SmaTrig 2.1

Skulptur aus gestapeltem Sperrholz

Auf dieser Seite beschreibe ich die Entstehung einer frei geformten Holzskulptur, die durch das Stapeln von Sperrholzscheiben und anschliessendes Schleifen entstand. Das Projekt war ursprünglich als Machbarkeitsstudie für eine frei geformte Lautsprecherbox gedacht. Statt an zwei Säulen mit einem Meter Höhe (oder unter Umständen zwei unhandlichen Brocken Brennholz) wollte ich mich an etwas kleinerem messen. So bin ich auf den Lampenfuß gekommen. Die Arbeitsschritte und meine Erfahrungen sind im Folgenden beschrieben und fotografisch festgehalten.

Diese Herstellungstechnik ist irgendwo zwischen 3D-Druck und dem klassischen Schnitzen einzuordnen. Die Form wird rein digital am Computer kreiert, die Grobform entsteht mit Hilfe von Schablonen und Maschinen, die Endform erfordert jedoch freies manuelles Arbeiten wie beim Schnitzen. Ein griffiger Name fällt mir für diese Technik nicht ein. Sperrholzstappelskulptur wäre zwar synataktisch korrekt, garantiert aber Null Treffer bei Google;) Mit "stacked plywood sculpture" oder "laminated plywood sculpture" kommt man weiter, die Ergebnisse sind auch beeindruckend.

Entwurf der Skulptur

Hier bin ich einen Weg gegangen, der den meisten von euch wahrscheinlich etwas zu umständlich erscheint. Ich schildere ihn trotzdem kurz. Den Körper habe ich mit dem Programm Blender entworfen. Ausgehend von einem einfachen Zylinder habe ich durch "Zupfen" an dem Oberflächengitter die unten gezeigte Form erzeugt. Sie ist spiegelsymmetrisch was in Blender ganz einfach einstellbar ist.

blender model
blender model

Blender bietet unendliche gestalterische Möglichkeiten, die durch eine entsprechend komplexe Bedienung erkauft werden. Fürs Erlernen der Grundfunktionen ist ein Wochenende anzusetzen. Das beste: das Programm ist open source und kostenlos, auch für Linux! Es existieren diverse kommerzielle Alternativen, z.B. Rhinoceros. Vorsicht, die klassischen CAD-Programme tun sich mit freien, gewölbten Formen oft schwer.

Der Entwurf sollte gleich die Bohrung für die Gewindestange zum Zusammenpressen der Platten enthalten, damit sie auf den Schablonen sichtbar ist.

Sobald der Entwurf fertig ist, müssen die Schablonen erstellt werden. Für Blender gibt es ein Plugin namens "LaserSlicer" das genau den Job macht. Die Bedienung ist leider etwas umständlich. Ich habe meine Form schlussendlich als STL exportiert und mit Paraview (open source, kostenlos) die Schnitte als Bilder gespeichert. Die Bilder wurden dann in ein mehrseitiges PDF konvertiert. Achtung, die Skalierung der Bilder ist entscheidend! Bei falscher oder automatischer Skalierung wird aus einer Kugel schnell ein Ei. Für die Konvertierung kann z.B. "convert" aus dem Imagemagick-Paket oder einfach nur ein Texteditor wie Word oder LibreOffice (kostenlos) verwendet werden.

Achtung: Konkave Formen (Dellen) lassen sich nur schwer schleifen!

Das Material

Es gibt keine wirklichen Einschränkungen bei der Wahl. In meiner Vorstellung sollte das Projekt von Anfang an aus dicklagigem Sperrholz bestehen - hauptsächlich aus ästhetischen Gründen. Hierfür eignet sich z.B. Baufurnierholz (BFU), das relativ günstig ist und sich somit auch für große Projekte eignet ist. Nachteilig ist die teilweise schlechte Qualität der Platten - ihrem Verwendungszweck entsprechend. Man schneidet dann einfach manche Scheiben doppelt aus und nimmt die besseren.

Die Stärke des Ausgangsmaterials ist ein Kompromiss zwischen dem Aufwand beim Herstellen der Scheiben und der Möglichkeit die Form präzise abzubilden. Ich habe für mein Projekt eine Platte mit 20 mm Stärke verwendet.

Leider kann ich bezüglich der Holzsorte keine Tipps geben. Mein Platte stammt aus dem Resteregal bei Holz-Possling. Es wird wohl Nadelholz sein, eine Art Pinie schätzungsweise. Euer Feedback ist willkommen!

Die Schablonen

Neben der Kontur der Scheiben muss die Schablone auch die Lage der Stapelbohrung enthalten. Durch diese Bohrung wird die Gewindestange beim Verkleben durchgesteckt und somit die relative Lage der Scheiben zueinander festgelegt. Je nach Entwurf liegt das Loch nicht immer mittig. Die relative Lage der Scheiben zueinander ist ohne Zentrierloch nach dem Aussägen nur schwer zu ermitteln. Die Figur "kippt" schnell wenn man die Scheiben nach Gefühl positioniert.

Die Umrisse können z.B. durch kurzes Anbohren auf das Holz übertragen werden. Wenn die Bohrungen später beim Schleifen nicht mehr sichtbar sind ist die Endform erreicht. Je kleiner der Abstand der Bohrungen, desto einfacher das Ausschneiden und Schleifen. Hier zahlt sich präzises Arbeiten auf jeden Fall aus.

Es ist wichtig bei allen Scheiben eine Markierungsbohrung an einem charakteristischen Winkel zu machen. Diese markiert dann immer "12 Uhr". Es schadet auch nicht die Löcher im gleichen Muster auf dem Umfang zu verteilen. Gerade bei runden Scheiben verliert man schnell den Überblick unter welchem Winkel sie zu verkleben waren.
Die Blätter mit dem Umrissen sollte man noch eine Weile aufheben. Sie helfen bei der Zuordnung der Scheiben, falls die Markierungen nicht mehr sichtbar oder eindeutig sind.

Tipp: Beim Sperrholz ist die Maserung der Lagen jeweils um 90° gedreht was das typische Hell-Dunkel-Muster ergibt. Die obere und untere Lage sind gleich orientiert. Beim Abkopieren der Schablone sollten die Nachbarscheiben auch jeweils um 90° gedreht auf das Brett übertragen werden. So fällt die Klebung später nicht auf, da kein hell-hell oder dunkel-dunkel Übergang entsteht.

Tipp: Es lohnt sich die oberste und unterste Scheibe doppelt auszusägen. Die Randscheiben erleichtern später das Schleifen und schützen die Kanten. Die entsprechende Schablone ist dann doppelt auszudrucken.

Auschneiden der Scheiben

Für das Ausschneiden ist eine Stichsäge mit dem Sägeblatt für Kurven gut geeignet. Vorsicht, das Holz neigt unter bestimmten Winkeln zum Ausreissen. Volle Drehzahl und ein moderates Tempo können helfen. Lieber etwas mehr "Fleisch" dranlassen als nachher Dellen wegschleifen zu müssen.

Durch die unterschiedliche Dicke der Form fallen die Klebeflächen unterschiedlich groß aus. Das kann bei den unteren Scheiben mit weniger Flächenpressung zu einer schlechten Klebung führen. Ich habe den mittleren Bereich mit einem 35 mm Forstnerbohrer etwas abgesenkt, sodass er von der Klebung ausgeschlossen ist. Zusätzlich verklebt die Gewindestange nicht durch den überquellendem Kleber.
In der Absenkung können auch die Nummern der Scheiben und ein Richtungspfeil eingezeichnet werden. Hier werden die Markierungen später beim Planschleifen nicht abgetragen.

Ästige oder fehlerhafte Scheiben (siehe unten) sollten ersetzt werden. Leider ist der Einblick in die inneren Schichten nicht möglich.

Das Verkleben

Um gute Klebungen zu erreichen sollten die Scheiben jeweils oben und unten plan geschliffen werden. Eine gute Alternative zu den kleinen und minderwertigen Schleifpapierbögen aus dem Baumarkt sind Schleifbänder für Fußbodenschleifmaschinen. Diese sind extrem haltbar und lassen sich an der Fuge leicht aufreissen.

Ein Schleifbrett bespannt mit so einem Papier hält sehr lange. Zusätzlich lassen sich von dem Band auch schmale Streifen abreißen, die später eingesetzt werden. Die Bänder lassen sich überraschend gut längs und quer zerreissen, etwa wie Gaffa-Tape.

Ich habe eine M12 Gewindestange vom Baumarkt fürs Zusammenpressen verwendet. Damit kann man locker ein paar Hundert Kilogramm Anpressgewicht erzeugen, kein Vergleich zu Zwingen. Es macht sogar richtig Spaß! Das erste was bei diesen Kräften nachläßt ist das Holz direkt unter den Muttern. Hier sollte am besten