להדפיס ולהטיס- כנף מעופפת בהדפסה תלת-ממדית

[sqrt18]

אז קודם כל- תודה לכל המגיבים.
וננסה לתת קצת תשובות:

גוף הטיסן (החלקים המודפסים) שוקל בערך 250 גרם. הסטאפ בערך 150 כך שהמשקל הכולל הוא 400 גרם. מוטת הכנף 80ס"מ.
המנוע נותן בערך 100W, ולפי הסיני מעל 400 גרם דחף (אני עם מדחף 7X6 וסוללת 3S). כך שגם בתאוריה זה מעל 250W/kg שאמור להיות מספיק לטיסן ספורט וגם בפועל- בזמן הטיסה ממש לא היה חסר לי כוח.

כמו שהזכרתי, אני לא מתכנן אווירונאוטי וגם לא מומחה בתכנון ממוחשב, אז השארתי את התכן יחסית פשוט. הדברים ה"מעניינים" היחידים שהוספתי הם- שינוי רציף בזוית ההתקפה לאורך הכנף (washout) ומנגנון הנעילה של החופה שהוא חלק יחסית מורכב- כולל הציר- המודפס ביחד עם הגוף ואינו דורש הרכבות. לא הייתה בעיה להדפיס גם מאזנות עובדות כחלק מהגוף, אבל העדפתי להשאיר אותן נפרדות משיקולי קלות הציפוי.
משיקולי גודל מדפסת, חילקתי את גוף הכנף לשני חצאים וכל אחד מהם למרכז וקצה כנף, אבל בעיקרון כל המבנה עם כל החלקים הפנימיים מודפס כחתיכה אחת (לא פרופילים וקורות הדורשים הרכבה).

אבל לטכנולוגיה יש עוד מגבלות שיותר קשה לראות מיד- למשל, יש עובי מינימלי שהמדפסת מסוגלת להדפיס בצורה טובה- לכן למשל אי אפשר להדפיס את הסקין של הכנף (בלי לשלם בהמון משקל) והייתי חייב להשתמש בחומר ציפוי אחר (למרות שבתכן המתאים גם זה אפשרי). דבר נוסף הוא שהמדפסת (בטכנולוגיה שבה השתמשתי) מדפיסה עם חומר תמך עם מנת לאפשר שיפועים שליליים ו"גגות". מסתבר שתהליך ההסרה של חומר התמך הזה מפעיל על המבנה כוחות שהרבה פעמים הם יותר משמעותיים מהכוחות שהטיסן חווה בזמן טיסה- וגם זה מאוד מגביל את החופש לתכנן ולהקל במשקל.

בחומרים, לעומת זאת, אני דווקא מבין.
בעיקרון, החומר יחסית דומה לאפוקסי- כלומר די קשיח אבל מאוד שביר (כמו שאריות מהספגת הבדים, למשל)
החומר שממנו הודפס הטיסן אמור להיות קצת יותר טוב מהחומרים שהזכרתם ש"נוזלים" כשהם סתם עומדים בחדר, כך שאני בהחלט מצפה שהטיסן ישמור על צורתו לזמן סביר (בלי ריסוקים,כן?). אם כי, להשאיר אותו במכונית בשמש בהחלט יתן לו עיצוב חדש.
בכלל, יש היום המון התקדמות בתחום ההדפסה התלת-ממדית- מכונות יותר זולות (אם כי עדיין ממש לא לרמה ביתית), יותר מדויקות, ובעיקר שיפור בתכונות החומרים. לפני שנתיים בכלל לא הייתי חושב לנסות פרויקט כזה.
כמו שציינו, יש היום מכונות שמדפיסות עם חומרים פלסטיים חזקים יחסית כמו ניילון ו- ABS ואף כאלו המחוזקים בסיבים, שלא לדבר על כאלו שמדפיסות מתכת (ושלא לדבר על המחיר שלהן).
גם ל"אובג'ט" שהזכרתם, יש חומרים חדשים שאמורים לא להתעוות מסתם ישיבה בחדר בלי מזגן וגם כאלו שאמורים להיות פחות שבירים ולהתחיל להיות דומים יותר לפולימרים הנדסיים.

[wind556]

אז קודם כל- תודה לכל המגיבים.
וננסה לתת קצת תשובות:

גוף הטיסן (החלקים המודפסים) שוקל בערך 250 גרם. הסטאפ בערך 150 כך שהמשקל הכולל הוא 400 גרם. מוטת הכנף 80ס"מ.
המנוע נותן בערך 100W, ולפי הסיני מעל 400 גרם דחף (אני עם מדחף 7X6 וסוללת 3S). כך שגם בתאוריה זה מעל 250W/kg שאמור להיות מספיק לטיסן ספורט וגם בפועל- בזמן הטיסה ממש לא היה חסר לי כוח.

כמו שהזכרתי, אני לא מתכנן אווירונאוטי וגם לא מומחה בתכנון ממוחשב, אז השארתי את התכן יחסית פשוט. הדברים ה"מעניינים" היחידים שהוספתי הם- שינוי רציף בזוית ההתקפה לאורך הכנף (washout) ומנגנון הנעילה של החופה שהוא חלק יחסית מורכב- כולל הציר- המודפס ביחד עם הגוף ואינו דורש הרכבות. לא הייתה בעיה להדפיס גם מאזנות עובדות כחלק מהגוף, אבל העדפתי להשאיר אותן נפרדות משיקולי קלות הציפוי.
משיקולי גודל מדפסת, חילקתי את גוף הכנף לשני חצאים וכל אחד מהם למרכז וקצה כנף, אבל בעיקרון כל המבנה עם כל החלקים הפנימיים מודפס כחתיכה אחת (לא פרופילים וקורות הדורשים הרכבה).

אבל לטכנולוגיה יש עוד מגבלות שיותר קשה לראות מיד- למשל, יש עובי מינימלי שהמדפסת מסוגלת להדפיס בצורה טובה- לכן למשל אי אפשר להדפיס את הסקין של הכנף (בלי לשלם בהמון משקל) והייתי חייב להשתמש בחומר ציפוי אחר (למרות שבתכן המתאים גם זה אפשרי). דבר נוסף הוא שהמדפסת (בטכנולוגיה שבה השתמשתי) מדפיסה עם חומר תמך עם מנת לאפשר שיפועים שליליים ו"גגות". מסתבר שתהליך ההסרה של חומר התמך הזה מפעיל על המבנה כוחות שהרבה פעמים הם יותר משמעותיים מהכוחות שהטיסן חווה בזמן טיסה- וגם זה מאוד מגביל את החופש לתכנן ולהקל במשקל.

בחומרים, לעומת זאת, אני דווקא מבין.
בעיקרון, החומר יחסית דומה לאפוקסי- כלומר די קשיח אבל מאוד שביר (כמו שאריות מהספגת הבדים, למשל)
החומר שממנו הודפס הטיסן אמור להיות קצת יותר טוב מהחומרים שהזכרתם ש"נוזלים" כשהם סתם עומדים בחדר, כך שאני בהחלט מצפה שהטיסן ישמור על צורתו לזמן סביר (בלי ריסוקים,כן?). אם כי, להשאיר אותו במכונית בשמש בהחלט יתן לו עיצוב חדש.
בכלל, יש היום המון התקדמות בתחום ההדפסה התלת-ממדית- מכונות יותר זולות (אם כי עדיין ממש לא לרמה ביתית), יותר מדויקות, ובעיקר שיפור בתכונות החומרים. לפני שנתיים בכלל לא הייתי חושב לנסות פרויקט כזה.
כמו שציינו, יש היום מכונות שמדפיסות עם חומרים פלסטיים חזקים יחסית כמו ניילון ו- ABS ואף כאלו המחוזקים בסיבים, שלא לדבר על כאלו שמדפיסות מתכת (ושלא לדבר על המחיר שלהן).
גם ל"אובג'ט" שהזכרתם, יש חומרים חדשים שאמורים לא להתעוות מסתם ישיבה בחדר בלי מזגן וגם כאלו שאמורים להיות פחות שבירים ולהתחיל להיות דומים יותר לפולימרים הנדסיים.

עדיין המנוע שלך חלש
יש לי את המנוע הזה, ישב אצלי על כנף מעופפת בנוסח שלך, הוא מצליח להטיס בטיסה סולידית ביותר, אבל ההמראה קשה איתו (מאד) שלא לדבר על האצה בנסיקה אנכית.
250W לק"ג מתאים לטיסן עם שטח כנף גדול יותר ועם מבנה קלאסי. בכנף מעופפת הדרישה גבוהה יותר.
שים מנוע שמספק 250W ותראה איזה הבדל עצום יהיה לך

דבר נוסף: עבור המנוע שלך אתה צריך פרופ SF . האם זה מה שיש לך?