Inledning
Om du bestämmer dig för att göra en drönare från grunden
Grunderna i 3D -utskrift Drone Parts
5 '' Mini Quad med tryckt fäste för Hero 8 (Källa: Rob Davie via All3DP)
Obemannade flygbilar (UAV / UAVs / UAV), även kända som drönare, är fordon som kan fungera autonomt. Med andra ord är en drönare inte nödvändigtvis ett flygplan; de kan också innehålla bilar, båtar och till och med svävare. Termen används dock för att beskriva ett flygplan som har tre eller flera rotorer för att ge lyft och dragkraft. De kallas också vanligtvis för multicopters, tricopters, quadcopters och så vidare.
Generellt är UAV: er mekaniskt mycket enkla och består av en ram, flygkontroll, el. motorer, propellrar, varvtalsregulatorer och eventuellt FPV -utrustning.
3D -utskrifter har länge visat sig inom dronehobbyn. Denna teknik gör att användaren enkelt kan tillverka många olika delar på egen hand. Detta kan vara allt från skyddande stötfångare och actionkamerafästen till tillbehör som ger funktionalitet till fyrhjulingen.
I den här artikeln kommer vi att prata om vad du ska tänka på när du skriver ut drönerdelar i 3D, analyserar de mest relevanta delarna för utskrift och berättar också var du kan hitta modeller och resurser. Vi kommer sedan att avsluta materialet med några projekt för att hjälpa dig att komma igång. Men låt oss först ta reda på varför du överhuvudtaget behöver 3D -skriva ut delar. Läs vidare för att få veta mer!
Fördelar
Smartphonehållare (Källa: Digit Design and Prints via Facebook )
- Den största fördelen med 3D -utskriftsdelar är att de kan anpassas helt. Dessutom tenderar de att vara billiga (förutsatt att du redan har en skrivarefilament (3D -filament)
- Tryckta delar kan tillverkas av olika material i olika färger. Denna metod möjliggör användning av ett material med de bästa mekaniska egenskaperna för specifika element. Till exempel kan ditt GoPro -fäste ha en blå TPU och ett nylonpropellerskydd. Kamerahållare är bäst tryckta med TPU (termoplastisk polyuretan; TPU), eftersom detta material absorberar vibrationer från ramen och håller GoPro tätt på plats, medan den slitstarka nylon kan absorbera stötar och skydda både propellrarna och själva föremålet / hindret. Andra slitstarka material som förstärkt nylon kan till och med användas för att skapa segelflygplan, markiser och kamerakardlar.
- Ett annat plus vid användning av tryckta delar är deras relativt låga densitet. Med hjälp av 3D -utskrift kan parametrar som antal omkretsar och procentandel av utfyllnad justeras för att väsentligt minska vikten, och den förstnämnda avgör till stor del det slutliga resultatet.
Detta foto visar sekvensen för att göra en baldakin för en FPV -drönare (Källa: Rob Davie via All3DP)
- Även om delarna som ska tillverkas är fullt anpassningsbara och lätta, kan de snabbt itereras om. Till exempel, när du utformar en baldakin, kan den första versionen av ämnet skrivas ut från ett billigt material som PLA, och efter monteringsprocessen kan alla nödvändiga ändringar enkelt göras i nästa iteration. När modellen anses vara färdig kan den skrivas ut med dyrare material som kolfiber, nylon eller till och med PEEK kolfiber om budgeten tillåter det.
- Dessutom, om du har en skrivare och filament, blir problemet med en trasig del irrelevant, eftersom du kan börja skapa en ny direkt. Även om många återförsäljare erbjuder snabb frakt är det alltid bäst att skriva ut delen själv.
Överväganden
Behöver du alla dessa komponenter? (Källa: Rob Davie via All3DP)
Medan 3D -utskrift öppnar en helt ny värld av möjligheter när det gäller ytterligare funktioner, är det viktigaste att komma ihåg vikten på ditt flygplan. Inte allt som kan skrivas ut och installeras är tillrådligt! Det bör förstås att varje gram av en drönare påverkar flygtiden och flygegenskaperna, särskilt för roterande flygplan. Med andra ord, på en UAV, vars huvudsakliga syfte är långsiktig flygning, är det inte nödvändigt att det finns komponenter som ett fäste för GoPro, en huvudspårningsanordning och en återställningsmekanism.
Du kanske också märker att stora företag som DJIliknande flygplan
Dessutom kräver reglerna i många länder, inklusive Ryska federationen att registrera modeller som väger mer än 250 gram. Följaktligen är efterfrågan på quadrocopters som väger under denna gräns mycket högre.
De bästa materialen
Strålskydd, GoPro -fäste och antennfäste är alla tryckta från TPU (Källa: Digit Design och Facebook Prints )
Det mest använda materialet för konstruktion av kopiatorer (särskilt relevant för mini -nischen) är TPU. Detta beror på att den är mycket flexibel och kan deformeras vid stötar, absorberar energi och skyddar viktiga komponenter i UAV. På grund av sin flexibilitet kan den också absorbera vibrationer, vilket minskar mängden synliga artefakter i den inspelade videon. Lyckligtvis har detta blivit ett mindre problem med införandet av stabilisering i kameran. Ett annat lämpligt material är nylon. Det är styvare än TPU, men har fortfarande viss flexibilitet.
Materialets lämplighet
Huvuddelarna som trycks på TPU är stötfångare, kamerafästen, antennfästen och propellerskydd. Nylon kan också användas för att skydda rekvisita, men är mindre vanligt eftersom det är svårare att skriva ut.
Även om TPU och nylon är mångsidiga i användning är de inte lämpliga för alla delar. När större styvhet och hållfasthet krävs, till exempel i flygramar, rekommenderas ett material som kolfiberförstärkt nylon ( kolfiberförstärkt nylon; förkortat CFRPA6
Ett sätt att skydda undersidan av båtens ram, liksom motorns fästbultar, är att lägga till 3D -tryckta ” stativ eller landningsplattor
Olika delar
5-tums tandem racing quadcopter med turtle eller turtle mode (Källa: Rob Davie via All3DP)
Fenor
Om din hobby är racingdrönare, bör du testa att använda en fin. Denna komponent är särskilt användbar tillsammans med en regim som kallas "sköldpadda eller sköldpadda". När drönaren lutar upp och ner, tack vare fenan, kommer två motorer utan kontakt med ytan att kunna rotera obehindrat, vilket gör att du snabbt kan vända fyrhjulingen och fortsätta loppet. Oftast är de tryckta från TPU och ibland från nylon.
Antennfäste
FPV -sändarantennhållare tryckt i TPU ( Källa: rapnit via Thingiverse )
När du flyger i FPV -läge är VTX -antenner avgörande. Således finns det många alternativ för montering av sådana komponenter. Om enheten är avsedd för långdistansflygningar är det inte en bra idé att omsluta den aktiva delen av antennen i TPU, eftersom detta kommer att påverka videosignalen negativt. För dem är TPU det föredragna valet eftersom det är mycket elastiskt och kan deformeras utan att gå sönder under lång tid.
Du kan också aktivera huvudspårning i FPV -läge när FPV -kameraFPV -glasögon... På detta sätt följer kameran rörelserna i ditt huvud, vilket bidrar till större nedsänkning. För detta bör oflexibla material som PETG, ABS, ASA eller till och med PC användas. Styvhet är nödvändig för att eliminera motreaktion i komponenterna.
Funktionella komponenter
En 2-axlig gimbal (för att stabilisera kameran) trycktes i PLA (Källa: turbi via Thingiverse ).
Om FPV -flygning eller racing inte är något för dig kan du alltid skriva ut detaljerna för att utöka funktionaliteten. Kan det vara en kamerastabilisator för flygfotografering eller videofilmning, eller en mekanism för att fånga och släppa objekt? För gimbal gimbals måste rörliga delar tryckas på ett icke-flexibelt material för att eliminera backlash. När gimbalen installeras på en drönare måste det finnas en flexibel del mellan gimbalen och gimbalen för att isolera den från vibrationer
Skydd
Detta stickskydd utvecklades i Fusion 360 (Källa: Motorpixiegimbals via Thingiverse )
Slutligen är ett annat bra alternativ för utskrift skyddsdelar som kontrollpinnar. De kan vara flexibla eller oflexibla, beroende på vad du föredrar.
Modellkällor
Sökresultat för "Drones" på GrabCAD ( Källa: GrabCAD )
- Thingiverse är en bra gratis resurs för att hitta fästen för offentliga kameror (GoPro, Insta 360, etc.) och ramar (TBS Source One, ImpulseRC, Iflight, etc.).
- GrabCAD är en annan populär gratisresurs som tenderar att erbjuda fler tekniska modeller, men det finns fortfarande quadcopterrelaterade modeller på listan. Observera att du behöver ett konto för att ladda upp modeller (vilket är anmärkningsvärt för Thingiverse, detta är inte nödvändigt). Om du laddar ner modeller från några arkiv (inklusive webbplatserna ovan), se till att kontrollera licensen under vilken de finns för att säkerställa att inget intrång i upphovsrätten inträffar vid försäljning.
- Om du råkar ha en specifik ram eller kamera, kom ihåg att tillverkaren av dessa komponenter ofta har designdata tillgängliga för nedladdning och utskrift. I det här fallet är detta tillvägagångssätt mest användbart, eftersom sannolikheten för att delen kommer att matcha din kan vara högre än om du använder data från en tredjepartswebbplats.
- Om du inte hittar det du behöver någonstans kan du designa dina egna delar i CAD -programvara eller låta någon annan designa dem åt dig.
Resurser
Denna webbplats har en aktiv användarbas och många användbara diskussioner. ( Källa: DIYDrones )
Även om många enskilda komponenter kan laddas ner från sajterna ovan, finns det ytterligare resurser som forum. De viktigaste forumen för drönare är DIYDrones och RCGroups. En komplett lista över utskrivbara segelflygplan på RCgrupper finns i en användbar tråd, eller liknande listor finns på DIYDrones. Dessutom finns det en drone subreddit som diskuterar ämnen i 3D -utskrift, och en DIY drone subreddit.
Projekt för att komma igång
Kanupi -modell med specialgjuten GoPro -hållare ( Källa: basdelfos via Thingiverse ).
Den enda verkliga gränsen för vad du kan skriva ut är din fantasi! Innan du fortsätter kommer det att vara nödvändigt att överväga den avsedda användningen av både drönaren och delarna, samt effekten av eventuell extra vikt.
Vi uppmärksammar följande idéer från Thingiverse som påverkar utskrift, oavsett om det är en hel copter eller bara dess enskilda delar:
- Quadrocopter: familjeramar som kan vara helt 3D -tryckta (dussintals versioner och variationer)
- Stickskydd: skyddar styrutrustningspinnar under transport
- Kapell för FPV -drönare: exempel på baldakin, med gjutet GoPro -fäste (bilden ovan)
Så är det. Tack för uppmärksamheten. Vi hoppas att det presenterade materialet var användbart för dig. Stanna med oss!
Videor
En illustrativ process för att skriva ut strålar för en FPV -drönare av kolfiberförstärkt nylon (CFRPA6).
.
