CAD Pictures by PC: CAD/CAM-Lösung für maßgeschneiderte Pistolengriffe

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Im hessischen Ehringshausen finden Sportschützen den führenden Hersteller von anatomischen Holzgriffen für Luft-, Sport- und Freie Pistolen. Damit die Griffe später perfekt in der Hand ihres Besitzers liegen, setzt das Unternehmen auf CNC-Maschinen von Isel in Verbindung mit der Pictures by PC CAD/CAM-Software von Schott Systeme.

Das alte Jägermotto „Der Lauf schießt und der Schaft trifft“ beschreibt perfekt, wie wichtig ein gut passender Schaft oder Griff für den Erfolg eines Sportschützen sind. Aus diesem Grund stellt Rink Formgriffe seit der Gründung im Jahr 1995 anatomische Griffe für Luft-, Sport- und Freie Pistolen her. Fast 40.000 Griffe wurden bislang in über 100 Länder weltweit an Amateur- und Profischützen wie die Olympiasieger Christian Reitz (Deutschland) und Jong Oh Jin (Südkorea) geliefert.

Firmengründer und Inhaber Thomas Rink verdankt seine Expertise der langjährigen Zugehörigkeit zur deutschen Schützen-Nationalmannschaft und zur Sportgruppe Heer der Bundeswehr. Zu seinen sportlichen Erfolgen zählen fünfzehn Deutsche Meistertitel. Anschließend absolvierte Rink eine Ausbildung zum Holztechniker mit der Abschlussarbeit zum Thema „Anfertigung von Maßgriffen für Sportpistolen unter Anwendung von CNC-Technik“. Dies war der Beginn von Rink Formgriffe und der engen Partnerschaft mit dem deutschen CAD/CAM-Softwareentwickler Schott Systeme.

Maßgeschneiderte Pistolengriffe für Profis mit Pictures by PC

Ein Großteil des Erfolgs des Unternehmens beruht auf der Bereitstellung einmaliger, maßgeschneiderter Pistolengriffe für professionelle Schützen (zusätzlich zu einer Reihe von Standardgriffen und Schäften). „Besonders stolz sind wir auf die individuell angepassten Maßgriffe, für die unsere Kunden aus aller Herren Länder zu uns kommen und Wartezeiten von sechs Monaten in Kauf nehmen“, sagt Rink.

Eine umfangreiche Auswahl an Pistolentypen namhafter Hersteller wie Feinwerkbau, Pardini, Steyr und Walther wurden alle mit der CAD/CAM-Software Pictures by PC von Schott Systeme modelliert. Diese CAD-Modelle liefern die Montagemaße für die Pistole, die von der Innenseite des Griffs gefräst werden müssen, damit er perfekt zur Pistole des Kunden passt. Rink kommentiert: „Mit den CAD-Funktionen haben wir bisher die verschiedenen Pistolenmodelle (ca. 100 im Programm) für die Innen-Ausfräsungen konstruiert“.

Obwohl die Kunden Rink ungefähre Handmaße für ihre Pistolengriffe online mitteilen können, wird ein vollständig maßgeschneiderter Service direkt in ihren Werkstätten im hessischen Ehringshausen angeboten. Bei diesem Verfahren wird eine Silikon-Modelliermasse auf einen Griffrohling aufgebaut und die Hand des Kunden direkt in das Silikon eingeprägt. Rink führt aus: „Mit dem Silikonmodell soll erreicht werden, dass der Schütze die Waffe entspannt und vor allem immer gleichmäßig halten kann. Das ist am besten zu gewährleisten, wenn der Griff die Hand voll ausfüllt und das Handgelenk nicht unnatürlich verdreht werden muss.“

Pictures by PC: Handwerkskunst meets Technologie

Beim Reverse Engineering des Silikongriffs in ein 3D-CAD-Modell sind Bereiche von besonderer Bedeutung, beispielsweise die scharfen Kanten, die die Rillen für die Hand- und Fingerabdrücke bilden. Da diese Bereiche im geformten Silikon sehr uneben sein können, führt ein vollständiger optischer 3D-Scan auch zu ungleichmäßigen Maschenmodellen, was eine genaue 3D-CAD-Modellierung erschwert. Stattdessen digitalisiert Rink mit einem Microscribe-Stift nur ein paar handgezeichnete Kurven an strategischen Positionen, etwa den Kanten, auf dem Silikonmodell. Rink hat mithilfe der offenen Programmierumgebung von Schott Systeme Prozeduren erstellt, um eine Reihe von Prozessen zur Erstellung des 3D-CAD-Modells zu automatisieren. Dazu gehört die direkte Schnittstelle zum Microscribe-Stift sowie der Import der digitalisierten 3D-Polygone und deren automatisches Glätten in 3D-Bezier-Kurven, um die Grundlage für die 3D-Flächengriffmodelle zu bilden.

Die 3D-Hybrid-CAD-Modeller (Volumen, Flächen, Maschen) von Schott Systeme ermöglichen dann den letzten Schliff für die Griffform. Diese individuellen Änderungen können an Volumen-, Flächen- und Maschenmodellen durchgeführt werden und umfassen das Verformen die Flächen (Bumping), das Ändern der Dimensionsgrößen (Offset, Skalierung) sowie das Biegen des Griffs (Global Shaping). Zu diesen hybriden Modellierungsfunktionen sagt Rink: „Ohne Pictures by PC wäre die komplexe Aufgabenstellung nicht zu bewältigen. Ich hatte zwar auch andere Programme im Auge, aber keines war so offen und flexibel wie PbPc.“

3D-Druck ist nicht immer eine Option

In einer Welt, in der der 3D-Druck für viele immer mehr in den Fokus rückt, bleibt Rink bei traditionelleren Herstellungsmethoden und erklärt: „Verschiedene Hersteller haben das schon versucht, aber die Haptik eines echten Holzgriffes ist mit 3D-Druck nicht zu erreichen.“ Auch bei der Entwicklung von 3D-Druckmaterialien führt er aus: „Auch bietet sogenanntes Holz-Filament nicht die Schweißaufnahmefähigkeit wie Massivholz.“ Ein Faktor, der eine entscheidende Voraussetzung für den Griff ist, da jedes Verrutschen beim Halten der Pistole die Schussgenauigkeit beeinträchtigt.

Das Unternehmen setzt daher weiterhin auf seine drei 3-Achsen-CNC-Maschinen von Isel in Verbindung mit ihrer Pictures by PC CAD/CAM-Software, die beide 1995 erworben wurden. Der gesamte Prozess von der Digitalisierung bis zu den Fräsdaten dauert etwa 30 Minuten, wobei die Erstellung der CNC-Werkzeugbahnen nur etwa 5 Minuten dauert. Rink kommentiert: „Mit den vielen verschiedenen Frästechnologien im CAM-Modul können wir die teilweise sehr komplexen 2,5D-Innenausfräsungen und 3D-Außenfräsungen ideal programmieren.“ Die Bearbeitung der linken, rechten und inneren Komponenten, aus denen ein fertiger Griff besteht, dauert insgesamt etwa eine Stunde. Der Kunde kann zwischen Nussbaum oder farbigem Schichtholz aus finnischer Birke wählen.

Da die bereits erwähnte Aufnahme des Handschweißes immer noch im Fokus steht, besteht der letzte Prozess bei der Herstellung im Punzieren (mechanisches aufrauen) der Hautkontaktflächen am Griff. Dadurch entsteht eine größere Oberfläche und der Schweiß kann schneller aufgenommen und wieder abgegeben werden. Für die Herstellung der Griffe und Schäfte, die die Meisterschaften gewinnen, ist schließlich zusätzliche feine Handarbeit beim Schleifen und der Oberflächenbehandlung erforderlich.

Ein Wechsel kam nie in Betracht

Rink blickt auf eine fast 30-jährige Zusammenarbeit mit Schott Systeme zurück: „Schott Systeme hat uns über die Jahre immer sehr schnell und unkompliziert geholfen, unsere Ansprüche umzusetzen. Das ist auch der Hauptgrund, warum wir seit den DOS-Zeiten (Pictures by PC 2.6) noch nicht einmal über einen Wechsel nachgedacht haben.“ Die 40-jährige Produktkontinuität, die Pictures by PC bietet (über alle DOS- und Windows-Plattformen hinweg), hat es dem Unternehmen auch ermöglicht, auf die neueste Version 3.10 zu aktualisieren und gleichzeitig alle seine 30 Jahre alten CAD und CAM-Dateien nahtlos ohne Konvertierung zu verwenden. Abschließend erwähnt Rink zum Software-Support: „Der Support bei Schott-Systeme ist ein Traum: Keine zusätzlichen Kosten und doch spätestens nach einem Tag eine kompetente Antwort oder Lösung!“

Der Autor Alec Thorne arbeitet im technischen Vertrieb bei Schott Systeme in Gilching bei München.