3D-natisnjeni deli za drone: lahki, trpežni nosilci in okvirji iz SLS najlona

Zakaj je SLS najlon primeren za dele dronov

• Lahkost: EOS navaja gostoto 0,93 g/cm³ za dele, izdelane iz PA 2200, prahu, ki ga tiskamo. To je lažje od vode in približno tretjina gostote aluminija.
• Trpežnost namesto krhkosti: EOS navaja raztezek ob pretrgu 18 % znotraj plasti. Najlonski nosilec se običajno upogne, preden poči, kar pomaga pri trdem pristanku.
• Brez podpor: kabelski kanali, notranja rebra, sponke in spodrezi se tiskajo brez podpornih struktur, zato lahko en del nadomesti več delov.
• Majhne serije in različice: brez kalupa, zato je nosilec za drugo kamero ali spremenjena objemka za roko preprosto druga datoteka v istem naročilu.
• Barva: vsak del je obstreljevan s steklenimi kroglicami in poliran; črna in oranžna sta na zalogi, oranžne ščitnike in sani pa je enostavno opaziti v travi.

Tipični natisnjeni deli za drone

Teža: oblikujte lahko, ne le tanko

Teža na dronu stane čas letenja, vendar najlažji del redko tisti z najtanjšimi stenami. Tanke stene so krhke med rokovanjem in pri trku. Boljši načini za prihranek mase:

• Rebra namesto polnih presekov. Tanka plošča z rebri je bolj toga na gram kot debela ravna plošča.
• Votli debeli preseki. Zaprta votlina mora omogočati sprostitev prahu: kalkulator pričakuje vsaj dve odprtini za izpust velikosti vsaj 5 mm na zaprto votlino. Glejte votli deli in odprtine za izpust.
• Ohranite stene nad približno 0,8 mm. Kalkulator opozarja na stene pod približno 0,8 mm; stene debeline od 1,5 do 3 mm zagotavljajo robustne dele.
• Odstranite material tam, kjer ni obremenitve. Odprtine in žepi na območjih z nizko napetostjo ne stanejo nič pri tiskanju.

Splošna pravila so v smernicah za oblikovanje SLS.

Trki, zareze in smer tiskanja

Vrednosti, ki jih EOS objavlja za PA 2200, kažejo, kje se natisnjen najlon zlomi. Brez zareze EOS navaja Charpyjevo udarno žilavost 53 kJ/m²; z zarezo pa 4,8 kJ/m². Ostri notranji vogal ali majhna zareza zato odvzame večino odpornosti na udarce. Zaoblite vsak notranji vogal, še posebej tam, kjer se roka stika s sredinsko ploščo, kjer se sani stikajo s telesom in okoli lukenj za vijake.

Tudi smer je pomembna. EOS navaja raztezek ob pretrgu 18 % znotraj plasti in 4 % prečno na njih ter natezno trdnost 48 MPa in 42 MPa. Dele, ki se pri trku upognejo, kot so sani, ščitniki in roke, je najbolje usmeriti tako, da upogibna napetost leži znotraj plasti. Več v kako močan je SLS najlon.

Načrtujte za poškodbe: sani in ščitniki so obrabni deli. Če jih oblikujete kot ločene, privijačene kose, jih je poceni zamenjati, rezervni komplet pa lahko naročite že pri prvem tiskanju.

Vibracije, vijaki in vložki

Motorji in propelerji povzročajo vibracije celotnega ogrodja, vibracije pa zrahljajo vijake v plastiki. Praktična pravila:

• Uporabite kovinske toplotno vstavljene ali vtisnjene vložke za vijake, ki držijo motorje, roke ali baterije, ali ki se pogosto odpirajo.
• Glavam vijakov in maticam zagotovite veliko naležno površino ali podložko, da se sila vpenjanja porazdeli po najlonu.
• Najlon pod stalno silo vpenjanja počasi leze, še bolj, ko je topel. Po prvih letih preverite vpete spoje.
• PA 12 je precej tog in sam po sebi ne izolira vibracij. Za kamere uporabite ločene gumijaste ali silikonske blažilnike med nosilcem in okvirjem.

Toplota iz motorjev, krmilnikov in baterij

Motorji, krmilniki hitrosti in baterije se segrejejo, PA 12 pa se z naraščanjem temperature zmehča. Za PA 2200 EOS navaja temperaturo upogiba pod obremenitvijo 64 °C pri 1,80 MPa (57 °C prečno na plasti) in 157 °C pri 0,45 MPa ter tališče 176 °C. Obremenjene elemente, kot so nosilci motorja in objemke, držite stran od vročih točk, pustite zrak okoli motorjev in krmilnikov ter se izogibajte delom, ki pritiskajo neposredno na toplo baterijo.

Na prostem: sonce in vlaga

PA 12 v primerjavi z drugimi najloni absorbira malo vode, zato natisnjeni deli ohranijo svoje dimenzije v vlažnem zraku. Neobdelan bel PA 12 lahko po dolgi izpostavljenosti na prostem porumeni in postane bolj krhek. Za dron, ki živi na prostem, so smiselni barvani deli (črna je pogosta) in občasen pregled ščitnikov in drsnikov. Natisnjena ohišja niso samodejno vodotesna: sintran PA 12 ima rahlo porozno površino, tesnjenje pa je odvisno od zasnove in tesnil. Ne certificiramo IP stopenj zaščite.

Velikost: kaj se prilega v enem kosu

Naš EOS FORMIGA P 110 Velocis ima komoro velikosti 200 × 250 × 330 mm. Nosilci, objemke, ščitniki in okvirji majhnih dronov se prilegajo v enem kosu. Večji okvirji so razdeljeni na osrednji del in roke, ki so privijačene skupaj, kar prav tako olajša zamenjavo zlomljene roke. Kalkulator preveri prileganje, ko naložite model.

Kje so ogljikova vlakna ali aluminij boljša izbira

EOS navaja natezni modul 1.650 MPa za PA 2200, kar je daleč pod ploščami iz ogljikovih vlaken ali aluminijem. Za dirkalne okvirje in dolge, toge roke običajno ostajajo plošče iz ogljikovih vlaken boljša izbira. SLS najlon blesti okoli njih: nosilci, objemke, ščitniki, ohišja, adapterji, podvozje in prototipi novih postavitev, kjer sta svoboda oblike in žilavost pomembnejši od največje togosti.

Kontrolni seznam za natisnjene dele drona

• Notranji vogali zaobljeni, brez ostrih zarez na poteh obremenitve.
• Upogibni deli usmerjeni tako, da je obremenitev znotraj slojev.
• Stene nad približno 0,8 mm, rebra namesto polnih presekov.
• Vsaj dve odprtini za izhod prahu velikosti vsaj 5 mm na zaprto votlino.
• Kovinski vložki za vijake pod vibracijami ali tiste, ki se pogosto odpirajo.
• Obremenjeni elementi stran od motorjev, krmilnikov in baterij.
• Obrabni deli (drsniki, ščitniki) kot ločeni, zamenljivi kosi.
• Prilega se komori 200 × 250 × 330 mm ali pa je razdeljeno na dele.

Za celoten okvir letalnika ali sistem tovora, ki ga je treba načrtovati in preizkusiti, vam lahko strokovnjaki pri prototype.builders pomagajo pri zasnovi in prototipih.

Pogosta vprašanja

Ali je SLS najlon dober za dele drona?

Da, za nosilce, objemke, ščitnike, podvozje, pladnje za baterije in ohišja. PA 12 je lahek (EOS navaja 0,93 g/cm³ za PA 2200), žilav in ne potrebuje podpornih struktur. Za dolge, toge roke in dirkalne okvirje je plošča iz ogljikovih vlaken običajno bolj toga.

Ali lahko 3D natisnem celoten okvir drona v SLS?

Majhni okvirji se prilegajo v enem kosu v našo komoro velikosti 200 × 250 × 330 mm. Večji okvirji so razdeljeni na osrednji del in roke, ki so privijačene skupaj, kar prav tako olajša zamenjavo poškodovane roke.

Kako zagotovim, da natisnjeni deli drona preživijo trke?

Zaoblite vse notranje vogale, izogibajte se zarezam na poteh obremenitve, usmerite upogibne dele tako, da je obremenitev znotraj slojev, in zasnujte drsnike ter ščitnike kot ločene, zamenljive dele.

Ali vijaki ostanejo zategnjeni v natisnjenem najlonu pod vibracijami?

Vijaki v navadnih natisnjenih luknjah se lahko pod vibracijami zrahljajo. Za motorje, roke in baterije uporabite kovinske toplotno vstavljene ali vtisnjene vložke, velike naležne površine ali podložke ter preverite vijačne spoje po prvih poletih.

Kako vroči lahko postanejo natisnjeni deli drona?

EOS navaja temperaturo upogiba pod obremenitvijo 64 °C pri 1,80 MPa in 157 °C pri 0,45 MPa za PA 2200 ter tališče 176 °C. Obremenjene elemente držite stran od motorjev, krmilnikov in baterij.

Katere barve so na voljo za dele drona?

Črna in oranžna sta na zalogi z običajnim časom izdelave. Vseh 61 barv je mogoče izbrati v kalkulatorju s takojšnjo ceno; dostava barv, ki niso na zalogi, traja približno en mesec dlje.