3D отпечатани части за дронове: Леки, здрави стойки и рамки от SLS найлон

Защо SLS найлонът е подходящ за части за дронове

• Лекота: EOS дава плътност от 0.93 g/cm³ за части, изработени от PA 2200, прахът, който отпечатваме. Това е по-леко от водата и около една трета от плътността на алуминия.
• Здравина, а не крехкост: EOS дава удължение при скъсване от 18 % в рамките на слоевете. Найлоновата стойка е склонна да се огъне, преди да се напука, което помага при твърдо приземяване.
• Без поддържащи структури: кабелни канали, вътрешни ребра, щипки и подрязвания се отпечатват без поддържащи структури, така че една част може да замени няколко.
• Малки серии и варианти: няма матрица, така че стойка за различна камера или модифицирана скоба за рамо е просто още един файл в същата поръчка.
• Цвят: всяка част е бластирана със стъклени перли и полирана; черното и оранжевото са на склад, а оранжевите предпазители и плъзгачи се виждат лесно в тревата.

Типични отпечатани части за дронове

Тегло: проектирайте леко, не просто тънко

Теглото на дрона струва време за полет, но най-леката част рядко е тази с най-тънките стени. Тънките стени са крехки при работа и при катастрофа. По-добри начини за спестяване на маса:

• Ребра вместо плътни сечения. Тънка плоча с ребра е по-твърда на грам от дебела плоска плоча.
• Кухи дебели сечения. Затворената кухина трябва да може да освободи праха: калкулаторът очаква поне два отвора за изтичане от поне 5 mm на затворена кухина. Вижте кухи части и отвори за изтичане.
• Поддържайте стените над около 0.8 mm. Калкулаторът предупреждава за стени под приблизително 0.8 mm; стени от около 1.5 до 3 mm дават здрави части.
• Премахнете материала там, където натоварването не отива. Отворите и джобовете в зони с ниско напрежение не струват нищо за отпечатване.

Общите правила са в насоките за проектиране за SLS.

Катастрофи, прорези и посока на печат

Стойностите, които EOS публикува за PA 2200, показват къде се чупи отпечатаният найлон. Без прорез, EOS дава якост на удар по Шарпи от 53 kJ/m²; с прорез, 4.8 kJ/m². Остър вътрешен ъгъл или малък прорез следователно отнема по-голямата част от устойчивостта на удар. Заоблете всеки вътрешен ъгъл, особено там, където рамото се среща с централната плоча, където плъзгачът се среща с тялото и около отворите за винтове.

Посоката също има значение. EOS дава удължение при скъсване от 18 % в рамките на слоевете и 4 % напречно на тях, и якост на опън от 48 MPa и 42 MPa. Частите, които се огъват при катастрофа, като плъзгачи, предпазители и рамене, е най-добре да бъдат ориентирани така, че напрежението на огъване да лежи в рамките на слоевете. Повече в колко здрав е SLS найлонът.

Планирайте за повреди: плъзгачите и предпазителите са износващи се части. Проектирането им като отделни, закрепени с болтове части ги прави евтини за подмяна, а резервен комплект може да бъде поръчан с първата задача за печат.

Вибрации, винтове и вложки

Моторите и перките карат цялата конструкция да вибрира, а вибрациите разхлабват винтовете в пластмасата. Практически правила:

• Използвайте метални вложки за топлинно или пресово набиване за винтове, които държат мотори, рамене или батерии, или които се отварят често.
• Осигурете на главите на винтовете и гайките голяма опорна повърхност или шайба, така че силата на притискане да се разпредели върху найлона.
• Найлонът бавно пълзи под постоянна сила на притискане, повече, когато е топъл. Проверявайте притиснатите съединения след първите полети.
• PA 12 е доста твърд и не изолира вибрациите сам по себе си. За камери използвайте отделни гумени или силиконови демпфери между стойката и рамката.

Топлина от мотори, контролери и батерии

Моторите, контролерите на скоростта и батериите се загряват, а PA 12 омеква с повишаване на температурата. За PA 2200, EOS дава температура на топлинна деформация от 64 °C при 1.80 MPa (57 °C напречно на слоевете) и 157 °C при 0.45 MPa, и точка на топене от 176 °C. Дръжте натоварените елементи като стойки за мотори и скоби далеч от горещи точки, оставете въздух около моторите и контролерите и избягвайте части, които притискат директно топла батерия.

На открито: слънце и влажност

PA 12 абсорбира малко вода в сравнение с други найлони, така че отпечатаните части запазват размерите си във влажен въздух. Необработеният бял PA 12 може да пожълтее и да стане по-крехък след дълго излагане на открито. За дрон, който живее на открито, боядисаните части (черното е често срещано) и случайната проверка на предпазителите и плъзгачите са разумни. Отпечатаните корпуси не са автоматично водоустойчиви: синтерованият PA 12 има леко пореста повърхност и уплътняването зависи от дизайна и уплътненията. Ние не сертифицираме IP рейтинги.

Размер: какво се побира в една част

Нашият EOS FORMIGA P 110 Velocis има камера от 200 × 250 × 330 mm. Стойките, скобите, предпазителите и рамките на малки дронове се побират в една част. По-големите рамки са разделени на централна секция и рамена, които са свързани с болтове, което също прави счупеното рамо лесно за подмяна. Калкулаторът проверява съвместимостта, когато качите модела.

Къде въглеродните влакна или алуминият са по-добрият избор

EOS дава модул на опън от 1650 MPa за PA 2200, далеч под плочата от въглеродни влакна или алуминия. За състезателни рамки и дълги, твърди рамена, плочите от въглеродни влакна обикновено остават по-добрият избор. SLS найлонът блести около тях: стойки, скоби, предпазители, корпуси, адаптери, колесници и прототипи на нови оформления, където свободата на формата и здравината имат по-голямо значение от максималната твърдост.

Списък за проверка на отпечатани части за дронове

• Вътрешните ъгли са заоблени, без остри прорези в пътищата на натоварване.
• Огъващите се части са ориентирани така, че напрежението да лежи в рамките на слоевете.
• Стени над около 0.8 mm, ребра вместо плътни секции.
• Най-малко два отвора за изтичане от поне 5 mm на затворена кухина.
• Метални вложки за винтове подложени на вибрации или отваряни често.
• Натоварените елементи са далеч от двигатели, контролери и батерии.
• Износващите се части (плъзгачи, предпазители) като отделни, сменяеми части.
• Побира се в камерата от 200 × 250 × 330 mm или е разделен на части.

За цялостен корпус или система за полезен товар, която трябва да бъде проектирана и тествана, специалистите от prototype.builders могат да помогнат с дизайна и прототипите.

Често задавани въпроси

Добър ли е SLS найлонът за части за дронове?

Да, за стойки, скоби, предпазители, колесници, тави за батерии и корпуси. PA 12 е лек (EOS дава 0.93 g/cm³ за PA 2200), здрав и не се нуждае от поддържащи структури. За дълги, твърди рамена и състезателни рамки, плочата от въглеродни влакна обикновено е по-твърда.

Мога ли да отпечатам 3D цяла рамка за дрон чрез SLS?

Малките рамки се побират в една част в нашата камера от 200 × 250 × 330 mm. По-големите рамки са разделени на централна секция и рамена, които са свързани с болтове, което също прави повреденото рамо лесно за подмяна.

Как да направя отпечатаните части за дронове да издържат на катастрофи?

Заоблете всички вътрешни ъгли, избягвайте прорези в пътищата на натоварване, ориентирайте огъващите се части така, че напрежението да лежи в рамките на слоевете, и проектирайте плъзгачите и предпазителите като отделни, сменяеми части.

Остават ли винтовете стегнати в отпечатан найлон под вибрации?

Винтовете в обикновени отпечатани отвори могат да се разхлабят под вибрации. За двигатели, рамена и батерии използвайте метални вложки за топлинно или пресово набиване, големи опорни повърхности или шайби и проверявайте затегнатите съединения след първите полети.

Колко горещи могат да станат отпечатаните части за дронове?

EOS дава температура на топлинно отклонение от 64 °C при 1.80 MPa и 157 °C при 0.45 MPa за PA 2200, и точка на топене от 176 °C. Дръжте натоварените елементи далеч от двигатели, контролери и батерии.

Какви цветове се предлагат за части за дронове?

Черното и оранжевото са на склад с нормалното време за изпълнение. Всички 61 цвята могат да бъдат избрани в калкулатора с незабавна цена; цветовете, които не са на склад, отнемат около един месец повече за доставка.