Sägehilfe mit Werkstückfixierung – 3D Druck
Eine praktische Alternative zur klassischen Gehrungslade
Beim Bau meines neuen 3D-Druckertischs musste ich mehrere Aluminium-Nutprofile im Format 30 × 30 mm möglichst rechtwinklig zuschneiden. Da ich noch verschiedene Profillängen von Motedis vorrätig hatte, wollte ich diese verwenden. Eine Kappsäge besitze ich allerdings nicht. So entstand mein Projekt „Sägehilfe 3D-Druck“: eine selbst konstruierte Vorrichtung, die das Werkstück zuverlässig fixiert und gleichzeitig das Sägeblatt führt.
Natürlich hätte ich die Profile einfach im Schraubstock einspannen und mit einer handelsüblichen Metallsäge bearbeiten können. Aber gerade bei rechtwinkligen Schnitten ist das nicht ganz so einfach. Das Sägeblatt kann verlaufen, das Werkstück verrutschen und die Schnittfläche wird möglicherweise schief.
Die Idee: Eine eigene Sägehilfe konstruieren und mit dem 3D-Drucker herstellen.
Also habe ich überlegt, wie sich das Problem mit meinen vorhandenen Möglichkeiten lösen lässt.
Die Lösung war eine selbst konstruierte Sägehilfe aus dem 3D-Drucker, die das Werkstück zuverlässig fixiert und gleichzeitig das Sägeblatt bei rechtwinkligen Schnitten führt.
Entstanden sind zwei Varianten, die nicht nur für Aluminiumprofile, sondern auch für andere Werkstücke wie Holzleisten oder Rundmaterial eingesetzt werden können.
Sägehilfe aus dem 3D-Drucker: Konstruktion und Varianten
Die Konstruktion der Sägehilfe 3D-Druck entstand in Rhino 8. Mein Ziel war eine kompakte, stabile Vorrichtung, die zwei Aufgaben gleichzeitig erfüllt:
- Das Werkstück zuverlässig fixieren
- Das Sägeblatt bei einem 90°-Schnitt möglichst gerade führen
Daraus sind inzwischen zwei unterschiedliche Varianten entstanden.
Variante 1: Sägehilfe 3D-Druck für 30 × 30-mm-Aluminiumprofile
Diese Version wurde speziell für die beim Druckertisch verwendeten Aluminium-Nutprofile konstruiert.
Das Profil wird durch eine quadratische Öffnung mit 30,8 × 30,8 mm geschoben. Die etwas größere Aufnahme erleichtert das Einschieben des Profils und berücksichtigt sowohl mögliche Maßabweichungen der Aluminiumprofile als auch Fertigungstoleranzen beim 3D-Druck.
Die Fixierung erfolgt über eine Schraube und einen passenden Nutenstein, der sich in der Profilnut befindet. Beim Anziehen der Schraube wird das Aluminiumprofil gegen die Innenfläche der Sägehilfe gezogen und dadurch festgeklemmt.
Der besondere Vorteil:
Das Profil kann während des Sägens nicht einfach verrutschen oder sich verdrehen. Außerdem werden für diese Klemmung keine Gewindeeinsätze im gedruckten Bauteil benötigt.
Variante 2: Sägehilfe 3D-Druck mit M8-Gewindeeinsätzen
Die zweite Variante ist für andere Werkstücke gedacht, beispielsweise Rundmaterial.
Hier erfolgt die Fixierung über M8-Schrauben, die in Gewindeeinsätze im gedruckten Gehäuse greifen. Die Schrauben drücken direkt auf das eingelegte Werkstück und halten es in Position.
Für meine verwendeten Gewindeeinsätze habe ich Bohrungen mit einem Durchmesser von 8,7 mm vorgesehen. Die Bohrungskanten wurden jeweils mit einer 1-mm-Fase versehen.
Wichtig: Je nach Hersteller und Ausführung der Gewindeeinsätze können andere Einbaumaße notwendig sein.
Die wichtigsten Konstruktionsmaße
Beide Varianten beruhen auf dem gleichen Grundprinzip.
- Gesamtlänge der Sägehilfe: 100 mm
- Außenbreite: 40 mm
- Gehäusehöhe ohne erhöhte Sägeführung: 46 mm
- Gesamthöhe: ca. 58 mm
- Position des Sägeschlitzes: mittig bei 50 mm
- Breite des Sägeschlitzes: 1,2 mm
- Profilaufnahme: 30,8 × 30,8 mm
Wichtig beim Ablängen:
Von jeder Stirnseite der Sägehilfe bis zur Mitte des Sägeschlitzes sind es genau 50 mm. Dieses Maß muss beim Anzeichnen und Einstellen der gewünschten Länge unbedingt berücksichtigt werden.
Zusätzlich ist zu beachten, dass die tatsächliche Schnittkante auch noch von der Schnittbreite des verwendeten Sägeblatts beeinflusst wird.
Anwendung in der Praxis der Sägehilfe
Die Sägehilfe kann auf zwei Arten verwendet werden:
Möglichkeit 1: Sägehilfe im Schraubstock einspannen
Das ist die klassische Anwendung. Die Sägehilfe wird im Schraubstock fixiert und das Werkstück in die Aufnahme geschoben und festgeklemmt.
Möglichkeit 2: Werkstück im Schraubstock einspannen
Es ist aber nicht zwingend erforderlich, die Sägehilfe selbst im Schraubstock einzuspannen.
Alternativ kann auch das Werkstück eingespannt werden. Da die Sägehilfe über den Nutenstein beziehungsweise über die M8-Schraube fest mit dem Werkstück verbunden ist, verrutscht sie dabei nicht.
Gerade bei längeren Werkstücken kann diese Variante sogar praktischer sein. Die Sägehilfe bleibt in ihrer Position, weil sie direkt am Werkstück fixiert ist.
Benötigtes Zubehör
Für die Verwendung der Sägehilfe sind nur wenige zusätzliche Teile notwendig:
- Hand-Metallsäge
- Schraubstock
- passende Schrauben
- Nutenstein für die Profil-Variante
- M8-Gewindeeinsätze für die zweite Variante
- bei Bedarf WD-40 oder ein anderes geeignetes Schmiermittel
Praxistest: Rund 26 Aluminiumprofile zugeschnitten
Die erste Version meiner Sägehilfe habe ich aus PLA gedruckt.
Mit dieser Vorrichtung habe ich anschließend rund 26 Aluminiumprofile für meinen 3D-Druckertisch zugeschnitten. Als Schmiermittel kam dabei WD-40 zum Einsatz.
Verwendet habe ich eine normale Hand-Metallsäge mit einem 17-Zähne-pro-Zoll-Sägeblatt, da ich gerade kein anderes zur Verfügung hatte. Für solche Aluminiumprofile würde ich inzwischen eher ein feineres Blatt mit etwa 24 Zähnen pro Zoll bevorzugen.
Was mich besonders überzeugt hat, war die zuverlässige Fixierung der Aluminiumprofile.
Nichts konnte beim Sägen einfach wegrutschen. Ich konnte mich vollständig auf eine gleichmäßige Bewegung der Säge konzentrieren.
Natürlich habe ich die fertigen Schnittflächen nicht mit einer professionellen 3D-Messmaschine geprüft. Es wäre deshalb unseriös, hier eine bestimmte Winkelgenauigkeit zu versprechen.
Für meinen Druckertisch waren die Ergebnisse allerdings vollkommen ausreichend. Sämtliche Profile ließen sich zu einer stabilen Unterkonstruktion montieren, auf der inzwischen meine beiden Bambu-Lab-3D-Drucker P1S und H2C stehen.
Auch nach den zahlreichen Schnitten und dem Einsatz von WD-40 konnte ich an der PLA-Version keine offensichtlichen Schäden durch das Schmiermittel feststellen.
Warum nicht einfach eine handelsübliche Gehrungslade?
Eine klassische Gehrungslade wäre selbstverständlich ebenfalls eine mögliche Lösung gewesen.
Meine selbst konstruierte Sägehilfe bietet für meinen Anwendungsfall allerdings einige Vorteile:
- Werkstückfixierung: Das Aluminiumprofil wird direkt in der Sägehilfe festgeklemmt
- Verdrehsicherung: Die quadratische Aufnahme verhindert ein ungewolltes Verdrehen des Profils
- Flexible Anwendung: Die Sägehilfe oder alternativ das Werkstück kann eingespannt werden
- Kompakte Bauform: Die Vorrichtung benötigt wenig Platz
- Geringe Kosten: Außer Druckmaterial und wenigen Befestigungsteilen ist kaum zusätzliches Material erforderlich
- Anpassbarkeit: Die Konstruktion lässt sich in Rhino 8 beispielsweise für andere Profilgrößen verändern
- Sichere Werkstückfixierung: Bei einfachen handelsüblichen Gehrungsladen besteht häufig das Problem, dass schmale Werkstücke nicht genau in die Aufnahme passen und deshalb seitliches Spiel haben. Ohne zusätzliche Spannvorrichtungen müssen diese während des Sägens mit der Hand festgehalten werden. Verkanten sich dabei kurzzeitig die Sägezähne im Material, kann sich das Werkstück verschieben oder verdrehen. Das beeinträchtigt nicht nur die Schnittgenauigkeit, sondern erschwert auch die sichere Handhabung.
- Bei meiner selbst konstruierten Sägehilfe wird das Werkstück dagegen mit einem Nutenstein beziehungsweise einer M8-Schraube festgeklemmt. Dadurch bleibt es auch bei wechselnden Kräften während des Sägens zuverlässig in seiner Position, solange die Klemmung ausreichend fest angezogen ist.
Es gibt aber auch Nachteile.
Die gedruckten Führungsflächen unterliegen beim Sägen einem gewissen Verschleiß. Außerdem hängt die erreichbare Schnittgenauigkeit vom Sägeblatt, der Druckqualität und der Handhabung ab.
Eine professionelle Metallkreissäge ersetzt diese Konstruktion daher nicht.
Für gelegentliche Arbeiten in einer Hobbywerkstatt halte ich den Kompromiss jedoch für sinnvoll. Sollte die Führung irgendwann zu stark verschlissen sein, lässt sich das Bauteil einfach neu drucken.
Sägehilfe 3D-Druck: Material und Einstellungen
Bei der Materialwahl sollte berücksichtigt werden, dass eine solche Sägehilfe mechanisch beansprucht wird und möglicherweise mit Schmiermitteln oder Schneidölen in Kontakt kommt.
Meine erste Version aus PLA hat den praktischen Einsatz bereits gut überstanden. Für weitere Ausführungen kommen auch ASA infrage.
Für meine Sägehilfen arbeite ich sowohl bei PLA als auch bei ASA mit folgenden Grundeinstellungen:
- Füllung: 35 %
- Stützstrukturen: abhängig von der Druckausrichtung erforderlich
- Druckausrichtung: so wählen, dass die Sägeführung ausreichend stabil wird
ASA besitzt gegenüber PLA zusätzliche Vorteile bei der Wärme- und Chemikalienbeständigkeit. Trotzdem sollte die Verträglichkeit mit dem konkret verwendeten Schneidmittel immer im Einzelfall geprüft werden.
Nach dem Drucken empfiehlt es sich, den Sägeschlitz und die Werkstückaufnahme auf eventuelle Druckreste zu kontrollieren.
Tipp zur Maßhaltigkeit:
Gerade bei Bohrungen und Aufnahmen können die tatsächlich gedruckten Abmessungen vom CAD-Modell abweichen. Wie sich solche Abweichungen messen und in Bambu Studio korrigieren lassen, erkläre ich in meinem Artikel:
„3D-Druck: Bohrungen zu klein? Richtig messen & kompensieren“
Fazit
Nicht für jedes Problem in der Werkstatt benötigt man eine teure Maschine.
Manchmal genügt eine einfache, zweckmäßige Konstruktion, um mit vorhandenen Werkzeugen bessere und reproduzierbarere Ergebnisse zu erzielen.
Meine selbst entwickelte Sägehilfe hat mir beim Bau meines 3D-Druckertischs gute Dienste geleistet. Besonders die sichere Fixierung der Werkstücke hat die Arbeit deutlich erleichtert.
Die Vorrichtung ist sicher kein professionelles Präzisionswerkzeug. Das war allerdings auch nie mein Anspruch.
Mein Ziel war eine einfache, kostengünstige und funktionierende Lösung für die eigene Werkstatt. Und genau das hat sich in der Praxis bewährt.
Hinweis:
Die Sägehilfe ist ein selbst entwickeltes Hilfsmittel für den privaten Werkstattgebrauch. Die Verwendung erfolgt eigenverantwortlich. Beim Sägen sind geeignete Schutzmaßnahmen zu treffen und Werkstück, Vorrichtung und Sägeblatt vor der Benutzung auf sicheren Sitz und Beschädigungen zu prüfen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu Sägehilfe 3D-Druck
Kann ich mit der 3D-gedruckten Sägehilfe auch Holz sägen?
Ja. Neben der Variante für 30 × 30-mm-Aluminiumprofile gibt es eine zweite Ausführung mit M8-Gewindeeinsätzen. Damit lassen sich auch Holzleisten, Rundmaterial und andere passende Werkstücke fixieren und rechtwinklig sägen.
Muss die Sägehilfe im Schraubstock eingespannt werden?
Nein. Wahlweise kann die Sägehilfe selbst oder das Werkstück im Schraubstock eingespannt werden. Durch die integrierte Klemmung bleibt die Sägehilfe am Werkstück fixiert und kann bei ausreichender Klemmkraft nicht einfach verrutschen.
Welches Filament eignet sich für die Sägehilfe – PLA oder ASA?
Für gelegentliche Anwendungen ist PLA vollkommen ausreichend. Meine PLA-Version hat bereits rund 26 Schnitte durch Aluminiumprofile mit WD-40 problemlos überstanden. ASA bietet eine höhere Wärmebeständigkeit und kann bei häufigerer Nutzung oder Kontakt mit geeigneten Schneidmitteln Vorteile haben.
Wie genau sind die 90°-Schnitte mit der Sägehilfe?
Der 1,2 mm breite Sägeschlitz unterstützt eine gerade und rechtwinklige Schnittführung. Die tatsächliche Genauigkeit hängt jedoch vom Sägeblatt und der Handhabung ab. Eine professionelle Präzisionssäge ersetzt die Vorrichtung nicht. Für meinen selbstgebauten 3D-Druckertisch waren die Ergebnisse vollkommen ausreichend.
Kostenloser Download – Sägehilfen 3D-Druck zum Nachdrucken
Beide Sägehilfen stehen kostenlos als ZIP-Paket zum Download bereit. Enthalten sind:
- 2 × 3MF: Vorbereitete Bambu-Studio-Projekte mit Druckparametern für den Bambu Lab H2C (ASA, 35 % Füllung).
- 2 × STL: 3D-Modelle für die Verwendung mit gängigen Slicern.
- 2 × STEP (.stp): Bearbeitbare CAD-Modelle zur individuellen Anpassung.
- 1 × PDF: Achtseitige, bebilderte Dokumentation mit Konstruktionsmaßen, Druckeinstellungen, Montage- und Sicherheitshinweisen.
Die beiden Varianten:
- Sägehilfe für 30 × 30-mm-Aluminiumprofile (Nut 8) mit Hammermutter-Fixierung.
- Sägehilfe mit M8-Gewindeeinsätzen für Holzleisten, Rundmaterial und weitere Werkstücke.
Die 3MF-Dateien sind für ASA vorbereitet. Bei anderen Materialien oder Druckern müssen die Einstellungen gegebenenfalls angepasst werden.
Alle Dateien sind in einem kostenlosen ZIP-Download zusammengefasst.
