Handbuch · Schicht-Werk · Werkzeuge

KONSTRUKTWERK – Handbuch

Anleitung zur Beschreibung, Prüfung und Ausgabe druckbarer Bauteile

Fassung 1.13 · Stand 2026-10-06

1 Zweck und Grenzen

KONSTRUKTWERK erzeugt aus einer Beschreibung in Worten einen maßhaltigen 3D-Körper und prüft ihn auf Fertigbarkeit im FDM-Druck. Die Umsetzung erfolgt regelbasiert: gleiche Beschreibung, gleiches Ergebnis. Das Werkzeug arbeitet vollständig im Browser; Beschreibungen und Dateien werden nicht übertragen.

Geeignet sind einfache technische Bauteile: Platten, Quader, Zylinder und Hülsen, Vielecke, Flansche, Winkel, oben offene Gehäuse und beliebige Umrisse mit konstanter Höhe.

Nicht geeignet sind Figuren, Skulpturen, organische Formen, Gewinde, Beschriftung, Baugruppen und Teile mit Hinterschneidungen. Dafür sind KI-Generatoren oder ein CAD-System das richtige Mittel; deren Ergebnisse sind nicht maßgenau.

2 Schnellstart

  1. Beschreibung in das Feld Bauteil beschreiben eingeben oder ein Beispiel bzw. eine Vorlage aus der Bibliothek wählen.
  2. Beschreibung umsetzen wählen (oder Strg + Eingabe).
  3. Unter Verstandene Konstruktion kontrollieren, welche Werte erkannt und welche angenommen wurden; Werte können dort direkt geändert werden.
  4. In der Vorschau mit gedrückter Maustaste drehen, mit dem Mausrad zoomen; die Schaltflächen wechseln auf Ansichten von oben, vorne und seitlich.
  5. Die Fertigbarkeitsprüfung lesen: Fehler verhindern die Fertigung, Warnungen verlangen eine Entscheidung, Hinweise sind Empfehlungen.
  6. Unter Zubehör die Stückliste (bei Gewindeangabe) lesen; unter Export die STL- oder 3MF-Datei, den Prüfbericht und bei Bedarf das Auftragspaket speichern.

3 Schreibweise

Die Beschreibung darf frei formuliert sein. Folgende Regeln gelten:

4 Formen und Parameter

Form Parameter (Standardwert; zulässiger Bereich) Maßliste „a x b“ / „a x b x c“ Bohrungen
Platte Länge (60 mm; 2 bis 400)
Breite (40 mm; 2 bis 400)
Dicke (5 mm; 0,8 bis 100)
Eckenradius (0 mm; 0 bis 100)
Fase (0 mm; 0 bis 20)
2 Zahlen: Länge, Breite
3 Zahlen: Länge, Breite, Dicke
bis 24
Quader Länge (40 mm; 2 bis 400)
Breite (30 mm; 2 bis 400)
Höhe (20 mm; 2 bis 400)
Eckenradius (0 mm; 0 bis 100)
Fase (0 mm; 0 bis 20)
Hohlwand (0 mm; 0 bis 20)
2 Zahlen: Länge, Breite
3 Zahlen: Länge, Breite, Höhe
bis 24
Zylinder Durchmesser (20 mm; 2 bis 400)
Höhe (30 mm; 0,8 bis 400)
Innenbohrung (0 mm; 0 bis 390)
2 Zahlen: Durchmesser, Höhe Innenbohrung über Parameter
Hülse Außendurchmesser (20 mm; 3 bis 400)
Innendurchmesser (10 mm; 1 bis 390)
Höhe (25 mm; 0,8 bis 400)
2 Zahlen: Außendurchmesser, Höhe
3 Zahlen: Außendurchmesser, Innendurchmesser, Höhe
Innenbohrung über Parameter
Prisma (Vieleck) Seiten (6 ; 3 bis 32)
Umkreisdurchmesser (30 mm; 3 bis 400)
Höhe (10 mm; 0,8 bis 400)
Innenbohrung (0 mm; 0 bis 390)
2 Zahlen: Umkreisdurchmesser, Höhe Innenbohrung über Parameter
Flansch Flanschdurchmesser (60 mm; 10 bis 400)
Flanschdicke (6 mm; 1 bis 60)
Nabendurchmesser (30 mm; 0 bis 300)
Nabenhöhe (12 mm; 0 bis 200)
Zentralbohrung (16 mm; 0 bis 290)
Lochkreis (45 mm; 5 bis 380)
2 Zahlen: Flanschdurchmesser, Flanschdicke bis 16
Winkel (L-Halter) Schenkel waagrecht (40 mm; 5 bis 300)
Schenkel senkrecht (40 mm; 5 bis 300)
Breite (20 mm; 3 bis 300)
Dicke (4 mm; 0,8 bis 40)
Biegeradius (außen) (0 mm; 0 bis 50)
2 Zahlen: Schenkel waagrecht, Schenkel senkrecht
3 Zahlen: Schenkel waagrecht, Schenkel senkrecht, Breite
bis 6
Gehäuse (oben offen) Länge (80 mm; 10 bis 400)
Breite (50 mm; 10 bis 400)
Höhe (30 mm; 8 bis 400)
Wandstärke (2 mm; 0,8 bis 20)
Bodenstärke (2 mm; 0,8 bis 20)
Eckenradius (0 mm; 0 bis 50)
Fase (0 mm; 0 bis 20)
2 Zahlen: Länge, Breite
3 Zahlen: Länge, Breite, Höhe
bis 24
Umriss-Extrusion Höhe (5 mm; 0,8 bis 200) – –

Hinweise: Bei der Platte wird die dritte Zahl als Dicke gelesen, beim Quader als Höhe. Beim Winkel gilt die Bohrungsanzahl je Schenkel. Beim Flansch werden die Schrauben über den Lochkreis angeordnet; „zentrale Bohrung“ bezeichnet die Mittenbohrung. Beim Gehäuse sitzen die Bohrungen im Boden.

Die neun GrundformenPlatteQuaderZylinderHülsePrisma (Vieleck)FlanschWinkel (L-Halter)Gehäuse (oben offen)Umriss-Extrusion

5 Bohrungen

Gewinde M2 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12
Durchgangsloch (mm) 2,4 3,4 4,5 5,5 6,6 9 11 13,5

Durchgangslöcher mittel nach ISO 273; für FDM je nach Drucker +0,1 bis +0,3 mm zugeben.

6 Werkstoffe

Die Dichten sind Richtwerte und herstellerabhängig. Maßgeblich ist das Datenblatt des verwendeten Materials.

Werkstoff Dichte (g/cm³, Richtwert)
PLA (Standard) 1,24
PETG 1,27
ABS 1,04
ASA 1,07
TPU 1,21
PA12 1,01
PC 1,2

Die Masse im Prüfergebnis gilt für ein massiv gedrucktes Teil (100 % Füllung). Bei geringerer Füllung ist die tatsächliche Masse niedriger.

7 Umriss und Skizzenfeld

Für Bauteile, die keine Grundform sind, dient die Umriss-Extrusion: Eine Punktfolge beschreibt den Umriss in der Ebene, der Körper entsteht durch Extrusion mit konstanter Höhe.

8 Fertigbarkeitsprüfung

Die Prüfung ist regelbasiert; die Grenzwerte stammen aus der Datenschicht und können dort angepasst werden.

Prüfung Grenzwert Stufe
Kleinste Wand bzw. kleinster Steg unter 0,8 mm Fehler
Kleinste Wand bzw. kleinster Steg unter 1,2 mm Warnung
Bohrungsdurchmesser unter 2 mm Warnung
Liegende Bohrung (Überhang) ab 8 mm Durchmesser Hinweis
Schlankheit (Höhe zu kleinster Grundmaß) über 4 Warnung
Bauraum (auch gedreht) Teil größer als Bauraum Warnung bzw. Hinweis
Masse über 1500 g Hinweis
Ausrichtung je Form Hinweis
Netz geschlossen; Volumen gegen Formel Abweichung Fehler

Zusätzlich wird bei jedem Körper geprüft, ob das Netz geschlossen ist (jede Kante gehört zu genau zwei Flächen) und ob das berechnete Volumen mit der analytischen Formel der Form übereinstimmt. Weicht eines davon ab, ist die Datei nicht zur Fertigung bestimmt.

Bauraum: Standard sind generische Bauräume. Wenn der Betreiber eine Flottendatei hinterlegt hat, erscheinen deren Drucker zusätzlich in der Auswahl. Das Teil wird auch gedreht auf Passung geprüft.

9 Zubehör (Stückliste)

Bohrungen mit Gewindeangabe führen zu einer Stückliste: Schraube nach ISO 4762 (bei Senkung ISO 10642), Mutter nach ISO 4032 und Scheibe nach ISO 7089, jeweils je Bohrung (beim Winkel je Schenkel). Die Mindestlänge ergibt sich aus Teiledicke, Dicke des Gegenstücks, Mutterhöhe und einem Überstand; ausgegeben wird die nächste Normlänge (4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 110, 120 mm). Die Dicke des Gegenstücks wird im Feld der Karte Zubehör eingetragen.

Gewinde Mutterhöhe (mm)
M2 1,6
M3 2,4
M4 3,2
M5 4,7
M6 5,2
M8 6,8
M10 8,4
M12 10,8

Die Werte sind Richtwerte; Klemmlänge und Norm sind am Einbauort zu bestätigen. Ohne Gewindeangabe entsteht keine Stückliste.

10 Maßhaltigkeit (Toleranzprofil)

Gedruckte Bohrungen sind in der Regel kleiner, Außenmaße oft größer als das Modell. Das Werkzeug setzt deshalb keine feste Zugabe ein, sondern rechnet mit einem Toleranzprofil, das aus Messwerten stammt:

  1. Karte Maßhaltigkeit öffnen und den Kalibrierkörper (Platte 84 x 24 x 3 mm mit sechs Bohrungen von 2 bis 8 mm) als STL speichern.
  2. Mit dem späteren Werkstoff, derselben Düse und denselben Einstellungen drucken, abkühlen lassen.
  3. Länge, Breite und die sechs Bohrungsdurchmesser mit dem Messschieber messen (je Bohrung zwei Messungen quer, Mittelwert); nicht gedruckte Bohrungen mit 0 eintragen.
  4. Profil berechnen: Aus der Lochabweichung wird eine Gerade über dem Nenndurchmesser angepasst, aus Länge und Breite die mittlere Außenabweichung. Streuen die Werte stark, erscheint ein Hinweis.
  5. Das Profil gilt sofort für alle weiteren Bauteile, kann gespeichert und später wieder geladen werden und wird im Prüfbericht vermerkt. Bohrungen werden um die gemessene Verkleinerung vergrößert, Außenmaße um die gemessene Vergrößerung verkleinert; die Lage der Bohrungen bleibt nominal.

Die Rezept-Kennung bleibt die des Nennmaßes; die Ausgabedatei trägt eine eigene Kennung. Ein Profil ist nur für die Kombination aus Drucker, Werkstoff, Düse und Einstellungen gültig, mit der gemessen wurde, und nach einer Kontrollmessung an einem echten Bauteil zu bestätigen.

11 Export und Weiterverwendung

Format Verwendung
STL (binär) Standardformat für Slicer; Einheiten Millimeter; Unterseite bei z = 0, eckige Teile mit einer Ecke im Ursprung, runde Teile mit der Achse im Ursprung
STL (Text) Prüf- und Lehrzwecke, Versionsvergleich
3MF Format mit Einheit Millimeter und Titel; von gängigen Slicern lesbar
OpenSCAD Weiterbearbeitung als Quelltext; Bohrungen und Maße als Parameter lesbar
Rezept (JSON) Maschinenlesbare Beschreibung; kann als Text in das Eingabefeld eingefügt und neu gebaut werden
Prüfbericht (JSON) Nachweis: Originaltext, verstandene Fassung, Annahmen, Maße, Volumen, Masse, Netzprüfung, Prüfergebnisse, Rezept-Kennung
Auftragspaket (JSON) Schema kw-auftrag/1: Kennung, Rezept, Werkstoff, Bauraumbedarf, Masse, Ausrichtung, Prüfstand, Annahmen, Kompensation, Stückliste; Eingang für Kalkulation und Fertigungsplanung

Die Rezept-Kennung ist eine Prüfsumme über das Rezept (FNV-1a, 8 Zeichen): Gleiche Konstruktion ergibt gleiche Kennung, unabhängig von der Schreibweise der Beschreibung.

Fertigung anfragen: Die Schaltfläche erzeugt eine E-Mail an office@schicht-werk.eu mit Beschreibung, Rezept-Kennung und Werkstoff. STL- und Rezeptdatei sind selbst anzuhängen. Die Fertigung beginnt nach Dateiprüfung und den im Angebot genannten Bedingungen; die Verantwortung für Eignung und Anwendung liegt beim Auftraggeber.

12 Fehlermeldungen und Abhilfe

Meldung (sinngemäß) Ursache Abhilfe
Keine Form erkannt Das Formwort fehlt Formwort an den Anfang setzen („Platte …“)
Wert außerhalb des zulässigen Bereichs Maß unter Mindest- oder über Höchstwert Maß ändern; Bereiche stehen in Abschnitt 4
Bohrungen zu nah beieinander / am Rand Steg unter 0,8 mm Anzahl oder Durchmesser verringern, Anordnung ändern
Wand zu dünn Innen- und Außenmaß liegen zu nah Innendurchmesser verringern oder Außenmaß erhöhen
Umriss kreuzt sich selbst Punktreihenfolge vertauscht Punkte der Reihe nach um den Umriss anordnen
Nicht zugeordnet Zahl ohne erkannte Bezeichnung Bezeichnung ergänzen („Höhe 12 mm“)
Nicht umgesetzt Gewinde, Beschriftung; Fase oder Langloch an anderen Formen als Platte, Quader und Gehäuse (Fase am Gehäuse nur untere Außenkante); Senkung an anderen Formen als Platte, Quader, Gehäuse und Flansch; Eckenradius an anderen Formen als Platte, Quader und Gehäuse sowie Biegeradius an anderen Formen als dem Winkel Nachbearbeitung im CAD oder Einpressmutter vorsehen
Hohlkörper abgelehnt Hohlwand zu dünn, Hohlraum zu klein, Bohrung nicht sicher im Hohlraum oder Kombination mit Radius, Fase, Senkung, Langloch Hohlwand oder Bohrung ändern, Merkmale weglassen
Fase zu groß / Radius zu groß Fase nicht kleiner als Eckenradius, oder Dicke bzw. Kantenlänge reichen nicht Fase oder Radius verkleinern
Langloch kollidiert Langloch schneidet Bohrung oder Rand Maße oder Anzahl ändern, Bohrungen verlegen

13 Vorlagen (Bibliothek)

Haushalt

Werkstatt und Vorrichtungen

Gehäuse und Elektronik

Werbeartikel und Beschilderung

Lehre und Training

Beschreibungsvorlagen als Ausgangspunkt; Maße sind Beispiele und vor der Fertigung an das tatsächliche Bauteil anzupassen.

14 MCP-Server und Stapelbetrieb

Für Anwender mit Sprachmodell (Programm mit MCP-Unterstützung) liegt im Paket der Ordner mcp/. Das Modell übersetzt Kundentexte in eine Beschreibung; der Kern prüft, meldet Annahmen und Fehler und erzeugt erst nach Bestätigung die Datei. Der Server läuft lokal mit Node.js (ab Version 18), benötigt keine Zusatzpakete und überträgt keine Daten.

15 Datenschutz und Rechte

16 Anpassung durch den Betreiber

Das Werkzeug trennt Daten und Darstellung: Der Katalog (katalog.json) enthält Formen, Parameter, Synonyme, Werkstoffe, Regeln und Texte; die Oberflächentexte stehen in ui.json, die Vorlagen in bibliothek.json, die Betreiberangaben in einem Profil. Aus diesen Dateien erzeugt das Bauskript die ausgelieferten Dateien. Änderungen an Grenzwerten oder Texten erfordern keinen Eingriff in den Programmcode. Zubehördaten (Mutterhöhen, Normlängen) stehen in zubehoer.json. Eine neue Form benötigt einen Eintrag im Katalog und einen Erzeuger im Kern; die Prüfläufe sind danach zu wiederholen.

17 Quellen

Grundlagen, Normen und Einordnung: Fachpapier FP-01 (Verfahren), FP-02 (Einordnung) und FP-03 (Geprüfte Werkzeugkette und Schnittstelle), jeweils mit Literaturverzeichnis. ISO 273 (Durchgangslöcher für Schrauben), ISO/ASTM 52900:2021 (Begriffe der additiven Fertigung).