Carro RC Modular 3D Impresso: 8 Passos (com Imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Sou estudante do ensino médio e, no meu Natal, imprimi em 3D o carro Flutter Scout para meu irmão. É um carro de controle remoto totalmente impresso em 3D. O link a seguir contém sua página do GitHub com suas partes e informações sobre ele: https://github.com/tlalexander/Flutter-Scout. Este carro foi a inspiração para o meu projeto. O problema com este carro era que meu irmão do ensino médio com DDA não tinha atenção suficiente para montá-lo e não conseguia controlar todas as peças. Por isso procuro outros modelos que tenham montagem mais fácil.

Eu olhei para carros OpenRC no Thingiverse. No entanto, muitos exigiam lotes de peças não impressas e, o que é importante, não eram facilmente montados. Este projeto para mim era sobre fazer algo que eu pudesse montar com meu irmão mais novo sem ele perder o foco.

Por isso, projetei um carro que tem vários módulos e combinações em que pode ser montado. Atualmente, existem dois designs de caixa de câmbio, um conjunto de direção e vários tipos de pneus. Também tentei tornar possível adicionar facilmente uma carroceria ao carro, que pretendo projetar e fazer upload em breve.

Cada etapa tem em anexo as instruções de montagem e as peças correspondentes com desenhos técnicos.

Eu adoraria receber sugestões de vocês e ver os designs de carrocerias e outras peças que vocês têm para o carro. Eu adoraria experimentá-los.

Se você gosta deste projeto, vote nele no concurso Make it Move.

Etapa 1: Lista de materiais

Eletrônicos

• 1 Motor Brushless e ESC

  https://www.amazon.com/YoungRC-Brushless-Controlle…

• 1 servo motor

  • https://www.amazon.com/KOOKYE-Degree-Rotation-Heli…
  • É muito importante que vem com um chifre em forma de estrela

• 1 transmissor e receptor de três canais

  https://www.amazon.com/2-4GHz-3-Channel-Transmitte…

• 1 bateria LiPo

  https://www.amazon.com/Gens-ace-Battery-2200mAh-Ai…

• Opcional

  • 1 botão liga / desliga

    https://www.amazon.com/dp/B0002ZPBRA/ref=sxts_k2p-…

Filamento

• PLA
• TPU
• ABS (se necessário)

Diversos

• 4 parafusos 10-24 ou 4 parafusos M4

• 4-6 (dependendo da caixa de engrenagens) rolamentos 608zz

  • https://www.amazon.com/uxcell-8mmx22mmx7mm-Shielde…
  • Esses são os mesmos rolamentos padrão em skates.

• Adaptadores de hélice

  • https://www.amazon.com/Onkuey-Aluminum-Propeller-A…
  • Você deve verificar se o seu motor vem com eles.
• Martelo
• Ferro de solda com solda
• Conectores Bullet

Etapa 2: Conjunto de direção

Imprima o chassi frontal

Configurações de impressão:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 30% de preenchimento

Coloque o servo motor no orifício

Pode ser necessário aparar parte da caixa do servo motor.

Imprima dois suportes de rolamento da roda dianteira

Configurações de impressão:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 10% de preenchimento

Imprima dois eixos de roda dianteira

Configurações de impressão:

• 0,1 mm de altura da camada
• 215 C
• 100% preenchido
• Velocidade de impressão de 20 mm / s
• Balsa sem cama aquecida

Coloque um rolamento em cada eixo

Empurre firmemente o rolamento e o eixo nos suportes do rolamento da roda dianteira e, em seguida, coloque-o de lado

Imprima a caixa de engrenagens de sua escolha

Configurações de impressão:

• Camada de 0,2 mm de altura
• 215 C
• 25% de preenchimento
• Jangada
• Apoie apenas tocando a placa de construção
• Parede de 1,5 mm

Encaixe o chassi dianteiro na ranhura inferior da caixa de engrenagens

Pode ser necessário limpar o orifício e usar um martelo para garantir que o chassi frontal esteja seguro.

Deve ser um ajuste apertado

Alinhe os orifícios do chassi dianteiro e os suportes do rolamento da roda dianteira e passe um parafuso pela parte inferior

Pode ser necessário colocar uma porca ou anel de cola quente ao redor do parafuso para evitar que escorregue. Lembre-se de que o carro tem muita vibração.

Imprima o braço de direção

O braço de direção é o mesmo braço de direção usado no Flutter Scout. Escolhi fazer isso porque funcionou extremamente bem e não fazia sentido mudar. Eu tenho permissão por escrito do designer.

Configurações de impressão:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 10% de preenchimento

Coloque o chifre do servo estrela no servo motor

Em seguida, coloque o carro de forma que fique de cabeça para baixo

Posicione o braço de direção para que ele esteja engatado na buzina do servo e de forma que os orifícios se alinhem com os orifícios nos rolamentos da roda dianteira

Coloque os parafusos na parte inferior

Novamente, pode ser necessário colocar uma porca ou anel de cola quente ao redor do parafuso para evitar que escorregue. Lembre-se de que o carro tem muita vibração.

A montagem do chassi frontal está concluída

Etapa 3: caixa de engrenagens de dentes retos

Esta caixa de engrenagens é fácil de montar e requer quatro rolamentos.

Todas as peças estão disponíveis abaixo. O eixo traseiro é o mesmo eixo traseiro usado na outra caixa de engrenagens.

Relação de engrenagem 1:10 com engrenagens A

rápido, mas pode exigir um empurrão

Relação de engrenagem 1:20 tem engrenagens B

não testado

Primeiro aparafuse o suporte de metal do motor no motor sem escovas. É em forma de X e ajudará a manter o motor no lugar

Imprima a engrenagem reta de 5 dentes

Configurações de impressão:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido

Encontre o adaptador da hélice e coloque o anel de retenção e a engrenagem reta de 5 dentes nele

Prenda o adaptador ao motor aparafusando a porca

Coloque o motor na ranhura na lateral da caixa de engrenagens

Localize as jangadas impressas anteriormente ou um pedaço fino de papelão ou madeira. Corte as jangadas para que se encaixem na fenda, mas ainda sejam removíveis

Pode ser necessário usar mais de um para que o motor fique seguro. Se você usar mais de um, recomendo colá-los a quente.

Imprima o eixo do meio, a engrenagem grande de 22 dentes e a engrenagem reta A1 ou B1

Configurações de impressão do eixo:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido
• Jangada
• Velocidade de impressão de 30 mm / s

Configurações de impressão da engrenagem:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido

• Se o tempo for uma restrição:

  • 50% de preenchimento
  • Paredes de 3 mm
  • Eles se desgastam mais rapidamente, mas são bons para testes.

Você deve ser capaz de ajustar a pressão de ambas as engrenagens no eixo

Pode ser necessário usar um martelo ou alargar o orifício nas engrenagens. No entanto, as engrenagens precisam ter um ajuste apertado no eixo.

Se as engrenagens estiverem soltas, imprima uma versão ampliada do eixo.

Estou pensando em projetar um eixo com entalhes e clipes que prendem o eixo no lugar, no entanto, até então, eu recomendo ou cola quente as engrenagens e o eixo em uma temperatura baixa (compatível com ABS ou PLA) ou usando super cola (compatível com PLA). A cola quente deve poder ser removida se você quiser mudar as marchas e a super cola pode ser dissolvida com acetona.

Coloque um rolamento em cada lado do eixo

Afaste a caixa de engrenagens e coloque o eixo nos orifícios mais próximos do motor

Imprima a engrenagem reta A2 ou B2 e o eixo traseiro

Configurações de impressão do eixo:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido
• Jangada
• Suporte tocando a placa de impressão
• Velocidade de impressão de 30 mm / s

Configurações de impressão da engrenagem:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido

• Se o tempo for uma restrição:

  • 50% de preenchimento
  • Paredes de 3 mm
  • Eles se desgastam mais rapidamente, mas são bons para testes.

Seguindo as mesmas etapas do eixo do meio, prenda a engrenagem dentada de 50 dentes no eixo traseiro

Coloque os rolamentos em cada lado do eixo

Afaste a caixa de engrenagens e coloque o eixo nos orifícios mais afastados do motor

Etapa 4: caixa de engrenagens sem-fim

Esta caixa de engrenagens é mais difícil de montar. Ele tem uma relação de engrenagem de 60: 1 e as engrenagens foram modificadas da biblioteca de componentes McMaster-Carr no Autodesk Fusion 360.

Todas as peças estão disponíveis abaixo, o eixo traseiro é o mesmo eixo traseiro usado na outra caixa de câmbio.

Primeiro aparafuse o suporte de metal em forma de X no motor sem escovas

Imprima a engrenagem de 30 dentes e o eixo traseiro

Configurações de impressão do eixo:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido
• Jangada
• Suporte tocando a placa de impressão
• Velocidade de impressão de 30 mm / s

Configurações de impressão da engrenagem:

• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido

• Se o tempo for uma restrição:

  • 50% de preenchimento
  • Paredes de 3 mm
  • Eles se desgastam mais rapidamente, mas são bons para testes.

Ajuste com pressão a engrenagem de 30 dentes no eixo traseiro

Pode ser necessário alargar o orifício da engrenagem se estiver apertado. Se estiver solto, o eixo traseiro deve ser dimensionado para que se encaixe. Você deve usar um martelo para encaixar a engrenagem.

Você deve colar a engrenagem no local em uma temperatura baixa (se estiver usando PLA ou ABS) ou usar supercola (apenas se estiver usando PLA). A super cola pode ser dissolvida posteriormente com acetona e a cola quente pode ser removida. Se a cola quente estiver muito quente, ela derreterá a engrenagem ou o eixo, dificultando a remoção.

Coloque os rolamentos em cada lado do eixo

Imprima a engrenagem sem-fim

Configurações de impressão:

• 0,1 mm de altura da camada
• 215 C
• 100% preenchido
• Jangada
• Suporte em qualquer lugar
• Velocidade de impressão de 30 mm / s
• Se você tem 2 extrusoras e filamento de suporte facilmente solúvel, eu o encorajo a usá-las.

Limpe completamente o suporte da engrenagem helicoidal

Ela precisa ficar plana no anel de retenção e se encaixar facilmente na engrenagem de 30 dentes

Localize o adaptador da hélice e coloque o anel de retenção e a engrenagem sem-fim nele

Para garantir um encaixe adequado entre a engrenagem sem-fim e a engrenagem de 30 dentes, pode ser necessário adicionar espaçadores para mover a engrenagem sem-fim para cima ao longo do adaptador da hélice.

Prenda a engrenagem helicoidal colocando o adaptador da hélice no eixo do motor e apertando a porca

Coloque o motor com a engrenagem helicoidal fixada na ranhura na frente da caixa de engrenagens

Corte jangadas ou pedaços finos de papelão ou madeira para que caibam na fenda

Se usar mais de um, cole-os para facilitar a remoção.

As jangadas devem ter cerca de 5 mm de altura do que a caixa de câmbio para que possam ser removidas se necessário.

Afaste a parte de trás da caixa de velocidades e coloque o eixo traseiro

Eu sei que a imagem está de cabeça para baixo, sempre que eu a carrego, ela vira.

Etapa 5: Eletrônica

Conexões

Localize o motor sem escova

Solde conectores de bala machos nos fios vermelho e preto. Solde um conector fêmea no fio amarelo

Certifique-se de colocar termorretrátil ao redor das conexões para isolá-las.

O fio amarelo só deve ser conectado ao fio correspondente no ESC. Mudar os fios aos quais os fios vermelho e preto estão conectados permite que você mude a direção do motor.

Localize o ESC e a lateral com três fios do mesmo tamanho

Solde os conectores fêmeas nos dois fios laterais. Solde um conector macho para o meio

Certifique-se de colocar termorretrátil ao redor das conexões para isolá-las. Quando conectado, não deve haver nenhum metal aparecendo.

Localize o lado oposto do ESC

Solde um conector macho no fio vermelho e um conector fêmea no fio preto

Se você deseja adicionar um switch, solde o fio vermelho no switch. Em seguida, solde outro fio vermelho do outro lado da chave e conecte um conector de bala.

Certifique-se de encolher a quente para isolar os fios.

Localize a bateria

Solde um conector fêmea no fio vermelho e um conector macho no fio preto

Certifique-se de isolar as conexões com termorretrátil; quando conectado, nenhum metal deve aparecer.

Conecte os fios do ESC aos fios do motor correspondentes

O receptor

Localize o receptor, servo motor e ESC

No canal um, conecte o servo motor de forma que o negativo (pode ser marrom ou preto) fique voltado para o lado de fora do receptor

No canal dois, conecte o fio do servo do ESC de forma que o negativo fique voltado para fora

Etapa 6: Teste

É mais fácil testar o carro sem as rodas.

Apoie o carro para que o conjunto de direção e as engrenagens não toquem em nada

Ligue o transmissor

Conecte a bateria e ligue o carro

Imediatamente após ligar o carro, o servo motor deve centralizar

Se após a centralização, as rodas não estiverem voltadas diretamente, as seguintes etapas devem ser executadas.

1. Remova a sirene do servo motor com o carro ainda ligado.
2. Segure as rodas viradas para a frente.
3. Coloque a sirene de volta no servo motor para que as rodas continuem retas.

Pressione lentamente o acelerador para que o eixo comece a girar

O motor deve girar suavemente se você escolheu a caixa de engrenagens de dentes retos

Se você escolheu a caixa de engrenagens sem-fim, mantenha o acelerador totalmente aberto para que o motor se mova em velocidade máxima

Ligue o motor por um tempo e ele deve eventualmente se desgastar

Se a engrenagem sem-fim não engatar totalmente com a engrenagem de 30 dentes, reposicione o motor e cole-o com cola quente no lugar ou use mais peças de balsa

Se você tiver quaisquer outros problemas, comente-os e eu farei o meu melhor para responder em tempo hábil. Seria mais fácil se você também anexasse um vídeo mostrando o problema

Etapa 7: Rodas

Imprimir e prender as rodas é bastante simples.

As rodas estão presas abaixo.

Imprima duas rodas dianteiras e duas traseiras

As rodas traseiras são significativamente maiores do que as rodas dianteiras para manter o carro razoavelmente nivelado.

Configurações de impressão de todas as rodas:

• TPU ou outro filamento flexível
• Camada de 0,3 mm de altura
• 215 C
• 100% preenchido

Ajuste as rodas traseiras com pressão no eixo traseiro

O formato quadrado deve garantir que as rodas não escorreguem no eixo.

Se você achar necessário, pinos ou parafusos M4 podem ser usados para prender ainda mais as rodas

Ajuste as rodas dianteiras com pressão nos eixos dianteiros

Se achar necessário, coloque um grampo na extremidade do eixo para prender a roda

Etapa 8: Observações Finais

Sinto que o carro que projetei melhorou muitas características do carro que fiz para o meu irmão.

• Ter uma caixa de engrenagens de 3 lados permite fácil colocação dos eixos e engrenagens maiores. Ele também permanece forte, dadas as forças opostas criadas pelos eixos e chassi dianteiro.
• Os pinos de direção facilmente quebráveis foram substituídos por parafusos.
• As rodas são totalmente impressas em 3D e têm suspensão embutida.
• Você pode facilmente mudar a engrenagem.
• No geral, há menos peças para montar e a montagem é rápida.
• O chassi dianteiro e sua conexão com a caixa de câmbio são muito fortes.

No entanto, existem alguns lugares onde meu carro fica aquém.

• Algumas peças são mais difíceis de encaixar e requerem o uso de um martelo ou a remoção de material.
• Algumas peças precisam ser coladas em vez de usar ranhuras e clipes para serem fixadas.
• Não há lugar para os componentes eletrônicos.
• A caixa de engrenagens sem-fim tem problemas em ficar presa e manter as engrenagens engatadas uma na outra.
• Ele usa algumas peças que não são facilmente acessíveis, como os adaptadores da hélice.
• Alguns pneus exigem que sejam colocados elásticos em volta deles para obter tração suficiente.
• A caixa de engrenagens sem-fim teve uma aceleração muito lenta e parecia ter dificuldade para começar. No entanto, depois de iniciar, ele funciona sem problemas.
• A engrenagem sem-fim escorregou muito.
• Nenhum dos pneus atuais funciona bem na grama ou no gelo.
• A caixa de engrenagens de dentes retos às vezes requer um empurrão para começar.
• A caixa de engrenagens de dentes retos às vezes é incontrolável.

Coisas em andamento

• Estou trabalhando em um corpo para ele que será colocado no slot superior do lado que se articula com o chassi frontal.
• Estou projetando meu próprio braço de direção e atualizarei a montagem da direção em agosto.
• Pretendo projetar uma caixa de marcha baixa que permita pneus menores.
• Vou criar alguns novos designs de pneus que funcionam melhor fora do pavimento.
• Estou esboçando um novo instrutível sobre como projetei o carro.

Eu adoraria ver as fotos dos carros das pessoas que eles imprimem e quaisquer sugestões ou ajudar na modificação das peças que tenho agora. Eu também apreciaria muito a criação de novos módulos que podem permitir coisas como melhor manuseio ou mais velocidade. Estou curioso para ver quais designs de carrocerias também são criados.

Carregarei desenhos técnicos para esta etapa à medida que forem concluídos, para que as pessoas possam modificar e criar seus próprios módulos.

Se houver alguma outra informação necessária coloque-a nos comentários abaixo.

Vice-campeão no concurso Make it Move