У самосборного FPV-дрона почти всё, кроме рамы, электроники и пропеллеров, можно сделать на 3D-принтере. Крепление экшн-камеры под нужным углом, держатели антенн, бамперы на лучах, корпус для приёмника печатаются за вечер и стоят несколько граммов пластика. Главное понимать, где печать уместна, а где деталь должна быть фабричной.
Что имеет смысл печатать
Хороший кандидат на печать — деталь, которая крепит что-то к раме или защищает её, но сама не несёт основную нагрузку при ударе. Таких на дроне много.
Крепление экшн-камеры. Самая популярная деталь. Её печатают под нужный угол наклона: чем быстрее летаете, тем сильнее наклон. Мягкое крепление из TPU при этом гасит вибрации, и на видео меньше «желе».
Крепление антенн. Держит антенны приёмника и видеопередатчика в правильном положении и подальше от пропеллеров. Гибкая деталь переживает падения, после которых жёсткая треснула бы.
Бамперы и защита. Накладки на концы лучей, защита камеры спереди, ножки. Принимают на себя удар о землю и берегут раму.
Держатели электроники. Площадка под GPS, корпус для приёмника, крышки и стяжки. Здесь чаще нужна жёсткость, чем гибкость.
Что лучше купить
Раму лучше покупать. Рама 5-дюймового дрона при краше получает удар, который выдерживает только карбон. Напечатанные рамы встречаются у маленьких дронов и экспериментальных проектов, но для фристайла и гонок берут карбоновую. Если хочется своей формы, раму проектируют в CAD и заказывают резку карбоновых пластин по файлу DXF.
Пропеллеры тоже не печатают: они вращаются с огромной скоростью и должны быть точно сбалансированы. Напечатанный пропеллер может разрушиться в полёте, а покупные стоят недорого.
То же касается крепежа: винты, гайки и алюминиевые стойки между пластинами рамы стоят дёшево и прочнее любого пластика.
Какой пластик выбрать
| Пластик | Свойства | Для каких деталей |
|---|---|---|
| TPU | гибкий, ударопрочный, гасит вибрации | крепления камер и антенн, бамперы, защита |
| PETG | прочный, не хрупкий, держит нагрев до 70 °C | корпуса и держатели электроники |
| ASA | жёсткий, устойчив к ультрафиолету и нагреву | детали, которые подолгу бывают на солнце |
| Нейлон с углеволокном | очень жёсткий и лёгкий | нагруженные кронштейны и проставки |
| PLA | прост в печати, но хрупкий | прототипы для примерки, не для полётов |
TPU — основной пластик для FPV. Чаще берут жёсткость 95A: деталь держит форму, но гнётся при ударе. Печатать его нужно медленно, а пруток хранить сухим, иначе на детали появятся пузыри и нити.
PLA на дрон лучше не ставить. Совсем. Он хрупкий на ударе и размягчается уже при умеренном нагреве: деталь может повести в машине на солнце или рядом с горячим видеопередатчиком. Зато PLA удобен для быстрых примерок, перед тем как печатать финальную версию из TPU или PETG.
Нейлон с углеволокном абразивный и стачивает обычное латунное сопло, поэтому понадобится закалённое. Он сильно впитывает влагу, перед печатью его сушат.
Как напечатать деталь, которая не сломается
Слабое место любой напечатанной детали — границы между слоями. Вдоль них она ломается легче всего, поэтому, прежде чем отправлять модель в слайсер, подумайте, куда придётся удар или усилие затяжки винта, и разверните деталь на столе так, чтобы нагрузка шла поперёк слоёв.
Для креплений важнее количество стенок, чем процент заполнения. Три-четыре стенки дают детали прочную оболочку, а сплошное заполнение добавляет вес без заметной пользы. Для TPU часто ставят 3–4 стенки и умеренное заполнение, а мелкие детали печатают почти сплошными.
Перед печатью финальной версии напечатайте пробную из PLA и примерьте на раму. Так проверяются отверстия, зазоры и то, не задевает ли деталь пропеллер.
Где взять модели
Для популярных рам и камер готовые модели креплений уже есть на открытых каталогах вроде Printables и Thingiverse. Проверьте, что модель сделана под вашу раму и камеру, и посмотрите лицензию: некоторые запрещают коммерческое использование. Если подходящей модели нет, деталь проектируют самостоятельно. Как выбрать программу, мы разобрали в статье о программах для 3D-моделирования.
Источники
Частые вопросы
Какой 3D-принтер нужен для печати TPU?
Подойдёт большинство современных принтеров, но с директ-экструдером, где мотор подачи стоит прямо над соплом, печатать гибкий пластик намного проще. На принтерах с длинной подачей через трубку TPU печатают медленно и с осторожными настройками ретракта.
Можно ли напечатать пропеллеры?
Не стоит. Пропеллер вращается с огромной скоростью, требует точной балансировки и прочности, а напечатанный может разрушиться в полёте. Покупные пропеллеры дешёвые и делаются литьём под давлением.
Сколько весят напечатанные детали?
Обычно это несколько граммов на деталь. Вес зависит от пластика, числа стенок и заполнения, поэтому взвешивайте готовую деталь: для небольших дронов каждый грамм заметен.
