Představujeme vám 2. článek našeho mini blogu na 3DToday o tisku rádiem řízeného letadla! Čekáme na vaši zpětnou vazbu a komentáře!

Tým 3D LAMA pokračuje v tisku rádiem řízeného modelu letadla a v tomto článku chce mluvit o postupu projektu. Dnes se podělíme o informace, které jsme se dozvěděli z návodu k modelům letadel, a také o tom, jaké komponenty jsme koupili, kde byly objednány a kolik to stálo.

Vybalování

Začněme tím, že naše rovina se skládá ze dvou rovin. Přesněji řečeno, model P47 N-15 Thunderbolt je plnohodnotný model letadla určený ke spouštění z ruky. Souhlaste, že to není tak zajímavé. Zajímavější je startovat jako opravdové letadlo, z ranveje a umět ovládat podvozek. Proto jsme zakoupili sadu modelů P47 N-15 Thunderbolt, zatahovací konverzní kit, který nahrazuje část standardní sady dílů a otevírá možnost instalace skládacího podvozku a LED osvětlení.

Některé lety na P47 N-15 Thunderbolt od týmu 3DLabprint

A teď nějaké virtuální rozbalování. Rozbalíme dva archivy WinRAR s 3D modely letadel. Takže první archiv P47N Thunderbolt STL. V něm vidíme následující:

2. Složka se soubory ve formátu .factory. Jedná se o interní formát sliceru Simplify3D, tedy již zpracovaného modelu pro STL tisk s možností provádět změny v nastavení tisku. Promluvme si o samotném sliceru Simplify3D níže.

3. Složka s nastavením pro oblíbené slicery, jmenovitě CURA a MatterControl. Také užitečné informace, alespoň bude na čem stavět.

4.Tatínek s STL modely letadla stojí.

5.Tatínek s STL modely samotného letadla. Všechny modely letadel jsou strukturovány do samostatných složek podle příslušnosti k letadlovým částem.

6. Uživatelská příručka ve formátu PDF. Důkladně a na příkladech popisuje celý proces tisku, sestavení a nastavení letadla.

7. Nálepky pro budoucí letadla ve formátu PDF. To je opravdu dobrý bonus, bude nutné objednat jejich tisk.

V druhém archivu Sada P47N pro zatahování vše je při starém, kromě složky s modely stojanu a PDF souboru s nálepkami.

ᅠNyní si povíme něco o 3D tisku tohoto letadla. Navíc bych v této sekci rád navázal dialog se čtenáři tohoto článku. Proto, pokud máte nějaké dotazy týkající se níže napsaného, ​​neváhejte se jich zeptat.

• Vhodné pro tisk jakákoli moderní 3D tiskárna s tiskovou plochou 200x200x150(samozřejmě čím větší potisknutelná plocha, tím lépe). Prusův i3 se do těchto podmínek perfektně hodí.

• tryska o průměru 0,4 mm. Což jsme udělali.

• PLA potisknutelný plast(také doporučuje výrobce), i když píše, že můžete zkusit tisknout s jinými (samozřejmě to neuděláme a zaměříme se na PLA).

• Barva plastu se vybírá individuálně jako kdokoli. Zvolili jsme transparentní.

• Výrobce doporučuje používat Zjednodušte 3D kráječ k přípravě modelů pro 3D tisk řeknu více, na youtube kanálu výrobce je dokonce video, které podrobně ukazuje proces nastavení tohoto sliceru pro všechny modely letadel STL. To je na jednu stranu dobře, protože pro začátečníky to bude snadné a zkušení 3D tvůrci mají z čeho tančit. Na druhou stranu, Simplify3D stojí 150 dolarů a ne každý si to může dovolit. Přestože výrobce dal nastavení pro jiné slicery, z osobní zkušenosti můžeme říci, že modely jsou stále ostřeny speciálně pro Simplify3D.

• Hlavní nastavení tisku je standardní pro PLA. Možná si budete muset pohrát s plastovým podavačem a navíječem, ale to jsou již vlastnosti různých modelů tiskáren a uživatelé těchto tiskáren si mohou snadno nakonfigurovat potřebné parametry.

• Podle kluků z 3DLabPrint plast pro celé letadlo zabere o něco méně než 1 kilogram cívky. Proto jsme bez pohnutí svědomí vložili do naší tiskárny celou cívku PLA plastu.

Finanční část

Tisk letadla je jen polovina úspěchu. Druhou částí je výběr, nákup a montáž všech pohonů, motoru, vysílače, baterie atd. Pokud je to vaše první letadlo, jako tomu bylo u našeho týmu, pak je otázka výběru komponent obzvláště akutní. Jaký motor vzít? Jakou baterii vyzvednout? Kde to všechno koupím levněji?

Pro takové případy poskytuje výrobce poměrně kompletní návod a doporučení pro výběr komponentů, které se optimálně hodí pro letoun P47 N-15 Thunderbolt. Po prostudování doporučení výrobce jsme vhodili seznam potřebných komponent a vypadá takto:

elektrický motor 31,30 dolarů. Důležitá součást budoucího modelu letadla. Elektromotor se volí v závislosti na vlastnostech letadla. Pomoc pro nováčka

Regulátor motoru 20,85 $ Stejně jako elektromotor je vybírán individuálně a ovlivňuje kvalitu letu modelu. Pro ty, kteří chtějí ušetřit peníze, vezměte jakýkoli regulátor 40 A, který vyhovuje vašemu rozpočtu.

baterie 29,99 $ Jeho výběr závisí na tom, jaký elektromotor a regulátor jste si k němu vzali. Vyberte si 3S (tříčlánkovou) baterii od 2200 do 3000 mAh.

Servopohony 10,76 $. Používá se k ovládání kormidel letadel. Pro náš model potřebujete 4 kusy.

Zatahovací přední podvozek 16,95 $ Poskytněte možnost vzlétnout z dráhy. Co chceme od našeho modelu. Jsou to obyčejná serva uzpůsobená pro montáž kol.

Zadní podvozek 5,59 $ Zajišťuje stabilní chování letadla při pojíždění po dráze.

kola 7,79 $. Letadlo musí na něčem jet. Důležitý je průměr, měl by být od 51 mm do 62 mm.

Vrtule 1,50 $. Ideální pro velikosti 11/5,5 a 11/7.

LED podsvícení 12,74 USD. Letadlo bude zářit chladněji než vánoční stromeček

uhlíkové trubky 1,30 $. Potřebný pro přenos pohybu ze serv na výškovku a směrovku. Budete potřebovat 2 kusy.

Plech pantu 0,99 $. Specializovaný materiál, který hraje roli pantu a usnadňuje a zjednodušuje provedení otáčení volantu.

banánkové konektory 1,83 $ Napájecí konektory, které jsou potřebné pro připojení motoru k regulátoru.

Zdá se, že každý je v poslední době posedlý „kvadrokoptérami“, vzhledem k neustálým předváděním takových letadel a vzhledem k docela zajímavým projektům vytištěným na 3D. Ve skutečnosti se již vyrobené 3D tištěné sestavy pro vlastní sestavení prodávají s velkou pravděpodobností. To vše je samozřejmě úžasné, ale proč zapomínat na stará dobrá letadla?

Cestou si to myslel student inženýrství na Floridě Kyril Lange, který nedávno přišel na plně funkční létající 3D tištěné RC letadlo. Konstrukce modelu je poměrně jednoduchá na výrobu a samotné letadlo dobře létá.
Sám Kiril poznamenává, ne bez kousku humoru: „Je to rychlé a obratné letadlo. I když vzhledem k tomu, že je to jediné letadlo, se kterým jsem se kdy setkal, nepřísluší mi hodnotit jeho kvality.

Obecně, pokud vás zajímá téma rádiem řízených letadel a 3D tisku, měli byste se podívat na tento projekt. Letoun má slušné rozpětí křídel asi jeden metr, motor o výkonu 210 wattů, hmotnost asi 720 gramů a k ovládání využívá čtyři serva.

Většinu komponent lze snadno vytisknout na jakékoli stolní FDM tiskárně. Sám Kiril používá MakerBot Replicator 2. Křídla se doporučuje tisknout z ABS plastu, protože se snadno lepí. Všechny prvky jsou navrženy tak, že nejsou potřeba žádné podpěry, i když se doporučují rafty. Proto je nejlepší tisknout stejná křídla svisle. Pro zvýšení stability za letu Kiril stále používal několik dřevěných dílů. Přesněji řečeno, použil lípu – snadno opracovatelné, odolné a lehké dřevo. A není těžké najít v obchodě pár falešných prken.

Shromáždění se ukázalo jako docela jednoduchá akce. Falešné díly jsem musel jen mírně upravit na velikost, aby pasovaly do křídel. Pokud jde o 3D tištěné díly, Kiril vytvořil podrobné pokyny. Přestože je poměrně zdlouhavý, vše je podrobně popsáno a každý krok je zcela jednoduchý.

Nakonec budete potřebovat elektroniku a mechanické komponenty pro ovládání letadla. Zde je seznam dílů používaných Cyrilem, i když je můžete nahradit podobnými:

• Regulátor otáček TURNIGY Plush, 30A (1 ks)
• Bezkomutátorový motor s vnějším rotorem D2830-11 1000kv (1 ks)
• Baterie ZIPPY Compact 2200mAh 3S 25C, lithium-polymerová (1ks)
• Mikroserva Turnigy TG9e 9g/1,5kg/0,10sec (4 ks)
• Nabíječka baterií
• 4-kanálový rádiový dálkový ovladač

Instalace všech těchto součástí je poměrně jednoduchá. Záludná část: pomocí dálkového ovladače musíte najít neutrální polohu serv a připojit je k ovládacím plochám pomocí tvrdého drátu. Nakonec nainstalujte kryt na místo pomocí páru gumiček a stejného drátu. Všechno se zdá být docela snadné.

Veškeré podrobnosti o projektu naleznete

Skupina vědců z University of Illinois předložila teorii výroby součástí letadel pomocí 3D tisku, který může ušetřit až 5 % času na výrobu letadel a také snížit náklady na proces výroby letadel o 4 až 7 %. Informace byly dosud aktivně diskutovány výrobci letadel z různých zemí a první záměry zahájit výrobu takových letadel vyjádřila společnost Airbus pro výrobu letadel.

Výhod nového způsobu výroby leteckých dopravních prostředků je opravdu mnoho. Vzhledem k tomu, že při provozu 3D tiskáren nebude přímá lidská kontrola, výrobní náklady se sníží, a pokud byla dříve katalogová cena letounu Airbus A350-800 261 milionů dolarů, pak s novou technologií výroby může klesnout až na 244 milionů dolarů, což přirozeně přitáhne pozornost všech leteckých společností na světě. Mimo jiné i díky tomu, že 3D tisk je prováděn podle daných výkresů, je zde pravděpodobnost jakékoli chyby téměř zcela vyloučena, i když zároveň stojí za zmínku, že vyráběné letecké jednotky a komponenty budoucích letadel bude v každém případě ovládat člověk.

Vzhledem k tomu, že 3D tiskárny využívají materiál mimořádně hospodárně a samotný proces nevyžaduje tak specifická zařízení jako lisy a automatické kovací linky, výrazně se zkrátí doba výroby letadel, což umožní zvýšení výroby hotových osobních dopravních letadel v průběhu celého roku.

Je třeba zdůraznit i tak důležitý faktor při výrobě letadel, jako je snižování hmotnosti letadel, což ve svém důsledku vede k úspoře paliva, i když velmi nevýznamné, podle některých odhadů se jedná o cca 2-3 %, ale přesto tato spolu s dalšími technologiemi jistě najde spokojenost u většiny leteckých dopravců na světě.

Aby se však výroba osobních letadel a dílů pro ně dostala do masového toku, je nutné vyvinout speciální složení pro 3D tiskárny, které by zohledňovalo všechny technologické vlastnosti konvenčních komponent. Zejména je třeba vzít v úvahu tak důležitý faktor, jako je kalení kovu, které vede ke zpevnění struktury součástí letadla, což bohužel technologie 3D tisku v současné době nepodporuje. Jsou zde další faktory, jako je umístění vláken materiálu, pevnost v tahu atd., a teprve po výběru speciálního materiálu pro 3D tiskárny bude možné sebevědomě deklarovat úspěch aktuální novinky.

Zavedení 3D tisku je důležitým milníkem ve vývoji leteckého průmyslu. Aditivní výroba je považována za alternativu k frézování, lisování a odlévání. Využití 3D tiskáren a objemového skenování umožní odlehčit letadlu, a tím snížit náklady na palivo a materiály.

Výhody 3D tisku v leteckém průmyslu

Mnohem jednodušší. Tradiční technologie, které se používají v leteckém průmyslu, jsou založeny na ručním svařování, CNC, frézkách, licích formách. Tento přístup vyžaduje spoustu práce, času a surovin.

Metoda selektivního laserového slinování, stejně jako depozice po vrstvách, se provádí v automatickém režimu, je rychlejší a ekonomičtější.

Zařízení může pracovat nepřetržitě. Zároveň je množství odpadu o 70-95 % menší. Hotové díly jsou lehčí, což snižuje hmotnost stroje.

Ve srovnání s klasickými metodami odstraňuje aditivní tisk omezení výroby – můžete vyrábět vysoce přesné díly bez předběžné přípravy výrobní linky, což zjednodušuje fázi prototypování.

Letadla vytištěná na 3D tiskárně

Průkopníkem v tomto odvětví byla společnost GE Aviation. Výrobce leteckých motorů upozornil na skutečnost, že použití různých slitin v dílu výrazně zlepšuje jeho fyzikální a technické vlastnosti a umožňuje posunout letové vlastnosti letadla na zásadně novou úroveň. Tradiční metoda lití neumožňuje kombinovat různé materiály v rámci stejného technologického postupu.

GE Aviation začala pracovat na vylepšeních vstřikovačů. Pro výrobu jednoho dílu je potřeba vyrobit 20 prvků samostatně a následně je spojit do jednoho náhradního dílu. 3D kovová tiskárna umožňuje vyrobit díl z jednoho kusu materiálu, což šetří čas i peníze. Pilotní vzorky vstřikovačů byly certifikovány v roce 2016. Nyní hodlá výrobce vyrábět 25 000 dílů ročně, vyrobených na 3D tiskárně.

Vědecká laboratoř Airbusu šla ještě dál. Inženýři z Hamburku vytvořili 3D vytištěné bezpilotní letadlo. Je pozoruhodné, že mluvíme o téměř všech prvcích skříně, s výjimkou modulu dálkového ovládání a elektronických vrtulí. Dron byl pojmenován „Thor“.

Čtyřmetrový letoun úspěšně vzlétl a zdolal 40kilometrovou trasu z Hamburku do Stadu, kde přistál v závodě společnosti. Projekt má experimentální charakter. Bude testovat různé konstrukce trupu, draku, tvaru křídla a dalších prvků karoserie. Na základě "Thor" vyrobí letadlo s pevnou karoserií, co nejblíže sériovým modelům.

3D tisk se již používá na produkčních letounech Airbus. U širokých vložek A350 je tištěný držák instalován jako součást pylonu motoru. Část je vyrobena z titanového prášku. V experimentálních modelech A350 a A320neo se testuje více než 1000 laserem sintrovaných dílů. Jsou mezi nimi především interiérové ​​prvky.

Výrobce leteckých motorů Safran Helicopter Engines představil řadu plynových turbínových motorů Aneto v roce 2017. Kompaktní napájecí zdroj je o 30 % výkonnější než podobně velké jednotky. Zařízení přitom zůstává spolehlivé a hospodárné. Montážní proces využívá komponenty vyrobené 3D tiskem – vstupní vodicí lopatky a otočnou spalovací komoru. Společnost letěla 25 hodin, auta zvedla do vzduchu 35krát – nebyly zjištěny žádné problémy!

V Rusku pracuje Všeruský výzkumný ústav leteckých materiálů a Tomská polytechnická univerzita na zavádění aditivních technologií v leteckém průmyslu.

Tým VIAM testuje 3D tištěné komponenty v motorech pro letadla MS-21. Ve výrobním procesu jednotky PD-14 je použit vířič předního zařízení spalovací komory, vyrobený pomocí selektivního laserového spékání, což zkracuje náklady a čas výroby náhradního dílu 10krát.

TPU pracuje na nahrazení litých titanových dílů letadel za 3D tištěné díly. Výzkumníci poznamenávají, že podíl titanu v civilních dopravních letadlech dosahuje 15-20%. Nahrazení tlakového odlitku 3D tiskem by snížilo hmotnost letadla a tím i náklady na palivo, montáž a údržbu. Specialisté se zaměřili na práci s prášky titanových slitin VT6 a VT9. Úkolem je optimalizovat použití materiálu a dosáhnout vysokých výkonových charakteristik.

Před šesti měsíci jsem dostal 3D tiskárnu, slíbil jsem, že udělám článek, ale všechny ruce nedosáhly, tak jsem se zavázal splnit, co bylo slíbeno.

Hned řeknu: sami sestavit a nastavit 3D tiskárnu je záležitost na měsíc noční zábavy. Vzal jsem to hotové, okamžitě to přichází s nastavením - připojit a tisknout.

Přímo v leteckém modelářství je 3D tiskárna málo použitelná - modely letadel na ní vytištěné opravdu nelétají, lépe vycházejí ze stropu.

Je ale dobře použitelný při výrobě kvadrokoptér - tiskových doplňků a celá kvadrika mi přijde docela smysluplná.

Mimochodem, jakákoliv potištěná část vyžaduje další zpracování - loupání nebo acetonování, nebo dokonce obojí :)

Takže p 3D tiskárna dorazila ve velké krabici.

Neřeknu na váhu, ale zdá se 12-15 kilogramů.

Perfektně zabaleno - silná vlnitá lepenka, vzduchové vaky.

Kromě toho je podvozek zvednutý a dodatečně utažen potravinářskou fólií.

Termostolička se sklem je zabalena do vyrobeného pěnového polyetylenu.

A to jsou doplňky obsažené v sadě - věnujte pozornost sadě řezačky-nože, ta je jen pro post-processing vytištěná na 3D tiskárně.

3D tiskárna byla složena a instalována za 20 minut s kouřovou přestávkou, stůl se zahřívá na první zkušební tisk.

Zde je pokus o potisk čepice pro SJ4000 - zde se mýlím, je potřeba mít nejširší stranu dolů, úzká část uchycení ke stolu to nevydržela a spadla.

Zleva doprava: odpadlé poloviční uzávěry, uzávěr s tiskařským stojanem, stejný uzávěr po ošetření v acetonové lázni.

Kvalita povrchu po tisku je velmi hrubá, vyplatí se položit přídavek na opracování. Povrch můžete ošetřit acetonovou párou, pro zájemce - viz článek.

Obecně je optimální ošetřit brusným papírem, poté provést acetonaci a poté u tenkých dílů pokrýt povrch tenkou vrstvou epoxidu. Po acetonaci lze produkt natírat, pro lakování je lepší použít bílý plast.

Když už jsme u plastu. Existuje ABS a PLA, nyní je také nylon a guma - ale jsou nehorázně drahé. Tisknu ABS - přesnost nižší než PLA, ale vlivem kyslíku se nerozkládá. Pro modelování, kdy je důležitá životnost a díly musí fungovat dobře za rok nebo 2, je použití biologicky odbouratelného PLA velmi špatnou volbou.

Na holém skle plast špatně přilne a může se během tisku odloupnout, takže je potřeba další nátěr.

Podívejte se, čím jsou tabulky pomazány, dobře se osvědčila lepicí tužka Uhu a roztok cukr-kvass.

Zde je něco z toho, co bylo vytištěno, kryt pro stejný SJ400, upínací kroužek pro něj a rohy pro sestavení quadriku.

Vyzkoušení upínacího kroužku - kameru vložíme do závěsu a přitlačíme obyčejnou gumičkou za peníze.

A to se zkouší na krytku objektivu.

Když už jsme u víček. Aby plast nepoškrábal boky čočky, můžete kromě vyhlazení povrchu brusným papírem „na nulu“ použít tuto metodu – vytisknout trochu širší a pak vnitřek jemně potáhnout tenkou vrstvou gumového lepidla nebo horkého lepidla z lepicí pistole. V prvním případě bude "houževnatá" vrstva, ve druhém - poloměkká, nezanechávající žádné stopy, ale více "klouzající".

Zde je pár dílů z 3D tiskárny z minulého týdne.

Tarotovský spojovací materiál pro potrubí pro kvadrokoptéru. Vzal jsem hotový díl ve formátu STL a přidal na něj polici. Na polici nahoře bude OSD, dole je připevněn video vysílač.

Vytiskl jsem pár dílů najednou, při pozorném pohledu je vidět "sukně" - lemování dílu při tisku, když zapnete speciální nastavení, 3D tiskárna to udělá sama.

Po vytištění byla sukně z dílů odříznuta a držáky byly instalovány na kvadrokoptéru.

Žádný postprocessing jsem nedělal, ve vzduchu krása detailů stejně není patrná a budou schované pod výbavou.

A tady je nejnovější produkt - ochranné sklo pro GoPro 4. Nosím ho na baseballové čepici pro automatickou střelbu. Čočka objektivu se snaží zašpinit a zaprášit, rozhodl jsem se udělat ochranu, protože je nepohodlné ji nosit v aquaboxu a nestojí za to věšet aquabox na věšák na kvadrice - je to nadváha.

Samotné sklo bylo objednáno na Aliexpress, je na výměnu v krabici GoPro 2. Zbytek jsem se rozhodl vytisknout.

Nejprve jsem nakreslil detaily ve SkethUp.

Levý je nástavec na čočku, na něj je nalepeno sklo, pravý je přítlačný kroužek na sklo.

Vytiskl jsem ho, opracoval smirkovým papírem, odstranil drsnost stěn a provedl acetonaci.

Sestavil jsem ochrannou čočku lepidlem, vedle je gumička, která ji při natáčení přitlačí ke GoPro4.

Nasazená čočka na GoPro 4. Zadní konec a vnitřek ochranné čočky jsou zažehleny a pokryty lepidlem. Vypadá to trochu děsivě, ale nevidím smysl v hlazení nulovým brusným papírem, lakováním a leštěním - čistě technický detail pro natáčení videa.

Shrnutí.

3D tiskárna je pohodlná a užitečná věc. Vyžaduje to však přímočarost rukou jak při stavbě modelů ve 3D editorech, tak následné dolaďování po tisku. Považuji ho za dobrého tvůrce blanku :)

Kdo chce vidět různé doplňky použitelné pro náš koníček, jděte sem.

A je tu také katalog nákresů kvadrik:

V tomto katalogu nejen pro 3D tiskárnu, ale i pro CNC stroj a právě pro kutily.