Introdução
Se você decidir fazer um drone do zero
Noções básicas de peças de drones de impressão 3D
5 '' Mini Quad com suporte impresso para Hero 8 (Fonte: Rob Davie via All3DP)
Veículos aéreos não tripulados (UAVs / UAVs / UAVs), também conhecidos como drones, são veículos que podem operar de forma autônoma. Em outras palavras, um drone não é necessariamente uma aeronave; eles também podem incluir carros, barcos e até hovercraft. No entanto, o termo é usado para descrever uma aeronave que possui três ou mais rotores para fornecer sustentação e empuxo. Eles também são comumente chamados de multicópteros, tricópteros, quadricópteros e assim por diante.
Em geral, os UAVs são mecanicamente muito simples e consistem em um quadro, controlador de vôo, el. motores, hélices, controladores de velocidade e possivelmente equipamentos FPV.
A impressão 3D há muito se provou no hobby dos drones. Esta tecnologia permite ao usuário fabricar facilmente muitas peças diferentes por conta própria. Isso pode ser qualquer coisa, desde amortecedores de proteção e montagens de câmera de ação a acessórios que adicionam funcionalidade ao quad.
Neste artigo, vamos falar sobre o que considerar ao imprimir peças de drones em 3D, analisar as peças mais relevantes para impressão e também dizer onde encontrar modelos e recursos. Em seguida, encerraremos o material com alguns projetos para ajudá-lo a começar. Mas primeiro, vamos descobrir por que você precisa imprimir peças em 3D. Continue a ler para saber mais!
Benefícios
Suporte de smartphone (Fonte: Design e impressões de dígitos via Facebook )
- A principal vantagem das peças de impressão 3D é que elas podem ser totalmente personalizadas. Além disso, eles tendem a ser baratos (supondo que você já tenha uma impressorafilamento (filamento de impressão 3D)
- As partes impressas podem ser feitas de diferentes materiais em diferentes cores. Esta abordagem permite a utilização de um material com as melhores propriedades mecânicas para elementos específicos. Por exemplo, sua montagem GoPro pode ter uma TPU azul e uma proteção de hélice de náilon. Os suportes para câmera são mais bem impressos com TPU (Poliuretano Termoplástico; TPU), pois esse material absorve a vibração da moldura e mantém a GoPro firmemente no lugar, enquanto o náilon durável pode absorver choques e proteger as hélices e o próprio objeto / obstáculo. Outros materiais duráveis, como náilon reforçado, podem até ser usados para criar planadores, toldos e balancins de câmera.
- Outra vantagem ao usar peças impressas é sua densidade relativamente baixa. Com a ajuda da impressão 3D, parâmetros como o número de perímetros e a porcentagem de preenchimento podem ser ajustados para reduzir significativamente o peso, e o primeiro determina em grande parte o resultado final.
Esta foto mostra a sequência de fazer um velame para um drone FPV (Fonte: Rob Davie via All3DP)
- Embora as peças a serem fabricadas sejam totalmente personalizáveis e leves, elas podem ser iteradas rapidamente. Por exemplo, ao projetar um dossel, a primeira versão do blank pode ser impressa a partir de um material barato como o PLA e, após o processo de adaptação, quaisquer alterações necessárias podem ser feitas facilmente na próxima iteração. Uma vez que o modelo é considerado acabado, ele pode ser impresso com material mais caro como fibra de carbono, náilon ou até mesmo fibra de carbono PEEK se o orçamento permitir.
- Além disso, se você tiver uma impressora e um filamento, o problema de uma peça quebrada torna-se irrelevante, pois você pode começar a criar uma nova imediatamente. Embora muitos varejistas ofereçam remessa rápida, sempre será melhor imprimir a peça você mesmo.
Considerações
Você precisa de todos esses componentes? (Fonte: Rob Davie via All3DP)
Enquanto a impressão 3D abre um novo mundo de possibilidades em termos de recursos adicionais, a coisa mais importante a lembrar é o peso da sua aeronave. Nem tudo o que pode ser impresso e instalado é aconselhável! Deve ser entendido que cada grama de um drone afeta o tempo de voo e as características de voo, especialmente para aeronaves de asa rotativa. Em outras palavras, em um UAV, cujo objetivo principal é o voo de longo prazo, a presença de componentes como uma montagem para GoPro, um dispositivo de rastreamento de cabeça e um mecanismo de reinicialização não é necessária.
Você também pode notar que grandes empresas como DJIaeronaves semelhantes
Além disso, em muitos países, incluindo a Federação Russa, as regras exigem o registo de modelos com peso superior a 250 gramas. Conseqüentemente, a demanda por quadrocópteros com peso abaixo deste limite é muito maior.
Os melhores materiais
Protetores de feixe, montagem GoPro e montagem de antena são todos impressos a partir da TPU (Fonte: Design de dígitos e impressões do Facebook )
O material mais comumente usado para a construção de copters (especialmente relevante para o mini nicho) é o TPU. Isso porque ele é muito flexível e pode se deformar com o impacto, absorvendo energia e protegendo componentes importantes do VANT. Devido à sua flexibilidade, também pode absorver a vibração, reduzindo a quantidade de artefatos visíveis no vídeo gravado. Felizmente, isso se tornou um problema menor com a introdução da estabilização na câmera. Outro material adequado é o náilon. É mais rígido do que a TPU, mas ainda tem alguma flexibilidade.
Adequação do material
As partes principais impressas na TPU são pára-choques, suportes de câmera, suportes de antena e protetores de hélice. O nylon também pode ser usado para proteger adereços, mas é menos comum porque é mais difícil de imprimir.
Embora TPU e náilon sejam versáteis no uso, eles não são adequados para todas as peças. Onde for necessária maior rigidez e resistência, como em fuselagens, um material como náilon reforçado com fibra de carbono ( náilon reforçado com fibra de carbono; abreviado CFRPA6
Uma forma de proteger a parte inferior da estrutura do barco, bem como os parafusos de montagem do motor, é adicionar “ suportes ou plataformas de pouso
Variedade de partes
Quadcóptero de corrida em tandem de 5 polegadas com tartaruga ou modo tartaruga (Fonte: Rob Davie via All3DP)
Fins
Se o seu hobby são drones de corrida, você deve tentar usar uma barbatana. Este componente é especialmente útil em conjunto com um regime conhecido como "tartaruga ou tartaruga". Quando o drone é inclinado de cabeça para baixo, graças à barbatana, dois motores livres de contato com a superfície serão capazes de girar livremente, o que permitirá a você virar rapidamente o quadriciclo e continuar a corrida. Na maioria das vezes, eles são impressos em TPU e, às vezes, em náilon.
Montagem da antena
Suporte da antena do transmissor FPV impresso em TPU ( Fonte: rapnit via Thingiverse )
Ao voar no modo FPV, as antenas VTX são vitais. Portanto, existem muitas opções para a montagem de tais componentes. Se o dispositivo for destinado a voos de longa distância, encerrar a parte ativa da antena na TPU não é uma boa ideia, pois isso afetará negativamente o sinal de vídeo. Para eles, o TPU é a escolha preferida porque é muito elástico e pode se deformar sem quebrar por muito tempo.
Você também pode habilitar o rastreamento da cabeça no modo FPV quando a câmera FPVóculos FPV... Dessa forma, a câmera acompanha os movimentos de sua cabeça, contribuindo para uma maior imersão. Para isso, devem ser utilizados materiais inflexíveis como PETG, ABS, ASA ou mesmo PC. A rigidez é necessária para eliminar folgas nos componentes.
Componentes funcionais
Gimbal de 2 eixos (para estabilizar a câmera) foi impresso em PLA (Fonte: turbi via Thingiverse ).
Se FPV voar ou correr não é para você, você sempre pode imprimir os detalhes para expandir a funcionalidade. Poderia ser um estabilizador de câmera para fotografia aérea ou filmagem de vídeo, ou um mecanismo para capturar e soltar objetos? Para cardan do cardan, as partes móveis devem ser impressas em um material não flexível para garantir que não haja folga. Ao instalar o gimbal em um drone, deve haver uma peça flexível entre o gimbal e o gimbal para isolá-lo da vibração
Guarda
Este protetor de stick foi desenvolvido no Fusion 360 (Fonte: Motorpixiegimbals via Thingiverse )
Finalmente, outra boa opção para impressão são as peças de proteção, como as varetas de controle. Eles podem ser flexíveis ou inflexíveis, dependendo de sua preferência.
Fontes modelo
Resultados da pesquisa para "Drones" no GrabCAD ( Fonte: GrabCAD )
- Thingiverse é um grande recurso gratuito para encontrar montagens para câmeras públicas (GoPro, Insta 360, etc.) e quadros (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight, etc.).
- GrabCAD é outro recurso gratuito popular que tende a oferecer mais modelos de engenharia, no entanto, ainda existem modelos relacionados a quadricópteros na lista. Observe que você precisará de uma conta para fazer upload de modelos (o que é notável para o Thingiverse, isso não é necessário). Se você baixar modelos de qualquer repositório (incluindo os sites listados acima), certifique-se de verificar a licença sob a qual eles estão localizados para garantir que nenhuma violação de direitos autorais ocorra durante a venda.
- Se acontecer de você ter um quadro ou câmera específica, lembre-se de que o fabricante desses componentes muitas vezes tem dados de design disponíveis para download e impressão. Nesse caso, essa abordagem será mais útil, porque a probabilidade de a parte corresponder à sua pode ser maior do que se você usar dados de um site de terceiros.
- Se você não conseguir encontrar o que precisa em qualquer lugar, pode projetar suas próprias peças no software CAD ou pedir que outra pessoa as projete para você.
Recursos
Este site tem uma base de usuários ativa e muito útil discussões. ( Fonte: DIYDrones )
Embora muitos componentes individuais possam ser baixados dos sites listados acima, existem recursos adicionais, como fóruns. Os principais fóruns de fabricantes de drones são DIYDrones e RCGroups. Uma lista completa de planadores imprimíveis em RCgroups pode ser encontrada em um tópico útil, ou listas semelhantes podem ser encontradas em DIYDrones. Além disso, há um subreddit de drones que discute tópicos de impressão 3D e um subreddit de drones DIY.
Projetos para você começar
Modelo Kanupi com suporte GoPro moldado personalizado ( Fonte: basdelfos via Thingiverse ).
O único limite real para o que você pode imprimir é a sua imaginação! Antes de prosseguir, será necessário considerar o uso pretendido do drone e das peças, bem como o efeito de qualquer peso adicional.
Chamamos sua atenção para as seguintes idéias do Thingiverse afetando a impressão, seja um helicóptero inteiro ou apenas suas partes individuais:
- Quadrocopter: quadros da família que podem ser totalmente impressos em 3D (dezenas de versões e variações)
- Proteção do bastão: protege os bastões do equipamento de controle durante o transporte
- Canopy para drone FPV: exemplo de canopy, com montagem GoPro moldada (foto acima)
É isso aí. Obrigado pela atenção. Esperamos que o material apresentado tenha sido útil para você. Fique conosco!
Vídeos
Um processo ilustrativo de feixes de impressão para um drone FPV feito de náilon reforçado com fibra de carbono (CFRPA6).
.
