer, bedarf aber dennoch Geschicklichkeit und geeigneter Werkzeuge. Im Folgendem beschreibe ich den Selbstbau von Feldbahnfahrzeugen aus Bausätzen sowie Eigenbauten im Detail. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den verwendeten Materialien und Werkzeugen.

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Fahrzeug-Bausätze im Maßstab 1:45 bestehen meist aus Messingguss oder Weißmetall. Das Angebot an fertigen Fahrzeugen ist rar. Der Eigenbau oder Aufbau von Bausätzen ist meist die einzige Alternative. Aufgrund des erfreulichen Maßstabes 1:45 können Loren mit und ohne Aufbauten mit handelsüblichen Materialien relativ einfach erstellt werden.

Die Fahrzeuge bestehen aus einem Fahrgestell und weiteren Aufbauten. Das Fahrgestell wird zuerst gebaut. Wenn die Aufbauten aus demselben Material bestehen, kann die Montage im ersten Schritt vor dem Lackieren gleich mit erfolgen. Bei Aufbauten aus Holz füge ich diese erst nach der Lackierung im Rahmen der Endmontage hinzu.

Wie entsteht aus den Einzelteilen nun ein schmuckes handgefertigtes Modell. Dazu sind einige Arbeitsschritte notwendig.

Materialzuschnitt

Die Einzelteile eines jeden Bausatzes oder Eigenbaumodell bestehen aus Messing oder Weißmetall. Bei den Feldbahnloren wird meist Messing eingesetzt. Dieses Buntmetall eignet sich wegen seiner Löteigenschaften sehr gut für den Modellbau. Bei Bausätzen werden die Messingteile im Schleuderguss hergestellt. Die fertigen Rohlinge hängen an einem Gussbaum. Die Einzelteile müssen in einem ersten Schritt von den Gussresten befreit und gesäubert werden. Bei Eigenbauten muss das Material zugeschnitten werden.

Die Einzelteile einer Ècore-Feldbahnlore. Rahmen, Achslager und Kuppelkette sind aus Messing. Der Rahmen wurde bereits vom Gussbaum getrennt.
Zugeschnittene Einzelteile einer Eigenbaulore. Der Rahmen besteht aus gewöhnlichen handelsüblichen Messing-Profilen.

Ebenso wird bei Eigenbauten meist Messing in Form von Standard-Profilen verbaut. Das Material muss ausgemessen und zugeschnitten werden. Der Zuschnitt erfolgt am Besten mit einer Kreissäge – ich benutze ein Proxxon-Model – oder einer kleinen Metallsäge.

Die Gussreste werden mit einer kleinen Säge entfernt und anschließend mit einem Schleifgerät nachbearbeitet. Für feine Schnitte benutze ich eine kleine Juwelier-Säge (Fohrmann 14121). Feine Sägeblätter für die Metallbearbeitung sind ebenfalls bei Fohrmann erhältlich. Bei gröberen Schnitten ist eine Bügelsäge die bessere Wahl (Fohrmann 30219). Nach dem Abtrennen der Gussreste sollten die Nahtstellen gesäubert und entgratet werden. Hier hat sich ein Bohrschleifer (Proxxon oder Dremel) bestens bewährt. Zur Reinigung verwende ich erst eine Korundscheibe und anschließend eine Messingbürste. Eine Feile und vielleicht auch Schleifpapier könnte ebenfalls hilfreich sein.

Kleine Juweliersäge von Fohrmann (Artikelnummer 14121).
Proxxon Micromot Feinbohrschleifer FBS 12/E. Ein separates 12 Volt-Netzteil ist erforderlich. Passend zu der Maschine sind Halter mit Schraub- oder Saugfuß erhältlich.
Korundschleifer und Messingbürste für den Materialzuschnitt und die Reinigung.

Nachdem alle Teile gesäubert sind, sollten diese noch einmal begutachtet werden. Größere Teile sind nicht immer gerade. Einige Lorengestelle musste ich mit Zange und Hammer (bitte einen Kleinen!) zu Leibe rücken. Wenn alles gut aussieht, kann mit dem eigentlichen Aufbau begonnen werden.

Aufbau

Dem Grunde nach gibt es drei verschiedene Arten von Materialverbindungen:

  • Messing - Messing
  • Messing - Weißmetall
  • Messing/Weißmetall - Nichtmetalle (Holz, Kunststoffe o.ä.)

Für die Verbindung von Messingteilen nehme ich nur noch einen Gasbrenner. Lediglich bei kleinen filigranen Teilen ist ein Lötkolben besser geeignet, da die große Hitze des Gasbrenners kleineren und dünneren Teilen schaden könnte. Früher habe ich diese Teile auch geklebt (Zweikomponentenkleber und/oder Sekundenkleber). Löten ist aber in jedem Fall die stabilere Variante. Hierzu benutze ich folgende Werkzeuge:

  • Eine keramische Lötplatte (Fohrmann 61022) mit kleinen Stahlstiften zur Fixierung der Bauteile (Fohrmann 61023).
  • Einen kleinen Gasbrenner (z. B. Micro-Hartlötgerät von Proxxon - Fohrmann 61118). Das Modell ist beliebig, es sollte jedoch ein Piezozünder vorhanden sein. Das häufige Anzünden wird so vereinfacht.
  • Eventuell einen kleinen Lötkolben.
  • Lötzinn oder Lötpaste (Fohrmann 61044).
  • Lötwasser (Fohrmann 61690) als klassisches Flussmittel.

Mit der Lötpaste (Weichlötmetallmasse) wird eine Weichlöt-Verbindung hergestellt. Diese Art der Verbindung hat bei mir bisher immer ausgereicht. Bei sehr großen Teilen kann auch eine Hartlöt-Verbindung (Silberlot-Paste Fohrmann 61005 oder Silberlot Fohrmann 61003) hergestellt werden. Das Hartlot hat aber einen viel höheren Schmelzpunkt.

In der letzten Zeit habe ich mehr mit Lötzinn gearbeitet. Hier wird das Metall genügend erhitzt. Danach kann ohne weitere Wärmezufuhr ein wenig Lötzinn auf die Stelle gegeben werden. Durch das Flußmittel fließt das Zinn von selbst. Die Lötstelle muss halt nur heiß genug sein. Auch sollte das Zinn gut dosiert sein. Bei sehr kleinen Teilen kann die Verwendung eines Gasbrenners ungeeignet sein, weil die große Hitze Verformungen oder Zerstörungen an den filigranen Bauteilen hervorrufen kann. Hier kann ein Lötkolben oder eine Klebeverbindung verwendet werden. Bei Benutzung mit Weichlötpaste oder Lötzinn reicht schon ein kleines Modell mit 40 Watt. Ich benutze hier gern meine Lötstation von Weller.

keramische Lötplatte mit Löchern für Haltestifte.
Mit den Haltestiften aus Stahl kann das Werkstück platziert und festgehalten werden.
Lötwasser, Lötpaste und Verdünner von Fohrmann.
Verschiedene Gaslöter und Ersatzgas. Der linke Brenner hat einen Aufsatz wie bei einem Lötkolben. Damit lassen sich kleinere Teile ohne viel Hitze verlöten.
Regelbare Wellerlötstation mit 40 Watt.

Manchmal ist das Verzinnen von Messingteilen recht schwierig. Das Metall will das Zinn einfach nicht annehmen. Hier hilft das aggressive Lötwasser als Flussmittel. Ich verwende meist Lötwasser in Verbindung mit Weichlötpaste oder Lötzinn. Das Lötwasser greift das Metall an. Deshalb sollte nach dem Löten eine intensive Reinigung mit vorgenommen werden. Wasser und Spülmittel reicht für diese erste Reinigung vollkommen aus.

Das Weichlöten ist ganz einfach. Ein Bauteil mit Lötwasser bepinseln und mit Lötpaste einstreichen. überschüssiges Zinn kann anschließend mit der Messingbürste beseitigt werden. Alles übrige fliegt spätestens beim Sandstrahlen davon. Die zu verbindenden Teile werden auf der Lötunterlage mit den Stahlstiften fixiert. Nun kann der Brenner kommen. Die Lötstelle wird vorsichtig erhitzt. Die dunkle Weichlötpaste beginnt zu brodeln. Nach einigen Sekunden und genug Hitze ist das glänzende Zinn zu sehen. Wenn die Einwirkung der Flamme zu lange dauert, beginnt die Verzunderung. Zu Beginn hatte ich öfter zu wenig Hitze zugeführt, sodass die Verbindung nicht richtig fest war. Erst wenn das Zinn richtig lacht, ist der Lötvorgang beendet. Danach sind die Teile sehr heiß und müssen abkühlen. Wichtig beim Löten ist, dass die Teile gereinigt sind. Gerade bei Gussteilen kann noch ein Überzug der Fertigung vorhanden sein, der die Aufnahme des Zinns verhindert. Eine Verzunderung ohne dauerhafte Verbindung wäre die Folge.

Die Verbindung von Messing mit Weißmetall sollte nicht gelötet werden. Weißmetall hat einen sehr niedrigen Schmelzpunkt und schmilzt, bevor das Messing richtig warm ist. Für diese Verbindungen nehme ich einen Zweikomponentenkleber. Bewährt hat sich bei mit UHU Endfest 300. Der Kleber hat eine Verarbeitungszeit von 2 Stunden. In dieser Zeit können die Teile immer noch fixiert werden. Nach 12 Stunden bei Raumtemperatur ist der Kleber ausgehärtet. Im Backofen bei 100 °C ist der Kleber sogar schon nach 10 Minuten fest. Wem die Trocknungszeit zu lange dauert, der kann auch UHU Plus schnellfest oder Molak Twin 5 nehmen, der eine Verarbeitungszeit von 5 Minuten hat. Nach 20 Minuten ist die Klebestelle fest.

Auch für Verbindungen zwischen Weißmetallteilen benutze ich Zweikomponentenkleber. An das Löten mit Speziallot (niedriger Schmelzpunkt) habe ich mich noch nicht gewagt.

Zweikomponentenkleber bestehen aus Kleber und Härter, die vor der Verarbeitung vermischt werden. Nach dem Aushärten entsteht eine stabile elastische Verbindung.
Ein mit Zweikomponentenkleber behandeltes Weißmetallgehäuse. Der Kleber kann sehr sparsam angewendet werden.

Für Verbindungen zwischen Metallen und Nichtmetallen (Holz, Kunststoff o.ä.) benutze ich nur Zweikomponentenkleber. Mit Sekundenkleber arbeite ich nicht so gern, da die Verbindungen recht spröde sind. Eine brauchbare Variante besteht in der Fixierung der Teile mit Sekundenkleber und dem anschließendem Nachkleben mit Zweikomponentenkleber.

Bei kleinen Teilen sollte der Kleber sehr sparsam verwendet werden, da sonst Kleberückstände am Modell sichtbar bleiben.

Meine gebauten Fahrzeuge haben alle einen metallischen Grundaufbau. Holz und andere Werkstoffe werden erst in der Endmontage dazu gefügt. Deshalb kommt nach dem Aufbau durch Löten die Reinigung mit anschließender Lackierung.

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Fertig aufgebautes Fahrgestell. Hier sind noch Reste von Lötzinn und Flussmittel zu sehen. Durch die Hitze des Gasbrenners ist das Metall angelaufen.

Lackieren

Vor der Lackierung folgt die Säuberung des Modells. Ich benutze hierzu eine selbstgebaute Sandstrahlkabine. Mit einer Badger-Strahlpistole (Fohrmann 52260) und Korundstrahlmittel (Fohrmann 52261) bei 6 Bar Druck werden Klebe- und Zinnreste entfernt. Gleichzeitig wird die Messingoberfläche aufgeraut. Dadurch haften die Grundierung und der Lack besser.

Eine Strahlkabine im Eigenbau. Die Sandstrahlkabine besteht aus Sperrholz und ist innen mit Aluminium ausgekleidet. An der Ober- und Rückseite befinden sich große Fenster aus Plexiglas für den Lichteinlass. An der Frontseite sind zwei Einlassöffnungen für die Arme mit passenden Armschützern.
Innenansicht der Strahlkabine.
Badger-Strahlpistole und Strahlmittel von Fohrmann. Das Strahlmittel kann natürlich mehrfach verwendet werden. Die Verwendung von Glasperlen zum Strahlen hat bei mir nicht die gewünschte Wirkung erzielt. Weißmetalle strahle ich mit weniger Druck.

Zum Strahlen werden die Bauteile in der Kabine platziert. Danach kann der Deckel geschlossen werden. Da das Strahlmittel sehr fein ist und der Deckel nicht luftdicht schließt, ist das Tragen einer Staubmaske sehr empfehlenswert. Die bessere Abdichtung ist noch mal eine Aufgabe in der Zukunft. Der Druck des Kompressors pustet das Strahlmittel bis in die kleinsten Ritzen. Durch die öffnungen kann das Strahlen gut beobachtet werden. Der Strahlvorgang ist abgeschlossen, wenn sich die gesamte Oberfläche dunkler gefärbt hat.

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Lorenrahmen nach dem Sandstrahlen. Zinnreste sind entfernt worden und die Oberfläche ist gleichmäßig aufgeraut.

Auf dem Bild gut zu erkennen ist, dass überschüssiges Zinn vom Lötvorgang ebenfalls entfernt wurde. Das Sandstrahlen entfernt auch kleine Oberflächendefekte und Verunreinigungen.

Unmittelbar nach dem Strahlen erfolgt die Entfettung mit Waschbenzin und eine Grundierung. Für die Grundierung und Lackierung verwende ich Weinert Acrylfarben auf Nitrobasis. Weinert-Farben haften sehr gut auf Metallen, haben eine hervorragende Deckkraft und sind nach kurzer Zeit staubtrocken. Zu Beginn wird eine Grundierung mit der Airbrush-Pistole aufgetragen. Dazu verdünne ich die Weinert-Grundierung (Weinert 2698) mit der passenden Verdünnung (Weinert 2600) im Verhältnis 3:2 (3 Teil Grundierung und 2 Teile Verdünnung). Die Grundierung wird sehr dünn aufgetragen. Nach 24 Stunden ist die Grundierung vollständig durchgetrocknet. Jetzt kann die richtige Lackierung erfolgen. Für meine Feldbahnmodelle benötige ich nur wenige Farben. Alle Lorengestelle sind schwarz (RAL 9005) und die Mulden der Kipploren sind grau (RAL 7030). Die Weinert-Farbe wird wieder mit dem Weinert-Verdünner im Verhältnis 3:2 gemischt (3 Teil Farbe und 2 Teile Verdünnung). Zusätzlich erhält das Gemisch einen Zusatz des Weinert-Mattierungsmittels (Weinert 2699). Ich gebe hier 5% auf die gesamte verdünnte Farbmenge hinzu. Der Farbauftrag erfolgt wieder mit der Airbrush-Pistole. Ich verwendet einen Öl-Kompressor mit Wasserabscheider und spritze die Modelle mit 2 bar Druck. Der Farbauftrag erfolgt in 2-3 dünnen Schichten. Dazwischen liegen in ein paar Minuten Trocknungszeit. Nach einem Tag ist das Modell durchgetrocknet.

Damit sich der Gestank der Nitro-Farben nicht im ganzen Zimmer ausbreitet, benutze ich zum Lackieren eine Farbbox mit Staubabzug.

Vorderansicht der Farbbox mit Drehteller. Die vordere Klappe lässt sich beim Lackiervorgang nach oben schieben.
Rückseite der Farbbox mit Lüfter.

Die Farbbox besteht aus Sperrholz und hat an der Rückseite einen großen Lüfter. Davor sitzt ein Filter, wie er bei Dunstabzugshauben verwendet wird. Während des Betriebs wird der Lüfter eingeschaltet und saugt Farbdämpfe und Staub ab. Die Vorderseite hat eine Klappe, die während des Lackierens geöffnet ist. Nach dem Ende aller Arbeiten wird der Deckel geschlossen.

Einblick in das Innere der Farbbox.
Vor dem Lüfter befindet sich eine Lochplatte mit einem Filter, wie er in Küchen-Abzugshauben Verwendung findet.
Kleinteile können auf Zahnstochern und Knete befestigt werden.

In der Farbbox steht ein Drehteller von Fohrmann, auf dem die Modelle platziert werden. Während des Lackierens kann das Modell so problemlos von allen Seiten erreicht werden.

Wenn an dem Modell keine weiteren Aufbauten und keine Alterung notwendig sind, ist die Montage an dieser Stelle beendet. Zur Verbesserung der Grifffestigkeit sollte noch ein Überzug mit Klarlack erfolgen. Dazu verwende ich den Klarlack von Weinert (Artikel 2697) mit Verdünnung im Verhältnis 3:2. Dazu wieder 5% Mattierungsmittel, damit die matte Farbe durch den Klarlack keinen neuen Glanz erhält. Meistens mache ich jedoch mit der Alterung weiter, denn welches Feldbahnfahrzeug sieht schon neu aus.

Altern

Beim Altern wird die frische Lackierung gleich wieder verunstaltet. Mit Puderfarben von ASOA werden mehr oder weniger starke Rost- und Dreckspuren aufgetragen. Dabei kann ein gewöhnlicher Pinsel benutzt werden. Das Altern sollte eigentlich erst am Schluss ausgeführt werden. Einige Modelle habe ich bereits nach der Lackierung gealtert. Die weiteren Holzaufbauten wurden erst später angebracht. Für die Alterung des Holzes benutze ich die ASOA-Beize „verwittertes Holz“ ohne anschließende Klarlack-Lackierung. Wenn allerdings die Holzaufbauten ebenfalls mit Farbpuder behandelt werden, so sollte der finale Klarlacküberzug wirklich erst am Schluss stattfinden.

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Dezente Rostspuren am Lorenrahmen mit ASOA Puderfarben.

Die Puderfarben haften nicht dauerhaft am Modell. Eine Fixierung mit mattem Klarlack ist notwendig. Bei Modellen benutze ich wieder den Weinert-Klarlack. Wichtig ist dabei, dass der erste überzug aus größerer Entfernung als Nebel erfolgt, damit der Farbpuder nicht weggeblasen wird. Nach einigen Minuten Trockenzeit kann der finale Klarlacküberzug erfolgen. Der Klarlacküberzug mit der Sprayflasche ist mir einige Male misslungen, da der hohe Druck der den Farbpuder weggefegt hatte. Eine feinfühlige Dosierung ist nur mit der Airbrush-Pistole möglich.

Eine Alterung besteht natürlich nicht nur aus Rost, sondern auch aus Schmutz in hellen und dunklen Tönen. Diese Schmutzspuren können mit stark verdünnter Farbe (Molak, Revell oder Humbrol) und Pinsel erzeugt werden. Auch sind hier bei ASOA entsprechende Puderfarben erhältlich.

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Verschmutzer Feldbahndiesel OMZ 117 von Ècore. Die Alterung wurde hier bereits vom Hersteller durchgeführt.

Nach ausgiebiger Trockenphase sollte das Modell grifffest sein und ausreichend matt wirken. Nun ist es fast geschafft. Jetzt fehlen noch die restlichen Aufbauten.

weitere Aufbauten

Feldbahnloren werden teilweise mit Holz verfeinert. So besitzen Plattform- und Stirnwandwagen Beplankungen aus Holzlatten. Bei den Bausätzen sind die zugeschnittenen Hölzer bereits beigelegt. Bei Eigenbauten verwende ich Zuschnitte aus 1 mm Buche-Sperrholz. Sehr gut ist auch Abachi-Holz geeignet. Diese Holzart ist sehr weich und lässt sich mit einer Drahtbürste gut altern. Diese dünnen Hölzer sind im Fachhandel (z.B. Modulor) erhältlich. Für den Zuschnitt benutze ich die Proxxon Kreissäge mit feinem Sägeblatt. Durch den Parallelanschlag erhalten alle Hölzer die gleiche Breite.

Bausatz eines Ècore Stirnwandwagens mit zugeschnittenen Hölzern. Die Qualität der Hölzer sollte jedoch erst begutachtet werden (gleiche Höhen). Bei mangelnder Qualität kann das Holz aus dünnen Platten (1 mm) selbst zugeschnitten werden.

Die Verbindung zwischen dem metallischen Fahrgestell und dem Holz wird mit Zweikomponentenkleber hergestellt. Dazu sollte die Farbe auf dem bereits lackierten Modell an den Klebestellen mit einer feinen Feile entfernt werden. Der Kleber sollte hier wirklich sparsam aufgetragen werden, damit hinterher keine Reste zu sehen sind.

Verbindungen von Holz auf Holz können mit gewöhnlichem Holzkleber hergestellt werden.

tragender Holzaufbau auf einem Feldbahn-Truck. Die Befestigung erfolgte mit Zweikomponentenkleber.
Auf dem Grundaufbau aus Holz kommen dünne Holzbretter. Die Verbindung erfolgt mit verdünntem Holzleim. Die Schraubenimitate wurden mit einem Farbstift hergestellt.
Holzaufbau eines Stirnwandwagens für den manuellen Verschub. Solche Wagen wurden früher tatsächlich mit Muskelkraft bewegt.
Modell eines Plateauwagens für die Ablage der Formlinge. Der Holzaufbau wurde mit Zweikomponentenkleber befestigt.

Nach dem Trocknen der Klebeverbindungen kann eine Alterung der Holzteile erfolgen. Sehr gut wirkt die ASOA-Beize „verwittertes Holz“. Diese wird vorsichtig mit einem Pinsel aufgetragen. Das kann auch erfolgen, nachdem das Fahrgestell bereits gealtert und abschließend mit Klarlack überzogen wurde. Wenn das Holz noch zusätzlich mit Puderfarben behandelt wird, muss zum Schluss noch der Klarlacküberzug erfolgen. In diesem Falle sollte das Fahrgestell vorher noch nicht abschließend behandelt worden sein. Der Klarlacküberzug erfolgt über den gesamten Wagen. Jetzt ist das Fahrzeug fast fertig gestellt.

Abschluss

Als letzte Aktion werden die Achsen eingesetzt. Hier gibt es ganz unterschiedliche Konzepte. Zum einen kenne ich die spitz gelagerten Feldbahnachsen (Vertrieb Rolf Tonner) und zum Anderen die Ècore-Achsen, bei denen die Achse starr in die Lager eingesetzt werden kann. Auf der Achse bewegt sich eine Kunststoffhülse mit den Rädern.

Die Achsen können durch leichtes Aufspreizen des Rahmens eingesetzt werden. Fertigungstoleranzen des Rahmens werden von den Ècore-Achsen besser toleriert. Die Achsen können vor dem Einsetzen noch gekürzt werden. Bei den spitzgelagerten Achsen sollte der Rahmen schon die exakte Breite haben, damit das Aufspreizen nicht zu einem Defekt führt.

Zu guter Letzt wird eine Probefahrt durchgeführt.

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