Pencetakan 3D UAV: ​​Semua yang Perlu Anda Ketahui Sebelum Memulai.

Pendahuluan

Jika Anda memutuskan untuk membuat drone dari awal

Dasar-dasar Bagian Pencetakan 3D Drone

5 '' Mini Quad dengan Printed Mount untuk Hero 8 (Sumber: Rob Davie via All3DP)

Kendaraan udara tak berawak (UAV / UAV / UAV), juga dikenal sebagai drone, adalah kendaraan yang dapat beroperasi secara mandiri. Dengan kata lain, drone belum tentu pesawat; mereka juga dapat mencakup mobil, kapal, dan bahkan hovercraft. Namun, istilah ini digunakan untuk menggambarkan pesawat yang memiliki tiga atau lebih rotor untuk memberikan gaya angkat dan dorong. Mereka juga biasa disebut sebagai multicopters, tricopters, quadcopters, dan sebagainya.

Secara umum, UAV secara mekanis sangat sederhana dan terdiri dari bingkai, pengontrol penerbangan, el. motor, baling-baling, pengontrol kecepatan, dan mungkin peralatan FPV.

Pencetakan 3D telah lama membuktikan dirinya dalam hobi drone. Teknologi ini memungkinkan pengguna untuk dengan mudah membuat banyak bagian yang berbeda sendiri. Ini bisa berupa apa saja, mulai dari bumper pelindung dan dudukan kamera aksi, hingga aksesori yang menambahkan fungsionalitas ke quad.

​​

Dalam artikel ini, kita akan berbicara tentang apa yang harus dipertimbangkan saat mencetak suku cadang drone 3D, menganalisis suku cadang yang paling relevan untuk dicetak, dan juga memberi tahu Anda di mana menemukannya model dan sumber daya. Kami kemudian akan menyelesaikan materi dengan beberapa proyek untuk membantu Anda memulai. Tapi pertama-tama, mari kita cari tahu mengapa Anda perlu mencetak bagian 3D sama sekali. Baca terus untuk mengetahui lebih lanjut!

Manfaat

Pemegang Smartphone (Sumber: Desain dan Cetak Digit melalui Facebook )

  • Keuntungan utama dari komponen pencetakan 3D adalah dapat disesuaikan sepenuhnya. Selain itu, mereka cenderung murah (dengan asumsi Anda sudah memiliki printerfilamen (filamen pencetakan 3D)
  • Bagian yang dicetak dapat dibuat dari bahan yang berbeda dengan warna yang berbeda. Pendekatan ini memungkinkan penggunaan material dengan sifat mekanik terbaik untuk elemen tertentu. Misalnya, dudukan GoPro Anda mungkin memiliki TPU biru dan pelindung baling-baling nilon. Dudukan kamera paling baik dicetak dengan TPU (Thermoplastic Polyurethane; TPU), karena bahan ini menyerap getaran dari bingkai dan menahan GoPro dengan erat di tempatnya, sedangkan nilon yang tahan lama dapat menyerap goncangan dan melindungi baling-baling dan objek/penghalang itu sendiri. Bahan tahan lama lainnya seperti nilon yang diperkuat bahkan dapat digunakan untuk membuat glider, awning, dan gimbal kamera.
  • Kelebihan lainnya saat menggunakan bagian yang dicetak adalah kerapatannya yang relatif rendah. Dengan bantuan pencetakan 3D, parameter seperti jumlah perimeter dan persentase pengisian dapat disesuaikan untuk mengurangi berat secara signifikan, dan yang pertama sangat menentukan hasil akhir.

Foto ini menunjukkan urutan pembuatan kanopi untuk drone FPV (Sumber: Rob Davie via All3DP)

  • Meskipun suku cadang yang akan diproduksi sepenuhnya dapat disesuaikan dan ringan, suku cadang tersebut dapat dengan cepat diulang. Misalnya, saat mendesain kanopi, versi pertama dari blanko dapat dicetak dari bahan yang murah seperti PLA, dan setelah proses pemasangan, setiap perubahan yang diperlukan dapat dengan mudah dilakukan pada iterasi berikutnya. Setelah model dianggap selesai, dapat dicetak dengan bahan yang lebih mahal seperti serat karbon, nilon, atau bahkan serat karbon MENGINTIP jika anggaran memungkinkan.
  • Selain itu, jika Anda memiliki printer dan filamen, masalah bagian yang rusak menjadi tidak relevan, karena Anda dapat segera mulai membuat yang baru. Meskipun banyak pengecer menawarkan pengiriman cepat, akan selalu lebih baik untuk mencetak sendiri bagian itu.

Pertimbangan

Apakah Anda memerlukan semua komponen ini? (Sumber: Rob Davie via All3DP)

Sementara pencetakan 3D membuka kemungkinan dunia baru dalam hal fitur tambahan, hal terpenting untuk diingat adalah bobot pesawat Anda. Tidak semua yang dapat dicetak dan diinstal disarankan! Perlu dipahami bahwa setiap gram drone mempengaruhi waktu terbang dan karakteristik penerbangan, terutama untuk pesawat sayap putar. Dengan kata lain, pada UAV, yang tujuan utamanya adalah penerbangan jangka panjang, keberadaan komponen seperti dudukan untuk GoPro, perangkat pelacak kepala, dan mekanisme reset tidak diperlukan.

Anda mungkin juga memperhatikan bahwa perusahaan besar seperti DJIpesawat serupa

Selain itu, di banyak negara, termasuk Federasi Rusia, aturan mengharuskan untuk mendaftarkan model dengan berat lebih dari 250 gram. Oleh karena itu, permintaan untuk quadrocopter dengan berat di bawah batas ini jauh lebih tinggi.

Bahan terbaik

Beam guard, GoPro mount dan antenna mount semuanya dicetak dari TPU (Sumber: Digit Design dan Facebook Prints )

Bahan yang paling umum digunakan untuk konstruksi copters (terutama yang relevan untuk mini niche) adalah TPU. Hal ini karena sangat fleksibel dan dapat berubah bentuk pada benturan, menyerap energi dan melindungi komponen penting dari UAV. Karena fleksibilitasnya, ia juga dapat menyerap getaran, mengurangi jumlah artefak yang terlihat dalam video yang direkam. Untungnya, ini tidak menjadi masalah dengan diperkenalkannya stabilisasi dalam kamera. Bahan lain yang cocok adalah nilon. Ini lebih kaku dari TPU, tetapi masih memiliki beberapa fleksibilitas.

Kesesuaian bahan

Bagian utama yang tercetak pada TPU adalah bumper, dudukan kamera, dudukan antena, dan pelindung baling-baling. Nylon juga dapat digunakan untuk melindungi alat peraga, tetapi kurang umum karena lebih sulit untuk dicetak.

Sementara TPU dan nilon serbaguna digunakan, mereka tidak cocok untuk semua bagian. Di mana kekakuan dan kekuatan yang lebih besar diperlukan, seperti pada badan pesawat, bahan seperti nilon yang diperkuat serat karbon ( nilon yang diperkuat serat karbon; disingkat CFRPA6

Salah satu cara untuk melindungi bagian bawah rangka kapal, serta baut pemasangan motor, adalah dengan menambahkan “ dudukan atau bantalan pendaratan 3D yang dicetak

Berbagai suku cadang

Quadcopter balap tandem 5 inci dengan mode kura-kura atau kura-kura (Sumber: Rob Davie via All3DP)

Fins

Jika kamu hobi balap drone, maka kamu harus mencoba menggunakan fin. Komponen ini sangat berguna bersama-sama dengan rezim yang dikenal sebagai "kura-kura atau kura-kura". Saat drone dimiringkan terbalik, berkat siripnya, dua motor yang bebas dari kontak dengan permukaan akan dapat berputar tanpa hambatan, yang selanjutnya akan memungkinkan Anda untuk memutar quad dengan cepat dan melanjutkan balapan. Paling sering mereka dicetak dari TPU dan kadang-kadang dari nilon.

Dudukan antena

Dudukan antena pemancar FPV dicetak dalam TPU ( Sumber: rapnit via Thingiverse )

Saat terbang dalam mode FPV, antena VTX sangat penting. Dengan demikian, ada banyak opsi untuk memasang komponen tersebut. Jika perangkat ditujukan untuk penerbangan jarak jauh, maka melampirkan bagian aktif antena di TPU bukanlah ide yang baik, karena ini akan berdampak negatif pada sinyal video. Bagi mereka, TPU adalah pilihan yang disukai karena sangat elastis dan dapat berubah bentuk tanpa patah untuk waktu yang lama.

Anda juga dapat mengaktifkan pelacakan kepala dalam mode FPV saat kamera FPVkacamata FPV Anda... Dengan cara ini, kamera mengikuti gerakan kepala Anda, berkontribusi pada pencelupan yang lebih besar. Untuk ini, bahan yang tidak fleksibel seperti PETG, ABS, ASA atau bahkan PC harus digunakan. Kekakuan diperlukan untuk menghilangkan reaksi pada komponen.

Komponen fungsional

Gimbal 2 sumbu (untuk menstabilkan kamera) dicetak di PLA (Sumber: turbi melalui Thingiverse ).

Jika FPV terbang atau balap bukan untuk Anda, Anda selalu dapat mencetak detailnya untuk memperluas fungsionalitas. Mungkinkah itu penstabil kamera untuk foto udara atau pembuatan film video, atau mekanisme untuk menangkap dan menjatuhkan objek? Untuk gimbal gimbal, bagian yang bergerak harus dicetak pada bahan yang tidak fleksibel untuk memastikan tidak ada serangan balik. Saat memasang gimbal pada drone, harus ada bagian yang fleksibel antara gimbal dan gimbal untuk mengisolasinya dari getaran

Penjaga

Pelindung tongkat ini dikembangkan di Fusion 360 (Sumber: Motorpixiegimbals melalui Thingiverse )

Terakhir, pilihan bagus lainnya untuk pencetakan adalah bagian pelindung seperti tongkat kendali. Mereka bisa fleksibel atau tidak fleksibel, tergantung pada preferensi Anda.

Sumber Model

Hasil pencarian untuk "Drone" di GrabCAD ( Sumber: GrabCAD )

  1. Thingiverse adalah sumber gratis yang bagus untuk menemukan dudukan untuk kamera publik (GoPro, Insta 360, dll.) dan frame (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight, dll.).
  2. GrabCAD adalah sumber gratis populer lainnya yang cenderung menawarkan lebih banyak model teknik, namun masih ada model terkait quadcopter dalam daftar. Harap dicatat bahwa Anda memerlukan akun untuk mengunggah model (yang luar biasa untuk Thingiverse, ini tidak perlu). Jika Anda mengunduh model dari repositori (termasuk situs web yang tercantum di atas), pastikan untuk memeriksa lisensi di mana mereka berada untuk memastikan bahwa tidak ada pelanggaran hak cipta yang terjadi saat dijual.
  • Jika Anda kebetulan memiliki bingkai atau kamera tertentu, ingatlah bahwa produsen komponen tersebut sering kali memiliki data desain yang tersedia untuk diunduh dan dicetak. Dalam hal ini, pendekatan ini akan sangat berguna, karena kemungkinan bahwa bagian tersebut akan cocok dengan milik Anda mungkin lebih tinggi daripada jika Anda menggunakan data dari situs web pihak ketiga.
  • Jika Anda tidak dapat menemukan apa yang Anda butuhkan di mana pun, Anda dapat mendesain bagian Anda sendiri di perangkat lunak CAD atau meminta orang lain mendesainnya untuk Anda.

Sumber Daya

Situs ini memiliki basis pengguna aktif dan banyak membantu ( Sumber: DIYDrones )

Meskipun banyak komponen individu dapat diunduh dari situs yang tercantum di atas, ada sumber daya tambahan seperti forum. Forum pembuat drone utama adalah DIYDrones dan RCGroups. Daftar lengkap glider yang dapat dicetak pada RCgroups dapat ditemukan di satu utas bermanfaat, atau daftar serupa dapat ditemukan di DIYDrones. Selain itu, ada subreddit drone yang membahas topik pencetakan 3D, dan subreddit drone DIY.

Proyek untuk Anda Mulai

Model Kanupi dengan dudukan GoPro yang dicetak khusus ( Sumber: basdelfos via Thingiverse ).

Satu-satunya batasan nyata untuk apa yang dapat Anda cetak adalah imajinasi Anda! Sebelum melanjutkan, perlu mempertimbangkan tujuan penggunaan drone dan suku cadangnya, serta efek dari bobot tambahan apa pun.

Kami menyampaikan kepada Anda ide-ide berikut dari Thingiverse yang memengaruhi pencetakan, apakah itu seluruh helikopter atau hanya bagian-bagiannya saja:

  1. Quadrocopter: bingkai keluarga yang dapat sepenuhnya dicetak 3D (puluhan versi dan variasi)
  2. Perlindungan tongkat: melindungi tongkat peralatan kontrol selama pengangkutan
  3. Kanopi untuk drone FPV: contoh kanopi, dengan dudukan GoPro yang dicetak (gambar di atas)

Itu saja. Terimakasih atas perhatiannya. Kami berharap materi yang disajikan bermanfaat bagi Anda. Tetaplah bersama kami!

Video

Proses ilustratif pencetakan balok untuk drone FPV yang terbuat dari nilon yang diperkuat serat karbon (CFRPA6).

.