3D tlač FPV dronu: čo sa vyrobí a čo sa kúpi
Čo 3D tlač na stavbe FPV naozaj nahradí, koľko reálne stojí, a pravidlo, ktoré návody neuvádzajú.
Čo 3D tlač naozaj vyrába
Návody budia dojem, že sa tlačí dron. Tlačí sa časť dronu, a je dobré vedieť ktorá, skôr než si objednáte cievku.
Čo z tlačiarne vyjde:
- rám, teda ramená, horná doska, ochranná klietka;
- držiaky: uchytenie kamery, kryt elektroniky, držiak antény;
- opotrebiteľné diely, tie, ktoré sa lámu pri každom páde a večer sa dotlačia.
Čo z nej nevyjde a tvorí podstatnú časť účtu:
- motory, vrtule, akumulátor;
- letový kontrolér, regulátory, kamera, video vysielač;
- vysielačka a okuliare.
To je bod, ktorý formulácia «vytlačiť dron» zakrýva. 3D tlač nahrádza mechanickú časť, nie elektroniku a nie pohon. Mení, koľko zaplatíte za rám, nie koľko zaplatíte za lietanie.
Tlačený rám nie je karbónový rám
Komerčný FPV rám je z uhlíkových vlákien, vyrezaný z dosky. Tlačený rám je z plastu nanášaného vrstvu po vrstve, a tento rozdiel riadi všetko ostatné.
Plast pohlcuje vibrácie namiesto toho, aby ich prenášal, čo nie je vždy výhoda: letový kontrolér tieto vibrácie číta, aby sa stabilizoval, a príliš mäkký rám mu posiela rozmazané merania.
Láme sa pozdĺž vrstiev. Tlačený diel zlyhá málokedy tam, kde to predpokladá výpočet: delaminuje v rovine vrstiev, takže orientácia tlače váži rovnako ako návrh.
Tečie v teple. Dron na plnom slnku alebo diel priliehajúci k horúcemu motoru si s lacnými plastmi tvar neudrží.
Preto vážne stavby kombinujú: dosky z karbónu, spojovacie diely tlačené. Úplne tlačená verzia existuje, mieri na ľahké mikrostroje, nie na rýchle stroje.
Pravidlo, ktoré stavebné návody neuvádzajú
Dron, ktorý si postavíte sami, nenesie žiadne označenie triedy. Žiadne C0, žiadne C1, žiadne C2. Je to fakt a prvou reakciou je veriť, že ide o problém.
Nie je: nariadenie s tým výslovne počíta.
Vykonávacie nariadenie (EÚ) 2019/947 pripúšťa v otvorenej kategórii lietadlo, ktoré patrí do triedy alebo je «postavené súkromne». Lietať so svojpomocnou stavbou je teda legálne, za presných podmienok.
Tieto podmienky sú nasledujúce a sú užšie, než sa predpokladá:
| Podkategória | Čo musí súkromne postavený dron spĺňať |
|---|---|
| A1 | maximálna vzletová hmotnosť vrátane užitočného zaťaženia pod 250 g a maximálna prevádzková rýchlosť pod 19 m/s |
| A3 | maximálna vzletová hmotnosť vrátane užitočného zaťaženia pod 25 kg |
| A2 | nič: podkategória A2 nie je svojpomocnej stavbe otvorená |
⚠️ Rozhoduje práve chýbajúce A2. Podkategória A2 je tá, ktorá dovoľuje lietať blízko ľudí. Komerčný dron označený C2 sa do nej dostane s príslušným osvedčením. Dron, ktorý ste postavili, nie: lieta v A1, ak zostane pod 250 g a pod 19 m/s, inak v A3, teda ďaleko od všetkých osôb a od zastavaných oblastí.
Dva praktické dôsledky. Prvý: pretekárska stavba FPV, typicky 250 až 700 g a hlboko nad 19 m/s, spadá do A3. Druhý: mieriť na 250 g s tlačeným rámom má zmysel len vtedy, ak sa udrží aj 19 m/s, čo živý FPV stroj nerobí.
Pokiaľ ide o spôsobilosť, nariadenie požaduje v A1 znalosť pokynov výrobcu a v A3 absolvovanie online školenia a zloženie teoretickej skúšky. Pri stroji, ktorý ste postavili, sú «pokyny výrobcu» vaše vlastné.
Koľko to naozaj stojí
To je najčastejšia otázka a publikované odpovede zriedka sčítajú tie isté položky.
| Položka | Rádová hodnota | Dá sa tlačiť? |
|---|---|---|
| Rám | 15 až 60 € v obchode | áno, pár eur filamentu |
| Motory (4) | 40 až 120 € | nie |
| Letový kontrolér a regulátory | 40 až 100 € | nie |
| Kamera a video vysielač | 40 až 90 € | nie |
| Akumulátory a nabíjačka | 60 až 150 € | nie |
| Vysielačka | 60 až 250 € | nie |
| FPV okuliare | 100 až 600 € | nie |
3D tlač teda pôsobí na jednu položku zo siedmich. Znižuje rám z niekoľkých desiatok eur na pár eur materiálu, a predovšetkým robí lámanie bezbolestným: pád, ktorý stál rameno za 20 €, stojí teraz hodinu tlačiarne.
Tam je skutočná úspora, a nie je vo vstupnej cene. Je v nákladoch na poškodenie, čo je reálna položka začínajúceho FPV pilota.
⚠️ «FPV dron pod 100 €» predpokladá, že už vlastníte tlačiareň, vysielačku a okuliare. Tieto tri stoja viac než dron.
Materiály, jedna veta ku každému
- PLA: najľahší na tlač, najkrehkejší, mäkne okolo 60 °C. Na prototypy, nie na lietanie.
- PETG: húževnatejší, lepšie znáša teplo, stále sa ľahko tlačí. Bežný kompromis pre držiaky.
- ABS a ASA: pevné a húževnaté, ale bez uzavretej komory sa krútia, a ASA znáša slnečné žiarenie.
- Nylon a polykarbonát: cieľ vážnych rámov, s nárokmi na sušenie a teplotu, ktoré nesplní každá tlačiareň.
- Filamenty plnené uhlíkom: tuhšie, abrazívne pre dýzu, ktorú treba potom vymeniť za kalenú.
Voľba sa neriadi technickým listom, ale tým, čo váš stroj vie. Zle vysušený nylon dá slabší diel než dobre vytlačený PETG.
Skôr než si objednáte cievku
Tri otázky, v tomto poradí:
- Kde budem lietať? Ak znie odpoveď «blízko ľudí», svojpomocná stavba to neumožňuje: A2 je jej uzavreté. Komerčný dron označený C2 je potom správny nástroj, a nie je to priznanie porážky.
- Aká vzletová hmotnosť? Hranica 250 g sa prekračuje rýchlo a prekračuje sa vrátane užitočného zaťaženia: akčná kamera, ktorú pridáte, sa do nej počíta.
- Zvládne moja tlačiareň zamýšľaný materiál? Rám z PLA vzlietne raz. Druhýkrát nevzlietne.