Piezas de drones impresas en 3D: Soportes y chasis ligeros y resistentes en nylon SLS

Por qué el nylon SLS es adecuado para las piezas de drones

• Ligero: EOS indica una densidad de 0.93 g/cm³ para las piezas fabricadas con PA 2200, el polvo que imprimimos. Esto es más ligero que el agua y aproximadamente un tercio de la densidad del aluminio.
• Resistente en lugar de frágil: EOS indica un alargamiento a la rotura del 18 % dentro de las capas. Un soporte de nylon tiende a doblarse antes de agrietarse, lo que ayuda en un aterrizaje brusco.
• Sin soportes: los canales para cables, las nervaduras internas, los clips y los rebajes se imprimen sin estructuras de soporte, por lo que una pieza puede reemplazar a varias.
• Series pequeñas y variantes: sin molde, por lo que un soporte para una cámara diferente o una abrazadera de brazo modificada es simplemente otro archivo en el mismo pedido.
• Color: cada pieza se pule y se somete a un granallado con esferas de vidrio; el negro y el naranja están en stock, y los protectores y patines naranjas son fáciles de ver en la hierba.

Piezas típicas de drones impresas

Peso: diseñe ligero, no solo delgado

El peso en un dron cuesta tiempo de vuelo, pero la pieza más ligera rara vez es la que tiene las paredes más delgadas. Las paredes delgadas son frágiles durante la manipulación y en un choque. Mejores formas de ahorrar masa:

• Nervaduras en lugar de secciones macizas. Una placa delgada con nervaduras es más rígida por gramo que una placa plana y gruesa.
• Secciones gruesas huecas. Una cavidad cerrada debe poder liberar el polvo: la calculadora espera al menos dos orificios de escape de al menos 5 mm por cavidad cerrada. Consulte piezas huecas y orificios de escape.
• Mantenga las paredes por encima de aproximadamente 0.8 mm. La calculadora advierte sobre paredes por debajo de aproximadamente 0.8 mm; las paredes de unos 1.5 a 3 mm dan como resultado piezas robustas.
• Elimine material donde no va la carga. Las aberturas y los huecos en áreas de baja tensión no cuestan nada de imprimir.

Las reglas generales se encuentran en las pautas de diseño SLS.

Choques, muescas y dirección de impresión

Los valores que EOS publica para el PA 2200 muestran dónde se rompe el nylon impreso. Sin muescas, EOS indica una resistencia al impacto Charpy de 53 kJ/m²; con una muesca, 4.8 kJ/m². Por lo tanto, una esquina interior afilada o una pequeña muesca elimina la mayor parte de la resistencia al impacto. Redondee cada esquina interior, especialmente donde un brazo se une a la placa central, donde un patín se une al cuerpo y alrededor de los orificios para tornillos.

La dirección también importa. EOS indica un alargamiento a la rotura del 18 % dentro de las capas y del 4 % a través de ellas, y una resistencia a la tracción de 48 MPa y 42 MPa. Las piezas que se doblan en un choque, como los patines, los protectores y los brazos, se orientan mejor de modo que la tensión de flexión se encuentre dentro de las capas. Más información en qué tan fuerte es el nylon SLS.

Planifique para los daños: los patines y los protectores son piezas de desgaste. Diseñarlos como piezas separadas y atornilladas hace que sean baratos de reemplazar, y se puede pedir un juego de repuesto con el primer trabajo de impresión.

Vibración, tornillos e insertos

Los motores y las hélices hacen vibrar todo el chasis, y la vibración afloja los tornillos en el plástico. Reglas prácticas:

• Utilice insertos metálicos de inserción por calor o a presión para los tornillos que sujetan motores, brazos o baterías, o que se abren a menudo.
• Proporcione a las cabezas de los tornillos y a las tuercas una gran superficie de apoyo o una arandela, para que la fuerza de sujeción se distribuya sobre el nylon.
• El nylon fluye lentamente bajo una fuerza de sujeción constante, más aún cuando está caliente. Revise las uniones sujetas después de los primeros vuelos.
• El PA 12 es bastante rígido y no aísla la vibración por sí solo. Para las cámaras, utilice amortiguadores de goma o silicona separados entre el soporte y el chasis.

Calor de motores, controladores y baterías

Los motores, los controladores de velocidad y las baterías se calientan, y el PA 12 se ablanda a medida que aumenta la temperatura. Para el PA 2200, EOS indica una temperatura de deflexión térmica de 64 °C a 1.80 MPa (57 °C a través de las capas) y 157 °C a 0.45 MPa, y un punto de fusión de 176 °C. Mantenga las partes sometidas a carga, como los soportes de motores y las abrazaderas, alejadas de los puntos calientes, deje espacio para el aire alrededor de los motores y controladores, y evite las piezas que presionen directamente sobre una batería caliente.

Exteriores: sol y humedad

El PA 12 absorbe poca agua en comparación con otros nailons, por lo que las piezas impresas mantienen sus dimensiones en aire húmedo. El PA 12 blanco sin tratar puede amarillear y volverse más quebradizo tras una larga exposición al aire libre. Para un dron que vive en exteriores, es sensato usar piezas teñidas (el negro es común) y revisar ocasionalmente los protectores y patines. Las carcasas impresas no son automáticamente impermeables: el PA 12 sinterizado tiene una superficie ligeramente porosa, y el sellado depende del diseño y las juntas. No certificamos clasificaciones IP.

Tamaño: lo que cabe en una sola pieza

Nuestra EOS FORMIGA P 110 Velocis tiene una cámara de 200 × 250 × 330 mm. Los soportes, abrazaderas, protectores y los chasis de drones pequeños caben en una sola pieza. Los chasis más grandes se dividen en una sección central y brazos que se atornillan entre sí, lo que también facilita la sustitución de un brazo roto. La calculadora comprueba el ajuste cuando usted sube el modelo.

Dónde la fibra de carbono o el aluminio son la mejor opción

EOS indica un módulo de tracción de 1.650 MPa para el PA 2200, muy por debajo de la placa de fibra de carbono o el aluminio. Para chasis de carreras y brazos largos y rígidos, las placas de fibra de carbono suelen seguir siendo la mejor opción. El nailon SLS brilla a su alrededor: soportes, abrazaderas, protectores, carcasas, adaptadores, trenes de aterrizaje y prototipos de nuevas configuraciones, donde la libertad de forma y la tenacidad importan más que la máxima rigidez.

Lista de comprobación para piezas de drones impresas

• Esquinas interiores redondeadas, sin muescas afiladas en las trayectorias de carga.
• Piezas de flexión orientadas de modo que la tensión quede dentro de las capas.
• Paredes por encima de unos 0,8 mm, nervaduras en lugar de secciones macizas.
• Al menos dos orificios de escape de al menos 5 mm por cavidad cerrada.
• Insertos metálicos para tornillos sometidos a vibración o que se abren a menudo.
• Elementos sometidos a carga alejados de motores, controladores y baterías.
• Piezas de desgaste (patines, protectores) como piezas separadas y reemplazables.
• Cabe en la cámara de 200 × 250 × 330 mm, o se divide en partes.

Para un fuselaje completo o un sistema de carga útil que deba ser diseñado y probado, los especialistas de prototype.builders pueden ayudarle con el diseño y los prototipos.

Preguntas frecuentes

¿Es bueno el nailon SLS para piezas de drones?

Sí, para soportes, abrazaderas, protectores, trenes de aterrizaje, bandejas de baterías y carcasas. El PA 12 es ligero (EOS indica 0,93 g/cm³ para el PA 2200), tenaz y no necesita estructuras de soporte. Para brazos largos y rígidos y chasis de carreras, la placa de fibra de carbono suele ser más rígida.

¿Puedo imprimir en 3D un chasis de dron completo en SLS?

Los chasis pequeños caben en una sola pieza en nuestra cámara de 200 × 250 × 330 mm. Los chasis más grandes se dividen en una sección central y brazos que se atornillan entre sí, lo que también facilita la sustitución de un brazo dañado.

¿Cómo hago para que las piezas de drones impresas sobrevivan a los choques?

Redondee todas las esquinas interiores, evite las muescas en las trayectorias de carga, oriente las piezas de flexión de modo que la tensión quede dentro de las capas, y diseñe los patines y protectores como piezas separadas y reemplazables.

¿Se mantienen apretados los tornillos en el nailon impreso bajo vibración?

Los tornillos en orificios impresos simples pueden aflojarse bajo vibración. Para motores, brazos y baterías, utilice insertos metálicos de inserción por calor o a presión, grandes superficies de apoyo o arandelas, y compruebe las uniones fijadas después de los primeros vuelos.

¿Qué temperatura pueden alcanzar las piezas de drones impresas?

EOS indica una temperatura de deflexión térmica de 64 °C a 1,80 MPa y 157 °C a 0,45 MPa para el PA 2200, y un punto de fusión de 176 °C. Mantenga los elementos sometidos a carga alejados de motores, controladores y baterías.

¿Qué colores están disponibles para las piezas de drones?

El negro y el naranja están en stock con el plazo de entrega normal. Los 61 colores se pueden elegir en la calculadora con un precio instantáneo; los colores que no están en stock tardan aproximadamente un mes más en entregarse.