Make: Dr. Brain Breaker 3D Puzzle mit Farbwechsel-LEDs

Beim Stöbern durch die 3D-Druck-Portale nach neuen 3D-Puzzeln, die ich noch drucken und spielen könnte bin ich auf ein Puzzle gestoßen, von dem ich gleich begeistert war.

Es handelte sich um "Dr. Brain Breaker" von Thomas Buseyne, das man auf myminifactory.com downloaden kann.

Die Basis, also der Schädel, basiert auf dem Low Poly Skull von Steve Dakh. Thomas hat dem Schädel einen Schnitt verpasst und so eine Basis geschaffen, in die man 56 3D-Puzzleteile in Form eines Gehirns puzzeln kann, je 26 Teile pro Gehirnhälfte.



Beim Betrachten des Fotos des Puzzles gefiel mir sowohl der Schädel mit seinen wenigen Polygonen, als auch das verwundeten Gehirn. Außerdem war es obendrein noch ein Puzzle.

Das Puzzle hast so gar eine eigene Story
Während eines Experiments hat Dr. Brain Breaker einen schrecklichen Fehler gemacht! Eine Explosion sprengte sein Gehirn in 56 Teile. Es liegt an dir, die Teile seines Gehirns aufzunehmen und wieder zusammenzusetzen. Nur dann wirst du wissen, ob du so schlau bist wie er. ;)
Die Anleitung liest so übersetzt so:
Dieses Puzzle besteht aus einem Schädel und der linken und rechten Seite seines gebrochenen Gehirns. Jede Seite seines Gehirns besteht aus 28 Teilen.

Ich habe auch 2 Dateien mit zusammengeführten Gehirnteilen für die linke und rechte Seite des Gehirns beigefügt. Dies gibt Ihnen die Möglichkeit, das Puzzle so schwierig zu gestalten, wie Sie möchten. Bist du ein Anfänger? Dann schlage ich vor, dass du eine Seite des Gehirns als zusammengeführtes Teil druckst und diese Seite als Anleitung verwendest, wenn du die andere Seite des Gehirns mit den einzelnen Teilen aufbaust. Denke nicht, dass es ein Kinderspiel wird, denn es gibt versteckte Teile in der Mitte des Gehirns!

Hast du den Verstand eines echten Puzzle-Meisters? Dann schlage ich vor, dass du das gesamte Gehirn in Einzelstücken druckst.

Ich mag den Kontrast zwischen dem fantastischen minimalen Low-Poly-Schädel von Steve Dakh und den wirbelnden Gehirnen, aus denen das Puzzle besteht. Sie können in meinen Darstellungen sehen, dass ich Weiß für den Schädel und ein helles Rosa für das Gehirn verwendet habe. Aber für mein gedrucktes Modell habe ich mich für einen radioaktiven Zombie entschieden! Das fluoreszierende grüne Gehirn passt hervorragend zum blaugrauen Schädel. Aber hey, sei kreativ und experimentiere mit anderen Farben und Materialien.

Genieße das Rätsel und lass dein Gehirn arbeiten!

Viel Glück!
Ich überlegte gleich, wie ich meinen Dr. Brain Breaker drucken würde. Und da kam mir die Idee, das Gehirn von unten mit Farbwechsel-LEDs zu beleuchten, je zwei LEDs pro Gehirnhälfte. Das sollte anzeigen, dass die unterschiedlichen Gehirnregionen arbeiten, sozusagen ein Elektronengehirn.

Mit Farbwechsel-LEDs hatte ich ja schon in meinem Projekt Beruhigender Energie-Kristall mit Farbwechsel-LEDs experimentiert. Von den LEDs hatte ich noch ein paar. Sie sahen gut aus, und sie sollten auch in diesem Projekt zum Einsatz kommen.

Ich wollte die Farbwechsel-LEDs in der oberen Schädelplatte versenken und nach oben strahlen lassen, in die Gehirnhälften hinein. Damit war klar: die einzelnen Gehirn-Puzzleteile mussten mit einem transparenten oder transluzenten Filament gedruckt werden. Da mein Hobbyking Transparent-01 gedruckt halb durchsichtig, milchig-weiß aussieht, schien mir das die ideale Farbe dafür zu sein. Als besonderen Gag wollte ich als Infill Gyroid nehmen, das sind so gewundene Kurvenlinien, das würde hervorragend zu den Gehirnwindungen passen. Und man würde sie im transparenten Filament sehen.

Dann habe ich lang überlegt, welche Farbe ich für den Schädel nehme. Erst dachte ich an weiß, weil Totenschädel in der Natur auch weiss sind. Aber dann war schnell klar: der Rest von 100g meines weißen Filaments würde nicht für den Schädel reichen. Der brauchte 200 Gramm. Blieb noch schwarz, was einen schönen Kontrast gegeben hätte.

Am Schluss entschied ich mich dann für transparent, auch für den Schädel. Und zwar mit einem Cubic Infill-Muster, um die Polygon-Dreiecke der Oberfläche nochmal zu unterstreichen. Die LEDs würden zwar hauptsächlich nach oben abstrahlen, aber vielleicht wird ja was reflektiert und der Schädel leuchtet dann auch ein wenig? Das würde das Gehirn dreidimensionaler und weiter nach unter gehend aussehen lassen. Die Idee gefiel mir und ich war gespannt, wie das Endergebnis denn wohl aussehen würde.

Aber vor dem Druck musste ich natürlich irgendwie noch so etwas wie Kanäle bzw. Schläuche in den Schädel bringen, von den vier Stellen an der oberen Platte, wo die LEDs sitzen sollten zum Nacken, in dem die Leitungen herausgeführt werden und an ein USB-Kabel gelötet weden sollten, um sie so mit Strom zu versorgen und zum blinken zu bringen. Die Kanäle müssten so gestaltet sein, dass man dünne Kabel leicht durchschieben könnte und diese hinten wieder austreten würden, ohne unterwegs irgndwo hängenzubleiben.

Da war ich mir noch gar nicht so sicher wie ich das wohl hinkriege und rief einen Freund an, ob er da eine Idee hat, eine STL-Datei in Fusion 360 zu importieren und zu bearbeiten. Und ob es in den CAD-Programmen so etwas wie eine Bezier-Linie gäbe, die man dann auf einen bestimmten Durchmesser "aufblasen" könnte. Die Aufgabenstellung fand er wohl so interessant, dass er sich kurzerhand selbst ans Design machte, weshalb ich leider immer noch nicht weiß, wie genau er das jetzt gemacht hat.

Nach etwa fünf Stunden telefonieren hatten wir dann ein Modell der Kanäle fertig. Zwischendrin kam mir noch die Idee, doch so etwa wie eine Blase zu integrieren, in die ich das fertig gelötete USB-Kabel zurück schieben konnte, so dass nur noch sauber das USB-Kabel herausschaute.



Dann dauerte erst nochmal fast eine Stunde, bis das "Ameisen-Labyrinth" und der Schädel miteinander kombiniert waren, also die Kanäle aus dem Schädel geschnitten waren.



Damit sah das ganze wie folgt aus. Ich habe dazu ein kleines Video gemacht, weil es sich damit besser visualisieren lässt:




Nun ging die "ewige" Druckerei los. Zuerst einmal alle 56 Einzelteile des Puzzles drucken. Die brauchten größtenteils Support, manchmal auch einen Brim. Ich habe sie alle einzeln gedruckt, weil ich ja nicht genau wusste was kommt und das war gut so. Denn ein Teil, das sich von der Platte löst kann gleich 20 Teile in Mitleidenschaft ziehen und unbrauchbar machen, wenn man Pech hat. So lief ich in den letzten Tagen alle halbe bis ganze Stunde zum Drucker, um ein Teil von der UltraBase zu nehmen und vom Support zu befreien und den Druck des nächsten Teils anzustoßen. Das zieht sich bei 56 Teilen ganz schön. Aber schlussendlich waren die Teile fertig und wurden auch schon einmal zu zwei Gehirnhälften zusammengepuzzelt. Wobei man da sehr vorsichtig mit umgehen muss, denn allzuschnell rutscht ein Teil heraus und die Gehrinhälfte fällt zusammen wie ein Kartenhaus.

Das Puzzle ansich ist nicht ohne. Ich habe schon eine ganze Weile gebraucht, bis eine Gehirnhälfte fertig war. Die zweite ging dann schneller. Trotzdem ein ganz schöner Puzzle-Aufwand. Das reicht mir erstmal an Puzzelei - darum gibt es so schnell auch kein Let's Play & Solve zu diesem Teil. Ich bin froh, dass ich das fertig habe. Müsste ich allerdings noch einmal anfangen, würde ich zuerst die jeweils zwei spiegelverkehrten Teile zusammensuchen und so die 28 Teile für die linke Gehirnhälfte und die 28 Teile für die rechte Hälfte herausfinden, denn es ist schon mit 28 Teilen schwierig genug.

Die erste Erleichterung war da, als sich herausstellte, dass alle Teile perfekt zusammenpassten. Keine Fehler in den STL-Dateien und auch ich habe nichts versehentlich doppelt gedruckt oder vergessen. Doch dann die große spannende Frage des 16-Stunden-Drucks des Schädels: wird alles passen? Wird der Druck durch gehen? Werden die Löcher und Kabelführungen groß genug sein?

Den Druck des Schädels habe ich mittags gestartet und am nächsten Morgen war er dann fertig. Und er sah gut aus. Nicht nur, dass keine Druckfehler augetreten waren, auch das transparente Filament zusammen mit dem Cubic-Infill sah richtig gut aus - wie ein Kristallschädel.

Als nächstes war Lötarbeit angesagt. Zuerst habe ich ein schwarzen Kabel für Ground an die Kathoden der LEDs gelötet und einen Schrumpfschlauch drüber gezogen, so dass hier kein Kurzschluss mehr entstehen kann. Danach kam ein 100 Ohm Vorwiderstand (der auch schon beim Energie-Kristall gut funktionierte) an die Anode der LED und dahinter ein rotes Kabel.

Dann kam die erste LED in das Loch auf der Oberseite... Oops, passt nicht, Loch zu klein. Aber mit einem passenden Kreuzschlitzschaubendreher konnte ich das dann passend erweitern. Dann passte die LED auch hinein und das Kabel in die Führung. So richtig gleiten wollten die Kabel nicht durch die Kabelführung, aber mit ein wenig verdrillen und Kabel drehen war das erste Kabelpaar hinten rausgekommen. So ging es weiter mit dem zweiten, dritten und vierten Kabelpaar, wobei es hier schon ein wenig fummelig und eng wurde. Aber mit ein bisschen Geduld ging es dann doch ganz gut.

Alle roten Kabel kamen an den Pluspol, die 5 Volt eines USB-Kabels und alle schwarzen an den Minuspol. Das USB-Kabel in eine Powerbank eingesteckt und... alle Farbwechsel-LEDs leuchten so, wie sie es sollen.

Jetzt noch die beiden Gehirnhälften gaaaanz vorsichtig auf die Schädelplatte bugsieren. Wobei ich hier natürlich erstmal Vorne der linken Hälfte mit Hinten der rechten Hälfte verwechselte und mich fragte, warum das Gehirn denn nun nicht auf die Schädelplatte passt. Doch zuwenig Toleranz zwischen Gehirn und Aufnahme? Alles noch einmal drucken? Als ich merkte, dass es nicht egal ist, wo vorne und hinten ist und es dann passte, wischte ich mir die Schweißperlen von der Stirn und atmete erleichtert auf. Geschafft!

Vorsichtig wie ein Fläschen voll Nitroglycerin trug ich den Schädel samt Gehirn an seinen neuen Stammplatz in meinem Regal im Flur. Hier ist es recht dunkel und hier sollte der erleuchtete Dr. Brain Breaker gut zur Geltung kommen.





Die LEDs strahlen mehr nach unten ab, als das ich erwartet hatte. Aber das sieht gar nicht schlecht aus, besonders weil die Augen damit noch einmal mehr leuchten und schon fast gruselig zur Geltung kommen. Man könnte jetzt natürlich die Schädelplatte mit Alufolie auskleiden, so dass nur noch die Gehirnhälften beleuchtet werden, so wie ich mir das ursprünglich gedachte habe, aber eigentlich gefällt es mir so fast noch besser, so dass ich es so lassen werde.

Die Farbwechsel kommen natürlich nur so richtig in einem Video zur Geltung, darum gibt es hier auch noch eines davon. Das leichte Gezitter möge man mir verzeihen, der Schädel steht oben im Regal auf Augenhöhre und da ist es nicht einfach, die Kamera lange total ruhig zu halten.



Wer diesen Dr. Brain Breaker nachbauen möchte braucht dazu: