Risikominimierung im Modellbau

Im vorigen Beitrag erwähnte ich quasi beiläufig, dass die Bearbeitung von Werkstücken grundsätzlich risikobehaftet ist, bis hin zum Totalverlust. Es hat dann noch ein paar Tage gedauert, bis mir selbst die Tragweite dieser Aussage vollständig bewusst wurde.

Die weiter unten erwähnte «Ventilstange» als Teil der Ventil-Baugruppe

Grundsätzlich ist nämlich jeder spanhebende Bearbeitungsschritt (z.B. Sägen, Drehen, Bohren, Feilen etc.) riskant. Der abgesägte Abschnitt vom Halbzeug kann zu kurz sein, die Bohrung fehlplaziert/unrund/zu gross/zu tief, die Zylinderbohrung/-ausdrehung kann ein Übermass aufweisen oder der Kolben ein Untermass. Material, welches man einmal abgenommen hat, kann man kaum wieder «dranflicken». Wie der Rheinländer in seiner trockenen Art feststellt:»Wat fott es, es fott!». Und auch Lötungen können sehr misslingen und bis dahin perfekt vorbereitete Werkstücke in Schrott verwandeln 😳 .

Nur wenige derartige Fehlschläge lassen sich mit Zusatzaufwand(!) «retten», z.B. dieser hier, was letztlich aber nur eine Schadensminimierung darstellt, denn ein vorheriges Risiko war «schlagend» geworden und ein Schaden bereits entstanden.

Jeder Modellbauer hat vermutlich sein eigenes, spezielles «Qualifikationsprofil», also Bearbeitungstechniken die er gut bis sehr gut beherrscht, und Bearbeitungstechniken die für ihn eher eine «Angstdisziplin» darstellen wegen erhöhten Risikos des Misslingens.

Um verschiedene Risiken miteinander vergleichen und ggf. priorisieren zu können, wird im Risikomanagement gerne mit Risikomatrizes gearbeitet, einer Kombination (z.B. dem Produkt) aus Schadenshöhe und Eintrittswahrscheinlichkeit.

Nun ist es allzu menschlich, unangenehme Arbeiten vor sich her zu schieben.

Im Sinne des Risikomanagements ist das aber alles andere als zielführend: die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Schadens bei der Bearbeitung eines Werkstücks mit einer ungeliebten (weil schlecht beherrschten) Technik verändert sich nämlich nicht durch Vor-sich-her-schieben.

Allerdings wird durch vorgezogene andere Bearbeitungsschritte, bei denen man sich «sicherer» fühlt, der Wert des Werkstücks durch die eingesetzte Arbeits- bzw. Lebenszeit erhöht. Und damit auch die Schadenshöhe, wenn am unvermeidlichen Ende der Bearbeitung eines Werkstücks doch noch etwas schiefgeht.

Um hier keine Missverständnisse aufkommen zu lassen: nicht alle Bearbeitungsschritte bei allen Werkstücken lassen sich beliebig in ihrer Reihenfolge verschieben. Oft baut eine Bearbeitung auf einem zuvor erreichten Zwischenstand auf. Das meine ich nicht. Aber dennoch gilt: solange sich Bearbeitungsschritte in ihrer Reihenfolge verschieben lassen, wird ein permanentes, latentes Schadenspotenzial minimiert, wenn man die schwierigste Bearbeitung vorzieht, anstatt sie aufzuschieben.

Ein Beispiel aus der Praxis

Für mich ist das Löten eine Technik, mit der ich noch nicht so recht «warm» geworden bin – Wortspiel rein zufällig 😉.

Kürzlich fand ich mich in der Situation, dass ich die «Ventilstange» (Teil 57) für eine Art Fliehkraftregler-gesteuertes «Abblaseventil» des Stirlingmotors “Rainer” von Bengs Modellbau anfertigen wollte. So sieht die Zeichnung dafür aus, reduziert auf das hier Wesentliche:

Zeichnung Ventilstange. (modifiziert nach Original Zeichnung Bausatz «Rainer», Modellbau Bengs)

Herr Bengs gibt vor, dieses Bauteil aus einem ø 5.0 mm Silberstahl zu fertigen. Der offensichtlich einzige Grund dafür, dieses Bauteil aus einem ø 5.0 mm Rundmaterial heraus zu «schälen» ist der 1.0 mm dicke Ventilteller mit ø 5.0 mm an einem Ende. Die restliche Länge der o.a. Ventilstange sollte auf ø 3.0 mm abgedreht werden. Da es sich um ein sehr schlankes Bauteil handelt (Länge/Durchmesser initial = 9.6, am Ende der Bearbeitung sogar = 16(!)), empfiehlt Herr Bengs für dessen Fertigung den Einsatz einer Lünette, zum Abfangen der Schnittkräfte und Vermeidung von Durchbiegung des Werkstücks während dessen Bearbeitung.

Da ich keine Lünette für meine Drehbank besitze und auch aus grundsätzlichen Überlegungen einen Widerwillen dagegen habe, ca. 2/3 des eingesetzten Halbzeugs zu zerspanen, hatte ich einen alternativen Plan: ich würde für die Ventilstange einen ø 3.0 mm Silberstahl nehmen und an dessen Ende einen 1.0 mm dicken Ventilteller von ø 5.0 mm hart anlöten. Allerdings in meiner Angstdisziplin 🙄.

Um den Ventilteller zentrisch an das stumpfe Ende der Ventilstange anlöten zu können, sah ich stangenseitig eine ca. 2.5 mm tiefe, zylindrische Zentrierbohrung von ø ca. 1.2 mm vor, sowie am Ventilteller einen ca. ø 1.1 mm (wegen Lötspalt) und ca. 2.0 mm langen «Führungs- und Zentrierzapfen» vor.

So in etwa sah das aus, vor dem Löten:

Dann vor dem Löten kurz Mass genommen, ob alles gut passt, und dann wurde es Ernst!

Schliesslich das Unvermeidliche: nach dem Löten ist das Werkstück in der Regel sehr unansehnlich und muss «verputzt» werden.

Ich hatte ja vorab bereits zugegeben, dass Löten nicht meine Stärke ist. Wenn die Lötung vollständig in die Hose gegangen wäre, hätte ich lediglich je 5 mm (inkl.Sägeschnitt/Abstechen) vom ø 5 mm Silberstahl und vom ø 3 mm Silberstahl verloren, plus natürlich die Arbeit für die Vorbereitung des Ventiltellers.

Hätte ich andererseits zuerst das Werkstück passend abgelängt, Gewinde aufgeschnitten und die Abflachung hergestellt, hätte ich ca. 50 mm Silberstahl mit ø 3 mm verloren, sowie ca. 5 mm vom Silberstahl mit ø 5 mm PLUS die Arbeiten fürs Gewinde und die Abflachung und die Vorbereitung des Ventiltellers.

Freut mich natürlich, dass das Risiko eines Fehlschlag diesmal nicht schlagend geworden ist, siehe Eingangsfoto.

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