Magnetische Spielsteine aus Acrylglas/Plexiglas

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ubbi

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Hallo,

mein Patenkind hat mich gefragt, ob ich ihm für ein Spiel runde Spielsteine mit Magneten bauen kann. Da sagt man natürlich nicht nein. :wink:

Die Steine sollen rund sein und einen 25 mm Durchmesser haben. Ich wollte sie aus 3 mm starken Acrylglas schneiden. In der Mitte wollte ich einen ca. 5 mm breiten Magneten einlassen.

Da mir Laserzuschnitt im Internet zu teuer ist, wollte ich die Steine mit einer Lochsäge selbst aussägen. Nun stellen sich mir ein paar Fragen:

1.)
Kann ich dafür eine normale Lochsäge für Holz nehmen oder muss es eine Diamantkrone sein?

2.)
Da sich Lochsägen ja immer nach dem Radius des Loches (und nicht des Ausschnittes!) bemessen, muss der Sägeaufsatz ~26mm betragen. Am besten wäre es, wenn der Aufsatz einen kleine Zentrierbohrer hat, damit ich die Mitte für die späteren Magneten bereits markiert habe. Ich würde das Loch dann nach Bedarf etwas ausbohren. Hat jemand einen Tipp für einen solchen Aufsatz? (so günstig wie möglich)

3.)
Ich wollte das Loch für den Magneten einfach 0,1-0,2 mm kleiner bohren (mit Metallbohrer) und den Magneten dann mit dem Schraubstock "einpressen". Dürfte das so funktionieren oder sprengt das das Glas bzw. sollte ich den Magneten kleben? Kleben wollte ich eigentlich vermeiden.

Würde mich über Tipps und Erfahrungen freuen!

Danke im Voraus!
 
Nur ein Gedanke:

Wäre es nicht möglich die Scheiben von der Stange zu schneiden? Acryl gibts nämlich auch als Rundmaterial.

https://www.amazon.de/Acrylglas-Plexiglas-Rundstäbe-Transparent-Glasklar/dp/B00MR27EIK


Zum Zentrieren dann einfach einen Zentrierwinkel kaufen, sowas braucht man immer. Wenn du nämlich mit einer Bohrkrone/Lochsäge mit Zentrierbohrer bohrst, dann bohrst du automatisch immer die ganze Scheibe durch, der Zentrierbohrer hat meist auch immer gleich 5-6mm Durchmesser, bei nur 25mm Gesamtdurchmesser wird des wahrscheinlich eher ned so schön werden.

https://www.tooler.de/werkzeuge/mes...e/format-praezisions-zentrierwinkel-4631.html

Zu 3:

Einfach ausprobieren, ggf. den Magneten etwas erhitzen, nur vielleicht nicht gleich auf Curie-Temperatur. :wink:

Wie viele Spielsteine sollen es denn insgesamt werden?


Lg,

Dave
 
Danke für deine Anwort! Ich habe leider nichts Ordentliches zum Schneiden (keine Kreissäge vorhanden).

Tut nichts zum eigentlich Thema, aber der Interesse halber: Wie funktioniert und wofür verwendet man so einen Zentrierwinkel?

Es sollen insgesamt rund 40 Steine in verschiedenen Farben werden (wahrscheinlich 10 Steine je Farbe) werden.
 
https://de.wikipedia.org/wiki/Zentrierwinkel

Wegen schneiden:

hat hier schonmal jemand Erfahrungen damit gemacht, wie sich Acryl Rundmaterial auf der TKS schneiden lässt? Speziell wenns nur 3mm "Scheibchen" werden sollen? Geht des überhaupt ohne zu kühlen? Ggf. mit Bandsäge besser möglich?

Wenn überhaupt erwünscht, würde ich mich ggf. anbieten die 40 Scheiben hier auf der TKS zu schneiden und dir zuzusenden.

Zu überlegen wäre auch noch, dass die Schnittflächen immer Matt werden... beim sägen von Rundmaterial eben die Oberflächen, beim schneiden mittels Lochsäge die Seiten. Das ganze lässt sich glaube ich mittels Flammpolieren wieder klar machen, muss dann aber im Anschluß noch nachbehandelt werden um Risse zu vermeiden.
 
Hi

Nur mal interessehalber. Wie willst Du bei 3mm Gesamtstärke eine 5mm Sacklochbohrung anbringen ohne durchzubohren in der dann auch ein Magnet eingelassen werden kann?
Oder war durchbohren gemeint und dort einen Magneten einpressen? 5mm oder gar 6mm beträgt oft auch schon der Durchmesser des Zentrierbohrers von Lochsägen...

PS
 
Ich glaube Ubbi meint Magnetplättchen mit ca. 1mm Stärke und 5mm Durchmesser. :wink:

-edit-

Wie auch immer... wird auch interessant ne 1mm Flachsenkung da mittig reinzubekommen.

@Ubbi: Hast du ne Standbohrmaschine/Bohrständer oder muss freihand gearbeitet werden?
 
Danke erst einmal für die nette Hilfe und dein Angebot!

Zur Frage "matt": Ich war mir noch nicht ganz sicher, ob ich satiniertes Acrylglas nehme. Das wäre ohnehin matt. Wobei ich mittlerweile glaube, dass eine glatte Oberfläche besser wäre, weil ich ggf. die Oberseite noch mit einem Aufkleber versehen wollte, der das Logo trägt.

Zum Magneten: Es sollen Plättchen mit Ø 25 mm und 3 mm Stärke werden. In der Mitte eine Durchbohrung, in die ein Magnet mit ca. Ø 5 mm eingelassen wird. Entweder kaufe ich die Magneten ebenfalls passend in 3 mm Stärke oder mit 2,9 mm Stärke, damit die Plättchen sich auf jeden Fall auch stapeln lassen und nicht "kippeln".

Standbohrmaschine: Ich habe selber keien (muss ich mir dringend mal anschaffen!), aber könnte bei einem Bekannten eine benutzen.

Schlorg schrieb:
Zu überlegen wäre auch noch, dass die Schnittflächen immer Matt werden... beim sägen von Rundmaterial eben die Oberflächen, beim schneiden mittels Lochsäge die Seiten. Das ganze lässt sich glaube ich mittels Flammpolieren wieder klar machen, muss dann aber im Anschluß noch nachbehandelt werden um Risse zu vermeiden.
Seiten matt wäre kein Problem. Oberfläche wahrscheinlich schon. Deshalb hatte ich an Sägen gedacht.

Ich habe gelesen, dass die Seiten nicht ausfransen, wenn man die Acrylglasplatte zwischen zwei Holzplatten (Multiplex oder so) zwischenspannt und diese dann komplett durchbohrt.

powersupply schrieb:
Oder war durchbohren gemeint und dort einen Magneten einpressen? 5mm oder gar 6mm beträgt oft auch schon der Durchmesser des Zentrierbohrers von Lochsägen..
Genau das Problem habe ich auch. Da ich nicht weiß, ob ein 5mm Loch für einen 5mm Magneten eignet oder ich dieses eher 4,9 oder 4,8 mm bohren müsste, dürfte die Bohrung des Zentrierbohrers eigentlich nicht größer als 4mm sein. Wobei ich theoretisch einen Magneten mit Ø 6 mm oder so nehmen könnte. Dann hätte ich zumindest schon einmal die Mitte markiert und könnte die Scheiben nachbohren. Alternativ müsste ich ohne Zentrierspitze bohren und müsste mir einen Anschlag basteln.
 
Hi

Kauf lieber erst die Magnete und schaue dann nach dem passenden Bohrer. Die Magnete sind alles aus Pulver gepresste und anschließend gesinterte Teile. Da ist 1 Zehntel Toleranz nichts.
Von daher würde ich mich evtl auf das Einpressen alleine gar nicht verlassen und, wenn eh noch ein Patch draufkommt, mir Gedanken um eine zusätzliche oder alternative Verklebung mit klarem 2K Kleber machen. UHU Plus o.ä.

PS
 
So etwas wäre geeignet.

https://www.adt-diamantwerkzeuge.de...MItPPZrMa21gIVB77tCh2jgg9zEAQYBSABEgK-F_D_BwE

oder so etwas

http://www.ebay.de/itm/MXqs-TCT-Har...item23809fe37d:m:mOa2fKFdK0JFtQ_t8mFTeKw&var=

Ich habe ähnliche (Metall-)Lochsägen, da müsste ich mal schauen, wie groß der Zentrierbohrdurchmesser ist, vermute aber es lag im Bereich 4,5 - 5 mm.

Wie funktioniert und wofür verwendet man so einen Zentrierwinkel?

Schau mal hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Zentrierwinkel

Das Teil legst du anfach aussen an und durch die Winkelhalbierende hast du direkt den Mittelpunkt, das machst du von mehreren Positionen et voila'.
Aber wenn du mit oben verlinkten Lochsägen arbeitest, erübrigt sich der Aufwand.
 
Danke für eure Inputs! :thx:

HAL242 schrieb:
Danke, die sehen doch schon einmal gut aus. Rufe da morgen mal an und frage, welche Größe ich benötige, um 25mm-Scheiben zu bekommen. Schätze mal 27mm-Lochsäge.

powersupply schrieb:
Kauf lieber erst die Magnete und schaue dann nach dem passenden Bohrer. Die Magnete sind alles aus Pulver gepresste und anschließend gesinterte Teile. Da ist 1 Zehntel Toleranz nichts.
Ja, das macht auf jeden Fall Sinn. Muss mir erst einmal ein Stück Plexiglas zum Testen besorgen. Macht wahrscheinlich wenig Sinn, das in anderen Materialien zu testen.

Bzgl. der Magneten hatte ich nicht an gepresste Ferrit-Magnete gedacht, sondern an Neodym-Magnete. Die sehen sehr formstabil aus. Hast du damit Erfahrung?

https://www.magnethandel.de/neodym-magnete-5-3-mm-n35
 
Hi

Erfahrung habe ich nicht wirklich. Ich weis nur, dass auch die Neodymmagnete in einem pulvermetallurgischen Prozess hergestellt und anschließend vernickelt werden.
Das Verwickeln ist wichtig weil das Gemisch an der Luft nicht sonderlich dauerhaft ist.

PS
 
Die meisten kleinen Neodymmagnete haben eine Durchmessertolereanz von +/- 0,1 mm. Zum Einpressen also viel zu viel, wenn nicht der tatsächliche Durchmesser vorher gemessen wird.

Wenn die Schutzschicht aus Nickel (in Wirklichkeit meist eher dreilagig: Nickel, Kupfer, Nickel) verletzt wird, hält der Magnet nicht mehr all zu lange.
Einpressen ist also nicht ganz trivial. Eventuell klappt es, wenn man das Plexiglas warm macht, damit es etwas weicher wird. Was es hingegen bringen soll, den Magneten zu erhitzen, wie weiter vorne vorgeschlagen, erschließt sich mir nicht.

Bei 3 mm Enddicke würde ich wohl eine Flachsenkung einbringen, ein dünnes (1 mm) Magnetplättchen einlegen und mit einem klaren Epoxidharz vergießen. Anschließend die Vergussseite sauber plan schleifen.

Wenn man den Verguss Luftblasenfrei hinbekommt, sieht das vermutlich recht ansprechend aus.

Eine Standbohrmaschine mit ordentlichem Tiefenanschlag ist dann aber Pflicht, da die Restwandstärke irgendwo im Bereich von knapp 1 mm oder sogar darunter liegen wird.

Wenn Du statt des verlinkten Magneten ein hochwertigeres Material wie N50 / N52 nimmst, hast Du bei 1mm Stärke die selbe Haltekraft wie jetzt bei 3mm Stärke.
(Praktisch ist sie allerdings etwas niedriger, weil die Vergusstärke zwischen Magnet und Blech liegt, um das Eigengewicht des Spielsteins zu halten, reicht es aber immer noch problemlos.)
 
Danke für deine ausführliche Antwort! Puh...das klingt nach Arbeit. :wink:

Das heißt: Du würdest eine Sacklochbohrung machen und einen stärkeren Magneten einkleben. Hinterher dann alles noch schleifen.

Ich habe Polierpaste für Plastik. Was würdest du für den Grobschliff nehmen? Kann man da "normales" Schleifpapier für Holz nehmen? Ggf. würde ich dann tatsächlich Klebe-Etiketten oben und unten anbringen. Dann muss die Politur auch nicht 100% perfekt sein.

Aber: Sacklochbohrung msss schon wirklich perfekt werden, damit ich den 1mm einlasse. Wäre das Einkleben eines durchgängigen Magneten nicht einfacher? Oder was sprach dagegen?

Schönes Wochenende!
 
ubbi schrieb:
Ich habe Polierpaste für Plastik. Was würdest du für den Grobschliff nehmen? Kann man da "normales" Schleifpapier für Holz nehmen? Ggf. würde ich dann tatsächlich Klebe-Etiketten oben und unten anbringen. Dann muss die Politur auch nicht 100% perfekt sein.
Ich würde Nassschleifpapier verwenden. Hier geht es um Körnungen, die feiner sind als die üblichen Papiere für Holz.
Je nach Qualität des Vergusses würde ich wohl mit Korn 400 anfangen (trocken) bis keine Wölbung mehr vorhanden ist - also eine plane Oberfläche vorliegt. Anschließend unter Wasserzugabe über die Körnungen 800, 1200 und 2000 bis zu 4000 gehen. Jeweils nur so lange schleifen, bis die Riefen der vorherigen Stufe weg sind. Anschließend dann polieren.
Die Aufkleber kannst Du weglassen. Die geraden Flächen sind doch super einfach zu polieren. Die Rundung außen herum wird viel nerviger werden. :wink:

Aber: Sacklochbohrung msss schon wirklich perfekt werden, damit ich den 1mm einlasse. Wäre das Einkleben eines durchgängigen Magneten nicht einfacher? Oder was sprach dagegen?
Perfekt ist relativ. Bei 3 mm Dicke des Spielsteins und 1mm Restwandstärke ist das bei Verwendung einer halbwegs brauchbaren Tisch- oder Säulenbohrmaschine kein wirkliches Problem. Du hast dann ja 1mm Restwandstärke, 1 mm Magnetplättchen und 1 mm Verguss. Damit hast Du in der Tiefe eine erlaubte Toleranz von vielleicht. +/- 0,5 mm.
Der Tiefenanschlag wird einmal eingestellt und liefert dann immer identische Ergebnisse. Von Hand oder am Bohrständer mit wackeligem Tiefenanschlag wird das natürlich nichts.
Das Vergießen finde ich besser als einen komplett durchgehenden Magneten, weil die Magneten wie oben schon geschrieben recht empfindlich auf Schläge und Kratzer an harten Kanten reagieren. Nach dem Verguss ist der Magnet sauber von Kunststoff umschlossen und geschützt.
 
Dev schrieb:
Perfekt ist relativ. Bei 3 mm Dicke des Spielsteins und 1mm Restwandstärke ist das bei Verwendung einer halbwegs brauchbaren Tisch- oder Säulenbohrmaschine kein wirkliches Problem. Du hast dann ja 1mm Restwandstärke, 1 mm Magnetplättchen und 1 mm Verguss. Damit hast Du in der Tiefe eine erlaubte Toleranz von vielleicht. +/- 0,5 mm.
Der Tiefenanschlag wird einmal eingestellt und liefert dann immer identische Ergebnisse. Von Hand oder am Bohrständer mit wackeligem Tiefenanschlag wird das natürlich nichts.
Das Vergießen finde ich besser als einen komplett durchgehenden Magneten, weil die Magneten wie oben schon geschrieben recht empfindlich auf Schläge und Kratzer an harten Kanten reagieren. Nach dem Verguss ist der Magnet sauber von Kunststoff umschlossen und geschützt.
Danke nochmals für deine Tipps!

1.)
Also, würdest du ein Loch von 2 mm bohren:

KLEBER (0,5 mm)
MAGNET (1,0 mm)
KLEBER (0,5 mm)
RESTWANDSTÄRKE PLASTIK (1 MM)

Richtig so?#


2.) Passt das mit dieser Magnetstärke oder sollte ich da weniger/mehr Haftkraft nehmen wegen des Plastiks?

https://www.magnethandel.de/neodym-magnete-5-1-mm-n35
 
Nein. Er würde einen 1mm starken Magnet mit 5mm Durchmesser verwenden, passend zu dessen Durchmesser bohren. Anschließend einen Tropfen Kleber in das Loch, den Magneten drauf und anschließend mit Kleber eben auffüllen.

PS
 
ubbi schrieb:
Also, würdest du ein Loch von 2 mm bohren:

KLEBER (0,5 mm)
MAGNET (1,0 mm)
KLEBER (0,5 mm)
RESTWANDSTÄRKE PLASTIK (1 MM)
Die Kleberschicht unter dem Magneten muss keine bestimmte Dicke haben. Gib einfach einen ganz kleinen Tropfen der Vergussmasse in die Bohrung und drück den Magneten leicht an. Effektiv sieht es dann eher so aus:
1 mm Restwandstärke der Plexiglasscheibe
(ganz dünne Kleberschicht)
1 mm Dicke des Magnets
1 mm Verguss

Die Vergussmasse klebt so übel, dass der Magnet wohl auch nie wieder heraus kommt, wenn Du gar keinen Kleber unter den Magneten gibst und einfach nur so von oben Vergussmasse drauf laufen lässt. Aber schaden wird es keinesfalls.

Die Bohrung ist im Durchmesser natürlich 1mm größer als der Magnet - also 6 mm. Wir wollen ja kleben, nicht klemmen.

Passt das mit dieser Magnetstärke oder sollte ich da weniger/mehr Haftkraft nehmen wegen des Plastiks?

https://www.magnethandel.de/neodym-magnete-5-1-mm-n35
Der sollte eigentlich reichen.
Ein Spielstein wird am Ende ca. 2 Gramm wiegen. Selbst mit 1 mm Luftspalt wird der Magnet noch ein Vielfaches davon tragen können.
Die nächst bessere Qualität (N50) kostet bei Abnahme von 50 Stück exakt gleich viel. Die Frage ist, ob die Spielsteine dann irgendwann zu fest an einer Blechtafel halten. :)

Zum Bohren des 2mm tiefen 6 mm Lochs brauchst Du natürlich keinen normalen Spiralbohrer, sondern einen Flachsenker oder einen Fräser in der Ausführung zentrumschneidend / mit Grundschneide (also irgendwas, ohne Spitze, die guckt sonst nämlich auf der anderen Seite heraus).

Nimm eine optisch wirklich transparente 2K Vergussmasse mit einer langen Verarbeitungszeit. Die üblichen 5 Minuten Epoxykleber sind hier viel zu schnell ausgehärtet.
Achte beim Mischen darauf, dass Du keine Luftblasen in die Vergussmasse einarbeitest, d.h. die beiden Komponenten langsam über die Wand in den Mischbecher laufen lassen und dann sehr vorsichtig verrühren, so dass keine Luftblasen reingezogen werden.
Für optimale Ergebnisse stellt man die Vergussmasse normalerweise in eine Vakuumkammer, um die Luftblasen herauszuholen, aber sowas hast Du vermutlich nicht zufällig bei Dir im Keller stehen, oder? :mrgreen:

Welche Vergussmasse für Plexiglas optimal ist (Epoxy, PU, ...), kann ich auf Anhieb jetzt auch nicht beantworten. Es gibt auch Vergussmassen auf Acrylbasis (oder spaltfüllende Kleber wie Acrifix 2R 0190), was sich wohl irgendwie anbieten würde, aber damit habe ich keine Erfahrung.
Diese Vergussmasse habe ich mal verwendet und sie härtet sehr schön glasklar aus. Ich vermute, sie sollte auch für Plexiglas geeignet sein.
 
Danke für eure Beiträge und sorry für die späte Antwort! Ich bekomme zurzeit irgendwie keine Forum-Benachrichtigungen mehr. Wandern alle in den Spam-Ordner. :roll:

Ich werde es genauso machen, wie du/ihr beschrieben habt. Flachsenker habe ich. Vielen Dank für die tollen Tipps mit dem Kleber!

Dev schrieb:
Der sollte eigentlich reichen.
Ein Spielstein wird am Ende ca. 2 Gramm wiegen. Selbst mit 1 mm Luftspalt wird der Magnet noch ein Vielfaches davon tragen können.
Die nächst bessere Qualität (N50) kostet bei Abnahme von 50 Stück exakt gleich viel. Die Frage ist, ob die Spielsteine dann irgendwann zu fest an einer Blechtafel halten. :)
Beim Magneten weiß ich leider immer noch nicht einzuschätzen, ob 400g/500g Haftkraft zu viel sind. Die Steine sollen "leicht aneinanderklippen". Keineswegs sollen sie bombenfest sitzen, sodass man sie schwierig auseinander bekommen. Habt ihr ne Einschätzung?

Beste Grüße!
 
Bei 1 mm zusätzlichem Abstand zwischen dem Magneten und einer Stahlplatte sind es ca. 15 bis 20% der angegebenen nominellen Haltekraft,bei 2 mm Abstand zwischen zwei Magneten kannst Du mit ungefähr 25 bis 30% der nominellen Haltekraft rechnen.
 
Thema: Magnetische Spielsteine aus Acrylglas/Plexiglas

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