Руководство по 3D-печати для FPV пилотов: как приступить к изготовлению деталей для дрона

3D-печать открыла целый мир новых возможностей для энтузиастов FPV-дронов, позволив им экспериментировать в создании и модификации дронов как никогда прежде. В этом руководстве мы рассмотрим основы 3D-печати, расскажем о необходимом оборудовании и о том, как приступить к созданию своих собственных деталей и аксессуаров для вашего дрона.

Преимущества 3D-печати

3D-печать произвела настоящую революцию в способе создания и внедрения инноваций в различных отраслях, и мир FPV-дронов не является исключением. Возможность печатать нестандартные детали и аксессуары в домашних условиях открыла для энтузиастов FPV-дронов новые перспективы. 3D-печать позволяет создавать различные конструкции: от уникальных деталей рам до индивидуальных креплений и быстрых прототипов.

Одним из главных преимуществ 3D-печати для энтузиастов FPV является возможность легко и быстро заменить поврежденные части дрона или модифицировать существующий дизайн. С помощью 3D-принтера вы можете изготовить детали, которые являются труднодоступными или слишком дорогостоящими. Это позволяет вам экспериментировать и кастомизировать ваш дрон ранее невозможными способами.

Кроме того, 3D-печать раскрывает широкие возможности творчества и внесения в дизайн дрона собственных идей. Вы можете создавать уникальные конструкции и формы, которые нельзя изготовить традиционными производственными методами, а также выбрать для печати тот материал, который наиболее соответствует вашим потребностям.

Примеры запчастей дрона, напечатанных на 3D-принтере

Крепление для экшн-камеры GoPro или FPV-камеры – оно удерживает камеру на месте и обеспечивает некоторую защиту в случае аварии.

Держатели антенны видеопередатчика. Удерживают антенну в оптимальном положении, при этом обеспечивают ее физическую защиту.

Защита для лучей рамы. Оберегают лучи из углеродного волокна от повреждения в случае падения или столкновения.

Изготовленные по индивидуальному дизайну захваты для радиостанции.

Различные кастомные детали, отпечатанные на 3D-принтере, для дрона самолетного типа.

Защитная панель для экрана FPV-очков, напечатанная из TPU (термопластичный полиуретан).

Лучшие 3D-принтеры

Мы можем выделить два 3D-принтера, которые можно использовать для изготовления деталей для беспилотных летательных аппаратов. Это Ender 3 и Bambu, которые используют распространенные расходные материалы TPU, PETG и PLA (расходным материалам будет посвящен отдельный раздел). Эти принтеры сильно отличаются друг от друга, и выбор лучшего варианта зависит от ваших специфических потребностей. Давайте рассмотрим все плюсы и минусы, чтобы помочь вам принять обоснованное решение.

Bambu – это новый бренд в мире 3D-принтеров. Принтеры Bambu предлагают новейшие функции. Кроме того, они просты в использовании. Это как автомобиль с полным автопилотом: вы просто указываете пункт назначения и наслаждаетесь поездкой. Напротив, старый добрый Ender больше похож на автомобиль с механической коробкой передач: он дешевле, и у вас больше контроля. Но от вас требуется больше усилий и знаний, чтобы заставить принтер работать так, как вы хотите.

Если вы ограничены в средствах, то выберите Ender 3, который успешно справляется со своими задачами. Для начала работы доступно множество профилей и модов TPU. Это как платить временем, а не деньгами. Тем не менее, если ваш бюджет позволяет, качество и удобство Bambu оправдают вложенные средства.

Ender 3 V3 SE

Если вы на самом деле хотите приобрести наиболее доступный по цене, но достойный 3D-принтер, обратите внимание на Ender 3 V3 SE. Это новая версия оригинального Ender 3, в которой исправлены многие ошибки предыдущих моделей. Принтер, который стоит менее 200 долларов, оборудован прямым приводом и имеет функцию самовыравнивания. Это заметный шаг вперед по сравнению с предшественниками, и такой принтер прекрасно подойдет для FPV-печати, при этом вам не потребуется проводить серьезные модификации с большими затратами.

Плюсы:

• Доступная цена,
• Прямой привод,
• Автоматическое выравнивание станины и регулировка Z-смещения для простоты использования,
• Запасные части широко доступны на AliExpress,
• Объем печати 22x22x25 см.

Минусы:

• Нет Wi-Fi или других дополнительных функций,
• Файлы необходимо вручную скопировать на SD-карту принтера,
• Винты с термостатом требуется закручивать каждые несколько месяцев.

Bambu Lab A1 Mini

По нашему мнению, на данный момент, в 2024 году, лучшим 3D-принтером является Bambu A1, который стоит менее 300 долларов. Несмотря на невысокую стоимость, эта модель предлагает множество расширенных функций, которые присущи дорогим моделям Bambu Lab: скоростная печать, экструзионный пресс с прямым приводом, возможность многоцветной печати. Все работает «из коробки», и вам не надо ничего подправлять и обновлять. Устройство несколько дороже, чем Ender 3, зато сразу готово к работе и проще в управлении.

Принтер имеет платформу-отражатель и свободно несущую конструкцию и поддерживает различные типы расходных материалов, таких как PLA, PETG, TPU и PVA, прямо «из коробки». Он предлагает рабочий объем 180 х 180 х 180 мм и включает в себя такие жизненно важные функции, как автоматическое выравнивание платформы, автоматическую калибровку и встроенную камеру для отслеживания процесса печати, хотя ее качество не слишком высокое.

Конструкция проста и требует минимальной сборки. К тому же, принтер оснащен адаптером Wi-Fi для удобного управления через приложение. Хотя существуют некоторые проблемы совместимости с расходными материалами сторонних производителей для многоцветной печати, общая производительность, простота использования и качество печати делают принтер A1 Mini великолепным вариантом для тех, кто плохо знаком с 3D-печатью или ищет надежный и недорогой принтер.

Единственная причина, по которой можно купить Ender 3, вероятно, заключается в том, что это хорошая платформа для доработок и модификаций. Однако новичок должен руководствоваться другими критериями выбора.

Компания Creality, производитель принтеров Ender, присутствует на рынке уже долгое время и, кажется, не слишком преуспела в инновациях. С другой стороны, Bambu постоянно выпускает принтеры для пользователей разных категорий, с разным уровнем цен и разными функциями. Например, для тех, кто ограничен в средствах, можно рекомендовать модель Bambu A1 Mini. Ender 3 остается вариантом для тех, кто разбирается в технике, но начинающим лучше выбрать что-нибудь попроще.

Обратите внимание на 3D-принтер Bambu Labs P1S. Конечно, это больше, чем требуется для печати деталей FPV-дронов, но качество печати и удобство использования неоспоримы. Более дорогой Bambu X1C – это принтер, о котором можно только мечтать. Если вы можете себе его позволить, Bambu обеспечит невероятные результаты с наименьшими усилиями.

Как печатать на 3D-принтере?

• Скачайте проект, который вы хотите распечатать (файл с расширением STL).
• Импортируйте проект в приложение для нарезки, чтобы подготовить его к 3D-печати.
• Настройте параметры печати, основываясь на типе расходного материала, который вы используете.
• Экспортируйте инструкции (G-код) на SD-карту и вставьте ее в 3D-принтер.
• Включите принтер, выберите файл с G-кодом и нажмите «Старт».

Требования к программному обеспечению

Программное обеспечение для нарезки

Программное обеспечение для нарезки, или слайсер, является неотъемлемым атрибутом 3D-печати. Программа берет ваш 3D-проект (файл в формате STL) и преобразует его в G-код. По существу, она «нарезает» 3D-модель слоями и создает траекторию движений, которой должен следовать ваш 3D-принтер.

Это программное обеспечение также позволяет настроить опции печати, такие как высота слоя, скорость печати и плотность заполнения. К наиболее популярным программам для нарезки относится Cura, которая является бесплатной.

Скачать приложение Cura можно по ссылке.

Программное обеспечение для 3D-моделирования

Если вы смогли найти в Сети файл проекта детали, которую вы хотите напечатать, то вам не нужно создавать модель с нуля. Однако если вы хотите создать свой собственный дизайн, вам понадобится программное обеспечение для 3D-моделирования.

Программное обеспечение для 3D-моделирование используется для проектирования деталей, которые могут быть напечатаны на 3D-принтере. Существуют много различных программ такого типа. Одни удобны для новичков, другие рассчитаны на профессионалов. К популярным приложениям относятся Tinkercad, Fusion 360 и SolidWorks.

Для начинающих стартовой точкой может стать программа Tinkercad, которая предлагает простоту в использовании и интуитивный интерфейс. Более продвинутые пользователи, возможно, предпочтут Fusion 360 и SolidWorks, поскольку эти программы имеют широкий набор функций и продвинутых инструментов. Fusion 360 предлагает бесплатную версию для некоммерческого использования, что делает этот софт отличным вариантом для начального этапа.

После того, как модель была создана, она может быть экспортирована в STL-файл, который затем можно импортировать в программное обеспечение для нарезки, чтобы подготовить его для 3D-печати.

Расходные материалы (нити для печати)

Для 3D-печати запасных частей FPV-дрона существует несколько типов расходных материалов. Наиболее распространенными являются нижеперечисленные:

1. TPU (Термопластичный полиуретан). Гибкий, похожий на каучук, материал, идеально подходит для амортизаторов ударов, креплений двигателей и других компонентов, которые требуют упругости.
   Цена со скидкой
2. PLA (полилактид, полимолочная кислота). Возможно, самый распространенный расходный материал для 3D-печати, поскольку поддается биологическому разложению, имеет низкую температуру плавления, и его легко печатать. Однако этот материал отличается повышенной хрупкостью и низкой ударопрочностью.
3. ABS (АБС-пластик, акрилонитрилбутадиенстирол). Прочный, долговечный и жаропрочный пластик, который имеет более высокую точку плавления, чем PLA. Но его сложнее печатать из-за деформации, поэтому он требует подогревающей платформы.
4. PETG (Полиэтилентерефталатгликоль). Материал, который сочетает в себе прочность и надежность АБС-пластика с простотой печати PLA. Он имеет высокую точку плавления и отличное слипание слоев.
   Цена со скидкой

Каждый материал имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Выбор материала зависит от области применения, требований к дизайну и личных предпочтений.

В 99% случаев можно использовать TPU и PETG. Термопластичный полиуретан подходит для гибких частей, полиэтилентерефталатгликоль – для жестких деталей.

Как улучшить результаты печати

Настройка параметров принтера и слайсера существенно влияют на качество печати. Некоторые ключевые параметры, которые нужно настроить, включают высоту слоя, плотность заполнения и скорость печати. Идеальные настройки могут варьироваться в зависимости от сложности и размера детали, условий печати и используемого материала.

Когда вы печатаете из различных материалов, удостоверьтесь, что отрегулировали температуру печати и подогревающей платформы в соответствии с рекомендуемыми настройками для данного конкретного материала. Также важно правильно выровнять подогревающую платформу, чтобы обеспечить успешную печать.

Регулярное обслуживание и калибровка вашего принтера также важны для стабильной и надежной печати.

Ресурсы для скачивания 3D-проектов

В Сети есть много ресурсов, где вы можете найти шаблоны для 3D-печати запчастей FPV-дронов, а также поделиться своими наработками. К числу самых популярных веб-сайтов, где выложены модели запчастей дронов, относятся Thingiverse, Yeggi и MyMiniFactory. Кроме того, некоторые производители дронов и ритейлеры предлагают на своих сайтах STL-файлы для печати деталей.

Заключение

Мир 3D-печати дает любителям FPV-дронов беспрецедентную возможность расширить границы кастомизации и инноваций. Создание долговечных элементов для замены сломанных деталей, разработка уникальных аксессуаров или эксперименты с новыми модификациями дронов – все это позволяет 3D-печать, предоставляя пилотам возможность улучшить свои летные впечатления.

Выбрав правильный 3D-принтер, освоив приложение для нарезки и выбрав подходящий расходный материал, каждый пользователь сможет воплотить в жизнь свои собственные образы дронов. Путь от загрузки вашего первого проекта до наблюдения за тем, как ваша оригинальная деталь обретает форму на принтере, не просто пойдет вам на пользу. На самом деле, это шаг в будущее, где единственным ограничением для воплощения ваших идей является ваше воображение.