Coche RC modular impreso en 3D: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Soy un estudiante de secundaria y para mi Navidad, imprimí en 3D a mi hermano el auto Flutter Scout. Es un automóvil de control remoto que está completamente impreso en 3D. El siguiente enlace tiene su página de GitHub con sus partes e información al respecto: https://github.com/tlalexander/Flutter-Scout. Este coche fue la inspiración para mi proyecto. El problema con este automóvil era que mi hermano de la escuela secundaria con ADD no tenía la capacidad de atención para armarlo y no podía realizar un seguimiento de todas las piezas. Entonces busco otros modelos que tuvieran un montaje más sencillo.

Miré los autos OpenRC en Thingiverse. Sin embargo, muchos requerían muchas piezas no impresas y, lo que es más importante, no se ensamblaban fácilmente. Este proyecto para mí consistía en hacer algo que pudiera armar con mi hermano menor sin que él perdiera el enfoque.

Entonces, he diseñado un automóvil que tiene varios módulos y combinaciones en los que se puede ensamblar. Actualmente, hay dos diseños de caja de cambios, un conjunto de dirección y varios tipos de neumáticos. También he intentado que sea posible agregar fácilmente una carrocería al automóvil, que tengo la intención de diseñar y cargar pronto.

En cada paso se adjuntan las instrucciones de montaje y las correspondientes piezas con dibujos técnicos.

Me encantaría recibir comentarios de ustedes y ver los diseños de carrocerías y otras partes que tengan para el automóvil. Me encantaría probarlos.

Si le gusta este proyecto, vote por él en el concurso Make it Move.

Paso 1: Lista de materiales

Electrónica

• 1 motor sin escobillas y ESC

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

• 1 servomotor

  • https://www.amazon.com/KOOKYE-Degree-Rotation-Heli…
  • Es muy importante que venga con un cuerno en forma de estrella.

• 1 transmisor y receptor de tres canales

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

• 1 batería LiPo

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

• Opcional

  • 1 interruptor de encendido y apagado

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

Filamento

• PLA
• TPU
• ABS (si es necesario)

Diverso

• 4 tornillos 10-24 o 4 tornillos M4

• 4-6 (dependiendo de la caja de cambios) rodamientos 608zz

  • https://www.amazon.com/uxcell-8mmx22mmx7mm-Shielde…
  • Estos son los mismos rodamientos que son estándar en las patinetas.

• Adaptadores de hélice

  • https://www.amazon.com/Onkuey-Aluminum-Propeller-A…
  • Debe verificar si su motor viene con ellos.
• Martillo
• Soldador con soldadura
• Conectores de bala

Paso 2: montaje de la dirección

Imprima el chasis frontal

Configuración de impresión:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• 30% de relleno

Coloque el servomotor en el orificio

Puede ser necesario recortar parte de la carcasa del servomotor.

Imprima dos soportes de cojinetes de rueda delantera

Configuración de impresión:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• 10% de relleno

Imprime dos ejes de rueda delantera

Configuración de impresión:

• Altura de capa de 0,1 mm
• 215 C
• Relleno 100%
• Velocidad de impresión de 20 mm / s
• Balsa sin cama climatizada

Coloque un rodamiento en cada eje

Empuje firmemente el cojinete y el eje en los soportes de cojinetes de la rueda delantera y luego déjelos a un lado

Imprima la caja de cambios de su elección

Configuración de impresión:

• Altura de capa de 0,2 mm
• 215 C
• 25% de relleno
• Balsa
• Apoye solo tocando la placa de construcción
• Pared de 1,5 mm

Coloque el chasis delantero en la ranura inferior de la caja de cambios

Es posible que deba limpiar el orificio y usar un martillo para asegurarse de que el chasis frontal esté seguro.

Debe quedar bien ajustado

Alinee los orificios del chasis delantero y los soportes de los cojinetes de la rueda delantera y pase un tornillo por la parte inferior

Puede ser necesario colocar una tuerca o un anillo de pegamento caliente alrededor del tornillo para evitar que se salga. Tenga en cuenta que el automóvil tiene muchas vibraciones.

Imprime el brazo de dirección

El brazo de dirección es el mismo brazo de dirección que se utiliza en el Flutter Scout. Elegí hacer esto porque funcionó muy bien y no tenía sentido cambiarlo. Tengo permiso por escrito del diseñador.

Configuración de impresión:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• 10% de relleno

Coloque la bocina del servo de estrella en el servomotor

Luego, coloque el automóvil de manera que quede boca abajo

Coloque el brazo de dirección en la posición en que esté acoplado con la bocina del servo y de modo que los orificios se alineen con los orificios de los cojinetes de la rueda delantera

Coloque tornillos a través de la parte inferior

Nuevamente, podría ser necesario colocar una tuerca o un anillo de pegamento caliente alrededor del tornillo para evitar que se salga. Tenga en cuenta que el automóvil tiene muchas vibraciones.

El ensamblaje del chasis frontal está terminado

Paso 3: Caja de cambios de engranajes rectos

Esta caja de cambios es fácil de montar y requiere cuatro rodamientos.

Todas las piezas están disponibles a continuación. El eje trasero es el mismo eje trasero que se utiliza en la otra caja de cambios.

La relación de engranajes 1:10 tiene engranajes A

rápido pero puede requerir un empujón

Relación de engranajes 1:20 tiene engranajes B

no probado

Primero atornille el soporte del motor de metal en el motor sin escobillas. Tiene forma de X y ayudará a mantener el motor en su lugar

Imprima el engranaje recto de 5 dientes

Configuración de impresión:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%

Busque el adaptador de la hélice y coloque el anillo de retención y luego el engranaje recto de 5 dientes en él

Asegure el adaptador al motor atornillando la tuerca

Coloque el motor en la ranura del lateral de la caja de cambios

Busque las balsas impresas anteriormente o un trozo delgado de cartón o madera. Corta las balsas para que quepan en la ranura, pero aún así sean extraíbles

Es posible que deba usar más de uno para que el motor esté seguro. Si usa más de uno, le recomiendo pegarlos en caliente.

Imprima el eje medio, el engranaje grande de 22 dientes y el engranaje recto A1 o B1

Configuración de impresión del eje:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%
• Balsa
• Velocidad de impresión de 30 mm / s

Configuración de Gear Print:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%

• Si el tiempo es una limitación:

  • 50% de relleno
  • Paredes de 3 mm
  • Estos se desgastarán más rápido, pero son buenos para realizar pruebas.

Debería poder ajustar a presión ambos engranajes en el eje

Puede que sea necesario utilizar un martillo o ensanchar el orificio de los engranajes. Sin embargo, los engranajes deben estar bien ajustados al eje.

Si los engranajes están sueltos, imprima una versión ampliada del eje.

Planeo diseñar un eje con muescas y clips que mantengan el eje en su lugar, sin embargo, hasta entonces, recomiendo pegar en caliente los engranajes y el eje a baja temperatura (compatible con ABS o PLA) o usar superpegamento (compatible con PLA). El pegamento caliente debería poder despegarse si desea cambiar de marcha y el superpegamento se puede disolver con acetona.

Coloque un cojinete a cada lado del eje

Separe la caja de cambios y coloque el eje en los orificios más cercanos al motor

Imprima el engranaje recto A2 o B2 y el eje trasero

Configuración de impresión del eje:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%
• Balsa
• Apoyar tocando la placa de construcción
• Velocidad de impresión de 30 mm / s

Configuración de Gear Print:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%

• Si el tiempo es una limitación:

  • 50% de relleno
  • Paredes de 3 mm
  • Estos se desgastarán más rápido, pero son buenos para realizar pruebas.

Siguiendo los mismos pasos que en el eje central, asegure el engranaje recto de 50 dientes al eje trasero

Coloque cojinetes a cada lado del eje

Separe la caja de cambios y coloque el eje en los orificios más alejados del motor

Paso 4: Caja de engranajes de tornillo sin fin

Esta caja de cambios es más difícil de montar. Tiene una relación de engranajes de 60: 1 y los engranajes se modificaron de la biblioteca de componentes McMaster-Carr en Autodesk Fusion 360.

Todas las piezas están disponibles a continuación, el eje trasero es el mismo eje trasero que se utiliza en la otra caja de cambios.

Primero atornille el soporte del motor de metal en forma de X en el motor sin escobillas

Imprima el engranaje de 30 dientes y el eje trasero

Configuración de impresión del eje:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%
• Balsa
• Apoyar tocando la placa de construcción
• Velocidad de impresión de 30 mm / s

Configuración de Gear Print:

• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%

• Si el tiempo es una limitación:

  • 50% de relleno
  • Paredes de 3 mm
  • Estos se desgastarán más rápido, pero son buenos para realizar pruebas.

Coloque a presión el engranaje de 30 dientes en el eje trasero

Podría ser necesario ensanchar el orificio del engranaje si está apretado. Si está suelto, el eje trasero debe ampliarse para que encaje. Debe usar un martillo para ajustar el engranaje.

Debe pegar el equipo en su lugar a baja temperatura (si usa PLA o ABS) o usar superpegamento (solo si usa PLA). El superpegamento se puede disolver más tarde con acetona y el pegamento caliente se puede quitar. Si el pegamento caliente está demasiado caliente, derretirá el engranaje o el eje, lo que dificultará la extracción.

Coloque cojinetes a cada lado del eje

Imprime el engranaje helicoidal

Configuración de impresión:

• Altura de capa de 0,1 mm
• 215 C
• Relleno 100%
• Balsa
• Soporte en todas partes
• Velocidad de impresión de 30 mm / s
• Si tiene 2 extrusoras y un filamento de soporte fácilmente soluble, le animo a que lo utilice.

Limpiar a fondo el soporte del tornillo sin fin

Debe asentarse plano sobre el anillo de retención y acoplarse fácilmente con el engranaje de 30 dientes

Localice el adaptador de la hélice y coloque el anillo de retención y luego el engranaje helicoidal sobre él

Para asegurar un ajuste adecuado entre el engranaje helicoidal y el engranaje de 30 dientes, es posible que deba agregar espaciadores para mover el engranaje helicoidal hacia arriba a lo largo del adaptador de la hélice.

Asegure el engranaje helicoidal colocando el adaptador de la hélice en el eje del motor y apretando la tuerca

Coloque el motor con el engranaje helicoidal adjunto en la ranura en la parte delantera de la caja de engranajes

Corte balsas o pedazos delgados de cartón o madera para que quepan en la ranura

Si usa más de uno, péguelos juntos para permitir una extracción más fácil.

Las balsas deben tener unos 5 mm de altura que la caja de cambios para que puedan retirarse si es necesario.

Separe la parte trasera de la caja de cambios y coloque el eje trasero

Sé que la imagen está al revés, cada vez que la subo, se voltea.

Paso 5: Electrónica

Conexiones

Localice el motor sin escobillas

Suelde conectores macho de bala en los cables rojo y negro. Suelde un conector hembra en el cable amarillo

Asegúrese de colocar termorretráctil alrededor de las conexiones para aislarlas.

El cable amarillo solo debe enchufarse en su cable correspondiente en el ESC. Cambiar los cables a los que están conectados los cables rojo y negro le permite cambiar la dirección del motor.

Localice el ESC y el lado con tres cables del mismo tamaño

Suelde los conectores hembra en los dos cables laterales. Suelde un conector macho al del medio

Asegúrese de colocar termorretráctil alrededor de las conexiones para aislarlas. Cuando esté enchufado, no debería haber ningún metal visible.

Localice el lado opuesto del ESC

Suelde un conector macho en el cable rojo y un conector hembra en el cable negro

Si desea agregar un interruptor, suelde el cable rojo al interruptor. Luego, suelde otro cable rojo al otro lado del interruptor y conecte un conector de bala.

Asegúrese de contraer el calor para aislar los cables.

Localiza la batería

Suelde un conector hembra en el cable rojo y un conector macho en el cable negro

Asegúrese de aislar las conexiones con termorretráctil, cuando esté enchufado no debe verse ningún metal.

Enchufe los cables del ESC en los cables del motor correspondientes

El receptor

Localice el receptor, el servomotor y el ESC

En el canal uno, conecte el servomotor para que el negativo (podría ser marrón o negro) mire hacia el exterior del receptor

En el canal dos, conecte el cable del servo del ESC para que el negativo mire hacia afuera

Paso 6: prueba

Es más fácil probar el automóvil sin las ruedas.

Levante el automóvil para que el conjunto de dirección y los engranajes no toquen nada

Encienda el transmisor

Enchufe la batería y encienda el automóvil

Inmediatamente después de encender el automóvil, el servomotor debe centrarse

Si después del centrado, las ruedas no están orientadas en línea recta, se deben seguir los siguientes pasos.

1. Retire la bocina del servo del servomotor con el automóvil aún encendido.
2. Sostenga las ruedas en una posición orientada hacia adelante.
3. Vuelva a colocar la bocina del servo en el servomotor para que las ruedas continúen rectas.

Presione lentamente el acelerador para que el eje comience a girar

El motor debe girar suavemente si elige la caja de engranajes de engranajes rectos

Si elige la caja de engranajes de tornillo sin fin, mantenga el acelerador completamente abierto para que el motor se mueva a toda velocidad

Haga funcionar el motor por un tiempo y eventualmente debería desgastarse

Si el engranaje helicoidal no encaja completamente con el engranaje de 30 dientes, vuelva a colocar el motor y péguelo con pegamento caliente en su lugar o use más piezas de balsa

Si tiene otros problemas, coméntelos y haré todo lo posible para responder de manera oportuna. Sería más fácil si también adjuntas un video que muestre el problema

Paso 7: Ruedas

Imprimir y colocar las ruedas es bastante sencillo.

Las ruedas se adjuntan a continuación.

Imprime dos ruedas delanteras y dos ruedas traseras

Las ruedas traseras son significativamente más grandes que las ruedas delanteras para mantener el automóvil bastante nivelado.

Configuración de impresión de todas las ruedas:

• TPU u otro filamento flexible
• Altura de capa de 0,3 mm
• 215 C
• Relleno 100%

Ajuste a presión las ruedas traseras en el eje trasero

La forma cuadrada debe garantizar que las ruedas no se deslicen sobre el eje.

Si lo cree necesario, se pueden utilizar pasadores o tornillos M4 para asegurar aún más las ruedas

Ajuste a presión las ruedas delanteras en los ejes delanteros

Si cree que es necesario, coloque un clip en el extremo del eje para asegurar la rueda

Paso 8: Comentarios finales

Siento que el auto que diseñé ha mejorado en muchas características del auto que hice a mi hermano.

• Tener una caja de cambios de 3 lados permite una fácil colocación de los ejes y engranajes más grandes. También sigue siendo fuerte dadas las fuerzas opuestas creadas por los ejes y el chasis delantero.
• Los pasadores de dirección fácilmente rompibles se han reemplazado con tornillos.
• Las ruedas están totalmente impresas en 3D y tienen suspensión incorporada.
• Puede cambiar fácilmente el engranaje.
• En general, hay menos piezas para ensamblar y el ensamblaje es rápido.
• El chasis delantero y su conexión a la caja de cambios son muy fuertes.

Sin embargo, hay algunos lugares en los que mi coche se queda corto.

• Algunas piezas son más difíciles de encajar y requieren el uso de un martillo o la eliminación de material.
• Algunas partes deben pegarse juntas en lugar de usar ranuras y clips para asegurarlas.
• No hay lugar para los componentes electrónicos.
• La caja de engranajes de tornillo sin fin tiene problemas para atascarse y mantener los engranajes engranados entre sí.
• Utiliza algunas partes que no son fácilmente accesibles como los adaptadores de hélice.
• Algunos neumáticos requieren que se coloquen bandas elásticas alrededor de ellos para ganar suficiente tracción.
• La caja de engranajes de tornillo sin fin tenía una aceleración muy lenta y parecía tener dificultades para arrancar. Sin embargo, después de comenzar, funciona bastante bien.
• El tornillo sin fin se deslizó mucho.
• Ninguno de los neumáticos actuales funciona bien sobre césped o hielo.
• La caja de engranajes de engranajes rectos a veces requiere un empujón para arrancar.
• La caja de cambios de engranajes rectos a veces es incontrolable.

Cosas en las obras

• Estoy trabajando en una carrocería para ello que se colocará en la ranura superior del lado que se articula con el chasis frontal.
• Estoy diseñando mi propio brazo de dirección y actualizaré el conjunto de dirección en agosto.
• Planeo diseñar una caja de cambios baja que permita neumáticos más pequeños.
• Crearé algunos diseños de neumáticos nuevos que funcionen mejor fuera del pavimento.
• Estoy redactando un nuevo instructivo sobre cómo diseñé el automóvil.

Me encantaría ver fotos de los coches de la gente que imprimen y cualquier sugerencia o ayuda para modificar las piezas que tengo ahora. También agradecería mucho la creación de nuevos módulos que podrían permitir cosas como un mejor manejo o más velocidad. También tengo curiosidad por ver qué diseños corporales se crean.

Subiré dibujos técnicos a este paso a medida que se completen para que las personas puedan modificar y crear sus propios módulos.

Si necesita alguna otra información, colóquela en los comentarios a continuación.

Finalista en el concurso Make it Move