Wydruk drona FPV w 3D: co się wytwarza, a co kupuje

Co druk 3D naprawdę wytwarza

Poradniki każą wierzyć, że drukuje się drona. Drukuje się część drona i warto wiedzieć którą, zanim zamówi się szpulę filamentu.

Co wychodzi z drukarki:

• rama, czyli ramiona, płyta górna, klatka ochronna;
• uchwyty: mocowanie kamery, osłona elektroniki, mocowanie anteny;
• części zużywalne, te które pękają przy każdym upadku i drukuje się je tego samego wieczoru.

Czego z niej nie wychodzi, a stanowi zasadniczą część rachunku:

• silniki, śmigła, akumulator;
• kontroler lotu, regulatory, kamera, nadajnik wideo;
• aparatura i gogle.

To jest punkt, który sformułowanie «wydrukować drona» zaciera. Druk 3D zastępuje część mechaniczną, nie elektronikę ani napęd. Zmienia to, ile płacisz za ramę, nie to, ile płacisz za latanie.

Rama drukowana to nie rama z węgla

Ramy FPV z handlu są z włókna węglowego, wycinane z płyty. Rama drukowana jest z tworzywa nakładanego warstwa po warstwie, i ta różnica rządzi całą resztą.

Tworzywo pochłania drgania zamiast je przenosić, co nie zawsze jest zaletą: kontroler lotu odczytuje te drgania, żeby się stabilizować, a zbyt miękka rama wysyła mu zamazane pomiary.

Pęka wzdłuż warstw. Wydrukowana część rzadko łamie się tam, gdzie przewiduje to obliczenie: rozwarstwia się w płaszczyźnie warstw, więc orientacja wydruku liczy się tak samo jak projekt.

Płynie od ciepła. Dron zostawiony w pełnym słońcu albo część przylegająca do gorącego silnika nie zachowuje geometrii przy tworzywach z niższej półki.

To są powody, dla których poważne konstrukcje mieszają: płyty z węgla, elementy łączące drukowane. Wersja całkowicie drukowana istnieje, celuje w lekkie mikromaszyny, nie w maszyny szybkie.

Zasada, o której poradniki budowlane nie mówią

Dron zbudowany samodzielnie nie ma żadnego oznakowania klasy. Ani C0, ani C1, ani C2. To fakt, a pierwszą reakcją jest przekonanie, że to problem.

Nie jest: rozporządzenie wprost to przewiduje.

Rozporządzenie wykonawcze (UE) 2019/947 dopuszcza w kategorii otwartej statek powietrzny, który należy do klasy albo został «zbudowany prywatnie». Latanie konstrukcją własną jest więc legalne, pod ściśle określonymi warunkami.

Warunki są następujące i są węższe, niż się wydaje:

⚠️ Liczy się właśnie ten brakujący A2. Podkategoria A2 to ta, która pozwala latać blisko ludzi. Dron z handlu oznaczony C2 wchodzi do niej z odpowiednim zaświadczeniem. Dron zbudowany przez ciebie nie: lata w A1, jeśli mieści się poniżej 250 g i poniżej 19 m/s, w przeciwnym razie w A3, czyli z dala od ludzi i terenów zabudowanych.

Dwie praktyczne konsekwencje. Pierwsza: wyścigowa konstrukcja FPV, typowo 250 do 700 g i znacznie powyżej 19 m/s, należy do A3. Druga: celowanie w 250 g z drukowaną ramą ma sens tylko wtedy, gdy utrzyma się także 19 m/s, czego żywa maszyna FPV nie robi.

Po stronie kompetencji rozporządzenie wymaga w A1 znajomości instrukcji producenta, a w A3 ukończenia szkolenia online i zdania egzaminu teoretycznego. Na maszynie zbudowanej samodzielnie «instrukcje producenta» są twoje.

Ile to naprawdę kosztuje

To najczęstsze pytanie, a publikowane odpowiedzi rzadko sumują te same pozycje.

Druk 3D działa więc na jedną pozycję z siedmiu. Sprowadza ramę z kilkudziesięciu euro do kilku euro materiału, a przede wszystkim czyni zniszczenia bezbolesnymi: upadek, który łamał ramię za 20 €, kosztuje teraz godzinę pracy drukarki.

To tu jest prawdziwa oszczędność i nie leży ona w cenie wejścia. Leży w koszcie zniszczeń, który jest realną pozycją początkującego pilota FPV.

⚠️ «Dron FPV za mniej niż 100 €» zakłada, że masz już drukarkę, aparaturę i gogle. Te trzy kosztują więcej niż dron.

Materiały, po jednym zdaniu

• PLA: najprostszy w druku, najbardziej kruchy, mięknie około 60 °C. Do prototypów, nie do latania.
• PETG: bardziej wytrzymały, lepiej znosi ciepło, wciąż łatwo się drukuje. Zwykły kompromis dla uchwytów.
• ABS i ASA: wytrzymałe i odporne, ale wypaczają się bez zamkniętej komory, a ASA znosi ekspozycję na słońce.
• Nylon i poliwęglan: cel poważnych ram, z wymaganiami suszenia i temperatury, których nie każda drukarka dotrzyma.
• Filamenty z dodatkiem węgla: sztywniejsze, ścierne dla dyszy, którą trzeba wtedy wymienić na hartowaną.

Wybór nie opiera się na karcie katalogowej, tylko na tym, co potrafi twoja maszyna. Źle wysuszony nylon daje część słabszą niż dobrze wydrukowany PETG.

Zanim zamówisz szpulę

Trzy pytania, w tej kolejności:

1. Gdzie będę latać? Jeśli odpowiedź brzmi «blisko ludzi», konstrukcja własna na to nie pozwala: A2 jest dla niej zamknięte. Dron z handlu oznaczony C2 jest wtedy właściwym narzędziem i nie jest to przyznanie się do porażki.
2. Jaka masa startowa? Próg 250 g przekracza się szybko i przekracza się go wraz z ładunkiem: kamera sportowa, którą dołożysz, wlicza się do niego.
3. Czy moja drukarka poradzi sobie z wybranym materiałem? Rama z PLA leci raz. Drugi raz nie leci.