در پروژه این هفته نگاهی خواهیم داشت به نحوه پرینت یک قایق کنترل شونده (هاورکرافت) که توسط Simon Sorensen طراحی شده است. این طراح بعد از انجام چند آزمون و خطا موفق شده یک قایق عالی را پرینت سه بعدی کند. شما هم می توانید!
3D Print قایق کنترلی
حوالی ماه ژوئن سال 2018 بود که طراح سه بعدی سوئدی، Simon Sorensen، ویدیویی از یکی از ده ها پروژه سه بعدی خود را به اشتراک گذاشت: یک قایق سریع کنترلی که با پرینتر سه بعدی ساخته شده است. متاسفانه بعد از اولین آزمایش متوجه شد که چندین مشکل وجود دارد که اصلی ترین آنها وجود نشتی در قایق بود.
بدنه این قایق شامل پنج بخش پرینت شده (به همراه سه دریچه اضافی) بود که به وسیله پرینتر سه بعدی Creality CR-10S چاپ شده بود. سیمون قطعات را به وسیله چسب اپوکسی به هم متصل کرده بود و می خواست آزمایش کند که آیا آب از PLA عبور می کند یا خیر.
سپس، در مرحله دوم، سیمون برای جلوگیری از غرق شدن پروژه تصمیم گرفت قایق کنترلی را به صورت بهینه تری 3D Print کند و آن را در کانال RCLifeOn سایت یوتیوب به اشتراک بگذارد. این بار تصمیم گرفت پرینت قایق را به صورت قطعه های جداگانه انجام ندهد. پرینت سه بعدی قایق ملخی کنترلی به صورت یک جا و با استفاده از نازل 0.5 میلیمتری و ارتفاع لایه گذاری 0.3 میلیمتر انجام شد که حدود 40 ساعت به طول انجامید. در ضمن لازم بود که چهار لولا و یک سکان نیز پرینت شوند.
قایق کنترلی جدید دارای ضخامتی چهار لایه و ضدآب است. سیمون به دلیل این که می خواست قایق را ضدآب پرینت کند، از انعطاف پذیر بودن آن صرف نظر کرد.
حالا ببینیم برای ساخت این پروژه به چه وسایلی نیاز داریم و چه کار باید انجام دهیم.
وسایل مورد نیاز:
ساخت قایق بسیار ساده است و شما به غیر از پرینتر سه بعدی و فایلهای STL قایق که به صورت رایگان در سایت Thingiverse موجودند، تنها به تعداد کمی وسایل جانبی نیاز دارید. این وسایل عبارتند از:
- فرستنده و گیرنده
- سروو 9G servo
- باتری لیتیوم پلیمر
- شارژر
- موتور براش لس (Brushless motor)
- کنترل کننده سرعت (RC speed control)
- بست کمربندی
- پره موتور (در صورتی که 3D Print نمیکنید)
- میله فولادی (Steel rod)
اینها قطعات اصلی هستند که باید پیش از شروع مونتاژ آنها را تهیه کنید. همچنین به تعدادی ابزار کار مانند انبردست، پیچ گوشتی و دریل هم نیاز دارید.
این قایق باید با ضریب پرشوندگی 20 درصد پرینت شود و ساختار ساپورت نیازی ندارد (اگر حالت عمودی در بستر ساخت قرار گیرد). طراح پیشنهاد می کند که از دمای بالاتری استفاده کنید تا قدرت پرینت افزایش یابد.
متصل کردن قطعات
هنگامی که پرینت انجام شد، باید قطعات را به یکدیگر وصل کنید. در زیر نگاهی کلی به فرآیند مونتاژ خواهیم داشت:
- پروانه را روی موتور نصب کرده و سپس موتور را به «باله» قایق وصل کنید.
- سروو را در بخش انتهایی قایق و نزدیکی باله پیچ کنید.
- سکان تیغه ای را با استفاده از لولا ها به انتهای باله متصل کرده و از حرکت کردن آن مطمئن شوید.
- سکان به وسیله یک میله فولادی به servo G9 متصل میشود.
- کنترل کننده سرعت در داخل قایق قرار می گیرد. این وسیله دارای سه پورت است که به گیرنده، باتری و موتور وصل می شوند. گیرنده با فرستنده در ارتباط خواهد بود و از این طریق می توانید قایق را کنترل کنید. معمولا، گیرنده اطلاعاتی را در مورد تغییر سرعت یا جهت از فرستنده در یافت می کند و به کنترل کننده انتقال می دهد.
- باتری نیز در داخل قایق قرار می گیرد و به کنترل کننده سرعت وصل می شود.
- سیم ها را به وسیله بست کمربندی ببندید تا از برخورد آنها با پروانه جلوگیری شود.
حالا پروژه شما آماده امتحان برای یک دریانوردی جذاب است.
نکته های اضافی که باید به یاد داشته باشید:
- هنگامی که قایق در سرعت کم یا متوسط پایدار قرار داشت، مشکلی نداشت اما زمانی که سیمون میخواست در سرعت بالا قایق را هدایت کند، یک سمت قایق بلند می شد و قایق به دور خود می چرخید. این مشکل مربوط به وزن و محل قرار گیری وسایل داخلی (باتری و کنترل کننده سرعت) است و به دلیل مرکز گرانش ایجاد می شود. سیمون این مشکل را با کاهش دادن باتری و تغییر پروانه حل کرد. شما هم ممکن است با این مشکل برخورد کنید و تنها از طریق آزمایش قایق در سرعت های مختلف می توانید به آن پی ببرید. برای رفع این مشکل ممکن است شیب دادن و تغییر خط رانش موتور کافی باشد و ممکن است مجبور شوید پروانه را عوض کنید. همچنین باید حواستان باشد که وسایل داخلی را طوری بچینید که وزن آنها در سراسر طول قایق یکسان باشد تا از واژگون شدن آن جلوگیری شود.
- برای مواقع لازم، همیشه باتری اضافه همراه خود داشته باشید.
- از برخورد وسایل الکترونیکی مانند گیرنده با آب جلوگیری کنید. سیمون برای این کار از درزگیر سیلیکونی استفاده کرده است.
نکته: پروانه قایق حتما با حداکثر استحکام پرینت شود (یعنی تراکم 100 درصد و ارتفاع لایه مناسب). در غیر این صورت به جهت بلندی پره ها پس از مدتی دوران دچار شکستگی میشوند. اگر حوصله پرینت و تنظیمات پیچیده 3D Print پره را ندارید، میتوانید مدلهای آماده پره را به راحتی از بازار تهیه کنید.
