2020年3月16日 星期一

3D列印遙控飛機 試飛成功 2020-03-17


今天終於要準備測試了。3/17可能是這星期最後一個晴天,所以早上送完小孩之後就起身去福德飛行場。

下面兩張照片分別是拉長機頭前後的比對照。


這是最後一項更動的部分。

在鋪玻璃纖維的過程中學到不少技巧,下一台Me109機身就特別小心,只鋪了一小部分需要補強的地方,免得重心又嚴重偏移。

今天的試飛前狀況大致如下:
這次重心只比建議的重心向後一點點,比上次又更接近建議點。
舵面活動量調整得更小,上次發現操作量太大不好控制。
起飛重量大約1.2kg,比上次增加200g。

影片:


試飛心得:
重量多200g感覺並不影響操控跟浮力。飛行特性還是非常優秀。
動作量減少以及重心前移有助於操控的穩定性。
如果不補強的話,原始設計我覺得不太可能承受任何較重的降落,至少影片裡這樣子就鐵定碎掉。
操作玻璃纖維積層的工法還有很多進步空間,下次可以減少用量,以爭取更輕的起飛重量。
降落之後才發現副翼的舵機沒固定,好險!!

2020年3月10日 星期二

3D列印遙控飛機 2020-03-10

昨晚美股大跌,有史以來第一次啟動溶斷機制。原本預期台股今天應該也市超慘,可是開盤之後看起來還好,手中股票有幾張還是耐不住先跑了一些。結果收盤居然還拉漲停...唉!

反正今天就是閒閒的,所以決定來做玻纖積層。之前訂購的玻纖布、環氧樹脂還有一堆小工具。
首先是玻璃纖維布先剪成長條狀。

然後就按照說明書將AB劑混和後塗抹。

我自己也是第一次處理纖維積層,所以整個有點手忙腳亂。
首先是手套,還好有買,沾到手上的時候真的不太容易洗掉。雖然這次有買丙酮,原本以為做完之後刷子杯子沖洗一下還可以重複使用,不過結果是無法重複使用。

另外就是積層的技巧。玻纖布旁邊的毛邊,一邊刷膠水一邊捲到刷子上,真的很難處理。後來發現小技巧是刷子不能用"刷"的,膠水只是沾在上面然後塗到目標物。如果在目標物上刷來刷去的話,很容易把纖維布邊緣刷起來。

我在貼纖維布之前有先上碳纖維絲,感覺上是有點多此一舉。
下面是做好的結果:

要注意的還有模型塗布的時候該怎麼放,不然就得有一面放棄下次在處理。
還有另外一個經建就纖維布要事先裁好成差不多的形狀。因為真的小角度轉角,纖維布很難服貼上去。

整個弄好之後感覺重量增加不少,而且表面很多地方沒辦法弄得很平。等明天膠乾了之後在打磨看看會不會好一點。

2020/03/11
放了一個晚上之後,隔天一早外殼的環氧樹酯的確硬化到可以打磨的階段。我看露天的說明,FRP用的是中流動性樹脂,工作時間是一小時,兩到三小時外殼硬化。一天之後全部硬化。
在打磨前外殼上很多不平整的地方,還有玻璃纖維布的邊邊角角,說實話,在前一個階段要全部抹平是不可能的。


我用的是100號的砂紙,一打模之後就知道那些邊角的地方非常好處理,簡單的磨幾下就去除掉了。而且越突出的地方越好磨,反而是比較平的大面積就難處理。
磨了大約二十分鐘,整台飛機初步已經將不平的地方磨掉了。

之前研究FRP的工法,接下來有的會在上第二層玻璃纖維,有的就開始補土細磨。然後底漆之後噴漆,這些流程晚點我再考慮一下。

6:50pm
算是發生慘劇了。今天下午去逛百貨商場的時候,順便帶了"修繕屋""板金專用補土"以及一罐白色的汽車噴漆。

傍晚的時候開始上補土,在上補土的時候我就發現上補土並沒有想像中容易。原本是凹下去的地方,補了補土之後就變得突出來。然後就磨阿磨阿磨...雖然凸出的部分被磨掉,但是凹下去也會被磨掉。所以磨了老半天還是凹凸不平。

再來就是補土接縫的地方也是磨不平。

而且這款補土會裂開。不太清楚為什麼...但是有些地方就是出現裂痕了。

然後噴漆噴上去更慘,因為表面不平,所以噴上去看起來更明顯。而且噴漆也不敢用多,感覺汽車噴漆很厚重的感覺。怕增加重量。

2020/03/13
今天新增了一個武器。昨天在Youtube上看到一個介紹補土用法的視頻,裏頭有用到一種模型用的打磨板。我在露天上找了一下,真的是坑人,一個要四百多塊。所以晚上就順手畫了一個,睡前讓他去列印。


在磨補土的時候如果是用手拿砂紙磨的話,因為手指頭是軟的,砂紙就會順著整個不平整的表面磨,不但會磨到塗的地方,旁邊也會磨到,所以怎麼弄都不平。
這個工具可以把砂紙固定在一個平面上,當你大面積打磨的時候會先把塗補土的部分先磨掉。真的很好用。
檔案分享在 https://www.thingiverse.com/thing:4218623
印的時候不需要支撐。
使用方法是把砂紙切成130x25mm長條狀,然後用雙面膠貼在上頭就可以了。





這是今天的成果,大致上確認FRP積層的技巧還有打磨的技巧。
另外也順便量了一下重量,大概重了150g左右。

2020/03/14
今天一個新武器到貨,"電動打磨機"

的確對於大面積打磨的速度加快不少,也讓我確定目前這種工法要讓大面積表面平整實際上是有點困難。

因為無論是刷膠或者是黏貼纖維布的時候,都很難100%覆蓋,所以最後成型的表面初看是還好,可是一打磨才發現是大面積的不均勻。從下面照片就很容易看的出來問題所在。


所以打磨就很麻煩,如果要打磨的很漂亮的話,那麼就得配合補土。可是補土又通常顏色跟材料不同,所以又得上漆,整個作業就很花時間。

所以機翼的部分我就粗打磨後就算了,還好我只在下層積層,而且玻纖也是透明,所以上面看起來還好。
機身就慘了....
另外確定我買的補土是爛貨,會龜裂又會收縮....
我另外訂別種補土,之後再試試看

打磨完之後就依序上電裝....沒啥大問題
最後上磅秤........整個大概比沒上纖維前重了200g
另外還發生慘劇.....就是重心又跑掉了@@

雖然是全機上玻纖,但是因為機身很長,力臂的問題導致重心又往後跑不少。昏倒....上次因為裝尾舵才把伺服器前移。現在已經沒東西移了.....睡前只好再搞一個鉛塊壓在最前方量一下。稍微好一點......

明天再說了,明天把機身後方打薄一點看看。

2020/02/15
一早拿出打磨機狠狠地把機身打磨了一會,可惜好像沒甚麼用,黏上去的纖維實在太多了。
我也試著用鉛塊配重,弄了三十幾克在機鼻上,是免強把重心移到前面,可是鉛塊不太好固定,而且目前飛機已經超重。
最後沒辦法,乾脆把機頭砍掉接長一點。

雜貨店裡賣的保麗龍是2.5公分的,因為在砍頭的狀態下不太容易確定該加多長,就乾脆塞兩塊上去。
晚上等保麗龍膠乾了之後再鋪上玻纖跟碳纖維。
至此算是大功告成。

2020年3月5日 星期四

3D列印遙控飛機 2020-03-05

離第一篇文章已經有一陣子了,期間歷經改裝、試飛、摔機、再改裝、再摔機...但是一直沒時間把製作流程留下紀錄。
這類型的飛機真的蠻有挑戰性的,我嘗試在FB相關社團分享過幾次,雖然資訊都很片段,但是反應卻很熱烈。
所以我決定日後要將所有的過程如同日記一樣記錄下來,不過首要之事,得將之前沒紀錄過的部分趕緊寫下。

開始:





這些是最一開始按照所買的圖紙所印出來的(https://3dlabprint.com/)。 有興趣可以去買,$20美金,愛印幾次就印幾次。裏頭有STL格式跟G-CODE還有設計圖。
下載下來第一個遇到的問題是原本提供的G-CODE設定的溫度太高,導致牽絲嚴重。而CURA切片軟體的設定又搞不定。不過後來是用改G-CODE檔案的方式來配合自己的列印機(Ender-3 PRO)。


更改的部分包括
回縮 E-6.5   (原本是 -0...???) 原始的設定應該是給直驅擠出頭用的 。
F1500 (原本是1800)
溫度從230降到200
這三個數值都是按照CURA的預設值。由於CURA新版在安裝的時候可以選擇Ender-3這台機器,裏頭的參數都是調教過的,所以這些修改的參數就直接參考了。
更改之後如下:






這個是初步的完成品,馬達用的是2217 1250KV + 9x7的槳,但是很明顯的頭太輕,所以在頭部的地方加了20g的鉛片配重。電池用11.1 2200mAh。(實測大約2100mAh)

還有很多人問我其他的配件,我也順便列出來:
馬達: A2217/1250KV
電池: 3S 11.1V 2200mah 25C
螺旋槳:  9x7
15分鐘AB膠100ml
北回瞬間膠加速劑
1.2mm鋼線
9g 伺服機 (舊的)
電子變速器40A (舊的)
伺服機拉桿調整器 舵面調整螺絲 (舊的)

以上用關鍵字上露天找

遙控器/接收器 (舊的Futaba 10CH遙控器) <= 這個比較麻煩 單價也高 請自行研究。大陸品要能用的,我個人推薦Frsky這個牌子。自己去淘寶找找看,記得用集運走特貨,不然遙控器發直送會被退運。

這台飛機有去試過,到飛行場地請飛友幫忙用手丟起飛,就如同原始設計,結果是慘烈的秒殺。當天有帶GOPRO,可惜起飛的瞬間忘記按下去。不過情況大概像這樣: (1:00開始看)


探究可能原因是: 動力有點不足。依照這樣的配置,全速免強推力比是1。 加上飛友丟的太輕,無法建立速度。

不過原廠DEMO影片裏頭輕輕用手一推就起來,我猜應該是動力非常足夠吧。


所以回家開始修理。

這次我把兩棵920KV的2212串在一起,如下圖。然後調整象位讓她們可以只用一顆ESC驅動。這個部分不要學,因為之前手邊2212的馬達剩下太多了才這樣搞。






我把頭切掉一半裝上去,配上10x7的槳。這次動力就相當足夠了。
另外以防手丟起飛失誤,所以加上主輪跟尾輪:







主起落架的座跟尾舵是自己畫圖的,有需要可以跟我要。
這樣改裝的結果因為尾舵,尾輪以及控制伺服器的重量,機頭更輕了。所以這次把配重移到更前面。
請注意,到此看似已經完成,但實際上最後並沒有以這樣的設定去試飛。


接著因為新冠肺炎爆發,小孩延後開學,所以直接利用空閒的時間把伺服器移到機身中間(照片待補),這樣的配重才免強接近標示的位置。
另外還做了二號機。配置大致相同,但是馬達就是使用28系列。而馬達因為固定的方式跟原本建議不太一樣,所以設計了一個馬達座(照片後埔)

還有就是把CURA的切片軟體設定起來,期間參考了不少Youtubeoutube影片,這樣的話,列印彈性就更大了。

另外電池的部分也改用自製的SONY CV6 18650 3S電池,這個電池也是偶然在露天上看到的好貨,二手拆機電池,一個才一百多,3000mAh容量,最大30A放電應該夠了。
下面是我的測試跟國外發表的文章。
https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?3521617-SONY-CVT6-3S-Pack-Test



原則上同學也別學,叔叔有練過。
這顆電池的工作電壓跟一般鋰電池不太一樣,電子變速器的斷電電壓要另外處理過。不過好處是容量更大但是重量更輕。

下面是試飛情況:




結果還蠻慘烈了。因為已經十年沒飛了,一號機降落失敗。但是正常的飛機即使是這樣的降落失敗也不應該碎成這樣。
二號機更慘,升空的時候勾到草就直接碎掉。



回來之後檢視原因,得到的結論是一號機大部分都依照原廠設定的溫度,所以稍微堅固一點。後來為了列印品質,把溫度降到200度之後,二號機就變得異常脆弱。

不過即使如此,我相信強度仍舊無法承受比較重的降落。
所以開始擬定補強計畫....

首先是溫度,如果設定在200度的時候,機體會脆弱到用手壓就裂開。經過幾次測試,最後決定是225度。這個溫度會有一點點牽絲,但是強度理論上已經接近230度。
下面這個youtbe影片有人有測試溫度對於強度的影響。

基本上225度到240度,橫向的強度只增加1%而已,強度差不多碰頂了。

另外就是玻璃纖維的批覆,我在露天拍賣買了一組套組,裏頭有附上玻纖層積用的相關材料。


今天才剛收到,明天再來研究。
FB社團裏頭有人建議用TPU,材料我也訂回來。不過這個材料恐怕更棘手。因為Ender 3的擠出頭並不是直驅,在印軟料的時候可能會在送料馬達那邊卡住。加上TPU有吸水的問題,所以我從大陸那邊訂了一台有除溼功能的儲料盒。我才大概是疫情的關係,也不知道何年何月才會收到,所以這個部分就先擱著。

至於壞掉的噴火,我把能用的部分先回收起來,其他的部分重新印。

再印製新零件的時候,我發現到除了溫度之外,線材本身新開封跟用了一陣子的狀態,在列印品質上也有差別。感覺新開封的比較能夠耐更高的溫度還能維持列印品質。
我新開的透明材料到225度才開始牽絲。之前白色的到210度就開始牽絲了。
我猜要吧就是兩種顏色有品質的差異,不然就是"潮濕"。新開封的比較乾燥,所以列印品質也會好一點。

最後就是這次我就只修理一台噴火,另外一台我改印ME-109T。這台的圖有另外賣腳架跟水平尾翼的改裝圖。我想試試看原始設計的腳架是否會更堅固。


有興趣可以參考。

這台我用的馬達還是之前的雙拼馬達,所以也是稍微做一點改裝:


一樣是另外印個一轉接座把馬達鎖上去。

至於噴火的部分,因為每次改裝都要把雞頭切開,後來我也研究了一下G-CODE的內容,現在已經可以把一個模型從中切開,變成兩截來印了。 這樣子就沒有切面不平整的問題。