José Ganseman ist ein leidenschaftlicher Hobby-Elektroniker und Software-Programmierer, der in den letzten 35 Jahren als Hausarzt gearbeitet hat. Vor kurzem hat er ein Buch über seine CNC-Maschine Z99 geschrieben. In diesem Interview erfahren wir mehr darüber, wie José zum Schreiben seines neuen Buches, Build Your Own Multifunctional 4-Axis CNC Machine, gekommen ist, wie er die CNC-Maschine gebaut hat und wie man mit ihr herausragende Projekte realisieren kann.  

Sie haben 35 Jahre lang als Hausarzt gearbeitet, wie aus Ihrem Buch Build Your Own 4-Axis Multifunctional CNC Machine hervorgeht. Wie viel Zeit hatten Sie, um sich Ihrer lebenslangen Leidenschaft für die Elektronik und die Programmierung von Software zu widmen, während Sie in einem anderen Bereich tätig waren?

José Ganseman: 35 Jahre lang war die Arbeit als Hausarzt immer meine Hauptbeschäftigung. Um ehrlich zu sein, habe ich dabei gelernt, ein Problem aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten und die bestmögliche Lösung dafür zu finden. Aber spätabends und sonntags entspanne ich mich gerne beim Lernen, Programmieren und Prototyping. Unglaublich, aber wir haben zu Hause keinen Fernseher.
 
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Erinnern Sie sich an Ihr erstes elektronisches Projekt? Könnten Sie uns etwas darüber erzählen und welche Technologien Sie verwendet haben?​

José: Ich habe schon mit 14 Jahren an alten Röhrenradios gearbeitet. Meine einzigen Werkzeuge waren ein paar Bücher aus der Bibliothek, ein Multimeter und eine Lötpistole. Ein späterer technischer Beruf schien mir naheliegend. Aber als ich 16 Jahre alt war, hatte ich selbst ein langwieriges medizinisches Problem, das mich in die Welt der Medizin geführt hat. Ich habe diese Entscheidung nie bereut, verfolgte die elektronische Entwicklung aber auch von der Seite. Ich war vor allem an schwachen medizinischen Signalen (EKG, EEG) interessiert. Der Bereich der medizinischen Elektronik ist stark patentiert und geschützt. Ich hatte das Glück, Zugang zu einer Reihe von fortschrittlichen Schaltbildern von EKG- und EEG-Geräten zu haben. Um 1980 herum war ich in der Lage, geeignete Instrumentenverstärker für EKG und EEG zu bauen.

Mit dem Aufkommen von Personal Computern erkannte ich, dass diese für die Erfassung, Speicherung und Wiedergabe von medizinischen Signalen sehr interessant sein würden. So kam ich zur Programmierung. Zuerst in 'Basic' auf einem TRS80, das war 1981. Sobald ich einen eigenen PC hatte, etwa 1985, habe ich zu 'C' als Hauptprogrammiersprache gewechselt.

Was hat Sie dazu inspiriert, eine multifunktionale 4-Achsen-CNC-Maschine zu bauen?
 
José: Im Jahr 2012 habe ich meinen ersten 3D-Drucker gekauft. In 2017 gelang es mir, eine komplette SMD-Bestückungsmaschine mit 32 Bauteilzuführungen zu bauen. Das war eine anspruchsvolle Aufgabe und hat viel Zeit in Anspruch genommen. Nachdem die Maschine fertig war, wurde mir klar, dass sie auch für andere nützliche Aufgaben eingesetzt werden kann. Die Z99 ist eine verkleinerte Version der Bestückungsmaschine.
 
Welche Ziele hatten Sie bei der Entwicklung der Maschine? Konnten Sie am Ende alle Ziele erreichen?
 
José: Nur der Einsatz des Z99 als 3D-Riesendrucker hat nicht funktioniert. Das wäre möglich, aber es würde eine Menge Arbeit erfordern. Der Hauptgrund, warum ich diese Idee nicht weiter verfolgt habe, ist die Tatsache, dass der 3D-Druck ein langsamer Prozess ist, selbst wenn es sich um einen Druck mit moderaten Abmessungen handelt. Bisher ist es mir gelungen, alle meine Ideen auf einem klassischen 3D-Drucker mit einer Arbeitsfläche von 20×20×20 cm zu realisieren.

Im Vorwort Ihres Buches wird kurz auf die gescheiterten Prototypen eingegangen, die Sie gebaut haben. Können Sie ein solches Szenarium beschreiben? Was war das Problem? Und was war das Ergebnis?
 
José: Die meisten 3D-Drucker arbeiten mit einem einzigen Schrittmotor vom Typ Nema 17, der sowohl die X- als auch die Y-Achse antreibt. Die verwendeten linearen Wellen haben in der Regel einen Durchmesser von 8 mm. Ich habe also mit Wellen von 8 mm Durchmesser angefangen. Später bin ich auf 10 mm gegangen. Für jede Achse gab es nur einen Schrittmotor. Sogar die 10 mm Wellen waren nicht stark genug. Wir mussten Wellen mit einem Durchmesser von 12 mm verwenden. Ein Nema17-Motor genügte dann nicht mehr, um die Last anzutreiben. Eine Lösung wäre gewesen, auf Nema23-Schrittmotoren umzusteigen. Aber ein einziger Nema 23 Schrittmotor und ein passender Antrieb sind sehr viel teurer als zwei Nema 17 Schrittmotoren.
 
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Haben Sie einen Tipp für Leute, die Schwierigkeiten haben, Prototypen zu erstellen?
 
José: Es ist sehr interessant, das Erstellen und Programmieren von 3D-Formen zu lernen. Für jeden, der ein paar Programmierkenntnisse in einer beliebigen Sprache hat, ist "OpenScad" leicht zu erlernen. Mit 3D-Druckern können wir Dinge herstellen, von denen wir früher nur träumen konnten.

Erzählen Sie uns etwas über den Schreibprozess Ihres Buches. Haben Sie irgendwelche Schwierigkeiten gehabt?

José: Ich baue gerne etwas für den Eigengebrauch. Anderen zu erklären, wie man es baut, ist viel schwieriger. Wir sind den geduldigen Redakteuren von 'Elektor' zu großem Dank verpflichtet. Viele Überarbeitungen waren nötig.

Was ist das Wichtigste, das Sie Ihren Lesern mitgeben möchten?

José: Wenn man eine Idee hat, sollte man sie nie aufgeben. Zögere nicht, wieder von vorne anzufangen. Der beste Weg, neue Dinge zu lernen, ist, ein Ziel zu haben.

Arbeiten Sie momentan an etwas? Haben Sie eine neue Buchidee?

José: Wie ich schon erwähnt habe, bauen wir gerade eine komplette SMD-Bestückungsmaschine. Wenn dieses Buch erfolgreich ist, könnte später ein Buch über die Bestückungsmaschine geschrieben werden. Die Maschine könnte auch benutzt werden, um einen einzelnen Prototyp zu bauen.

Wer das Fine-Pitch-SMD-Löten beherrscht, ist stolz darauf und behauptet, es sei gar nicht schwer. Für Neulinge ist es oft eine schwierige Aufgabe. Kein Wunder, dass für den Bau eines Prototyps oft ein "Arduino" oder sogar ein leistungshungriger "Raspberry Pi" verwendet wird. An diesen leistungsfähigen Plattformen ist nichts auszusetzen, aber sie sind nicht wirklich Maßarbeit.

Gibt es eine Leistung oder einen Beitrag, auf den Sie besonders stolz sind?

José: Ja, ich bin stolz darauf, dass 'Elektor' sich die Mühe gemacht hat, mein Buch zu editieren und zu veröffentlichen.

Gibt es ein anderes Thema, über das Sie gerne schreiben würden?

José: Selbst im Internet gibt es keine qualitativ hochwertigen Schaltpläne von elektronischen medizinischen Geräten. Vielleicht versuche ich, einen Artikel oder sogar ein Buch darüber zu schreiben, wenn es die Zeit erlaubt.

Übersetzung: Reda Alouane