3D printani dijelovi za dronove: Lagani, čvrsti nosači i okviri od SLS najlona

Zašto SLS najlon odgovara dijelovima za dronove

• Lagano: EOS navodi gustoću od 0.93 g/cm³ za dijelove izrađene od PA 2200, praha koji printamo. To je lakše od vode i oko trećine gustoće aluminija.
• Čvrsto, a ne krhko: EOS navodi istezanje pri lomu od 18 % unutar slojeva. Najlonski nosač obično se savija prije nego što pukne, što pomaže pri teškom slijetanju.
• Bez potpornja: kabelski kanali, unutarnja rebra, kopče i podrezi printaju se bez potpornih struktura, tako da jedan dio može zamijeniti nekoliko njih.
• Male serije i varijante: nema kalupa, pa je nosač za drugu kameru ili modificirana stezaljka za ruku jednostavno još jedna datoteka u istoj narudžbi.
• Boja: svaki dio je sačmaren staklenim kuglicama i poliran; crna i narančasta su na zalihi, a narančasti štitnici i skije lako se vide u travi.

Tipični printani dijelovi za dronove

Težina: dizajnirajte lagano, ne samo tanko

Težina na dronu košta vremena leta, ali najlakši dio rijetko je onaj s najtanjim stijenkama. Tanke stijenke su krhke tijekom rukovanja i u sudaru. Bolji načini za uštedu mase:

• Rebra umjesto punih presjeka. Tanka ploča s rebrima je kruća po gramu od debele ravne ploče.
• Šuplji debeli presjeci. Zatvorena šupljina mora moći ispustiti prah: kalkulator očekuje najmanje dvije rupe za izlaz od najmanje 5 mm po zatvorenoj šupljini. Pogledajte šuplje dijelove i rupe za izlaz.
• Držite stijenke iznad oko 0.8 mm. Kalkulator upozorava na stijenke ispod otprilike 0.8 mm; stijenke od oko 1.5 do 3 mm daju robusne dijelove.
• Uklonite materijal tamo gdje nema opterećenja. Otvori i džepovi u područjima niskog naprezanja ne koštaju ništa za printanje.

Opća pravila nalaze se u smjernicama za SLS dizajn.

Sudari, urezi i smjer printanja

Vrijednosti koje EOS objavljuje za PA 2200 pokazuju gdje printani najlon puca. Bez ureza, EOS navodi Charpyjevu udarnu žilavost od 53 kJ/m²; s urezom, 4.8 kJ/m². Oštar unutarnji kut ili mali urez stoga oduzima većinu otpornosti na udarce. Zaoblite svaki unutarnji kut, posebno tamo gdje se ruka spaja sa središnjom pločom, gdje se skija spaja s tijelom i oko rupa za vijke.

Smjer je također važan. EOS navodi istezanje pri lomu od 18 % unutar slojeva i 4 % poprečno na njih, te vlačnu čvrstoću od 48 MPa i 42 MPa. Dijelovi koji se savijaju u sudaru, poput skija, štitnika i ruku, najbolje su orijentirani tako da naprezanje pri savijanju leži unutar slojeva. Više u koliko je jak SLS najlon.

Planirajte oštećenja: skije i štitnici su potrošni dijelovi. Dizajniranje kao zasebnih, vijcima pričvršćenih komada čini ih jeftinima za zamjenu, a rezervni set može se naručiti s prvim poslom printanja.

Vibracije, vijci i umetci

Motori i propeleri uzrokuju vibracije cijelog okvira, a vibracije olabavljuju vijke u plastici. Praktična pravila:

• Koristite metalne toplinske ili utisne umetke za vijke koji drže motore, ruke ili baterije, ili koji se često otvaraju.
• Dajte glavama vijaka i maticama veliku nosivu površinu ili podlošku, tako da se sila stezanja rasporedi po najlonu.
• Najlon polako puzi pod stalnom silom stezanja, više kada je toplo. Provjerite stegnute spojeve nakon prvih letova.
• PA 12 je prilično krut i sam po sebi ne izolira vibracije. Za kamere koristite zasebne gumene ili silikonske prigušivače između nosača i okvira.

Toplina od motora, kontrolera i baterija

Motori, kontroleri brzine i baterije se zagrijavaju, a PA 12 omekšava s porastom temperature. Za PA 2200, EOS navodi temperaturu savijanja pod opterećenjem od 64 °C pri 1.80 MPa (57 °C poprečno na slojeve) i 157 °C pri 0.45 MPa, te talište od 176 °C. Držite opterećene značajke poput nosača motora i stezaljki podalje od vrućih točaka, ostavite zraka oko motora i kontrolera, te izbjegavajte dijelove koji pritišću izravno na toplu bateriju.

Na otvorenom: sunce i vlaga

PA 12 apsorbira malo vode u usporedbi s drugim najlonima, pa ispisani dijelovi zadržavaju svoje dimenzije u vlažnom zraku. Netretirani bijeli PA 12 može požutjeti i postati krhkiji nakon dugog izlaganja na otvorenom. Za dron koji boravi na otvorenom, obojeni dijelovi (crna je uobičajena) i povremena provjera štitnika i klizača su razumni. Ispisana kućišta nisu automatski vodootporna: sinterirani PA 12 ima blago poroznu površinu, a brtvljenje ovisi o dizajnu i brtvama. Ne certificiramo IP ocjene.

Veličina: što stane u jednom komadu

Naš EOS FORMIGA P 110 Velocis ima komoru od 200 × 250 × 330 mm. Nosači, stezaljke, štitnici i okviri malih dronova stanu u jednom komadu. Veći okviri podijeljeni su na središnji dio i krakove koji su spojeni vijcima, što također olakšava zamjenu slomljenog kraka. Kalkulator provjerava pristajanje kada prenesete model.

Gdje su karbonska vlakna ili aluminij bolji izbor

EOS navodi modul vlačne čvrstoće od 1.650 MPa za PA 2200, što je daleko ispod ploča od karbonskih vlakana ili aluminija. Za trkaće okvire i duge, krute krakove, ploče od karbonskih vlakana obično ostaju bolji izbor. SLS najlon briljira oko njih: nosači, stezaljke, štitnici, kućišta, adapteri, stajni trap i prototipovi novih rasporeda, gdje su sloboda oblika i žilavost važniji od maksimalne krutosti.

Kontrolni popis za ispisane dijelove drona

• Unutarnji kutovi zaobljeni, bez oštrih ureza na putanjama opterećenja.
• Dijelovi koji se savijaju orijentirani tako da naprezanje leži unutar slojeva.
• Zidovi iznad otprilike 0.8 mm, rebra umjesto punih presjeka.
• Najmanje dvije rupe za izlaz od najmanje 5 mm po zatvorenoj šupljini.
• Metalni umetci za vijke pod vibracijama ili koji se često otvaraju.
• Opterećeni elementi udaljeni od motora, kontrolera i baterija.
• Potrošni dijelovi (klizači, štitnici) kao zasebni, zamjenjivi komadi.
• Stane u komoru 200 × 250 × 330 mm, ili je podijeljeno na dijelove.

Za kompletan okvir letjelice ili sustav nosivosti koji treba projektirati i testirati, stručnjaci na prototype.builders mogu pomoći s dizajnom i prototipovima.

Česta pitanja

Je li SLS najlon dobar za dijelove drona?

Da, za nosače, stezaljke, štitnike, stajni trap, ladice za baterije i kućišta. PA 12 je lagan (EOS navodi 0.93 g/cm³ za PA 2200), žilav i ne treba potporne strukture. Za duge, krute krakove i trkaće okvire, ploča od karbonskih vlakana obično je kruća.

Mogu li 3D ispisati cijeli okvir drona u SLS-u?

Mali okviri stanu u jednom komadu u našu komoru od 200 × 250 × 330 mm. Veći okviri podijeljeni su na središnji dio i krakove koji su spojeni vijcima, što također olakšava zamjenu oštećenog kraka.

Kako da ispisani dijelovi drona prežive padove?

Zaoblite sve unutarnje kutove, izbjegavajte ureze na putanjama opterećenja, orijentirajte dijelove koji se savijaju tako da naprezanje leži unutar slojeva i dizajnirajte klizače i štitnike kao zasebne, zamjenjive dijelove.

Ostaju li vijci čvrsti u ispisanom najlonu pod vibracijama?

Vijci u običnim ispisanim rupama mogu se olabaviti pod vibracijama. Za motore, krakove i baterije koristite metalne umetke koji se utiskuju toplinom ili pritiskom, velike nosive površine ili podloške, te provjerite stegnute spojeve nakon prvih letova.

Koliko se ispisani dijelovi drona mogu zagrijati?

EOS navodi temperaturu savijanja pod opterećenjem od 64 °C pri 1.80 MPa i 157 °C pri 0.45 MPa za PA 2200, te talište od 176 °C. Držite opterećene elemente podalje od motora, kontrolera i baterija.

Koje su boje dostupne za dijelove drona?

Crna i narančasta su na zalihi s normalnim vremenom isporuke. Svih 61 boja može se odabrati u kalkulatoru s trenutnom cijenom; za boje koje nisu na zalihi isporuka traje oko mjesec dana duže.