PA-CFフィラメントでドローンフレームを作ってみた。

3Dプリンター



Creality K1でカーボンファイバー入りフィラメントを使う。

3DプリンターCreality K1でカーボンファイバー(CF)入りフィラメントを使うと
標準のノズルが真鍮製なのであっという間に摩耗する。
そのため、アリエクでCreality K1用Hard Steel(工具鋼かなぁ)製ノズルを購入した。
そして、ノズル交換し動作確認して問題無く動作したので次はフィラメントの購入。

購入したフィラメントはeSUN 炭素繊維ナイロン 3Dプリンターフィラメント
ナイロンなので弾性があってガチガチではない。
それにカーボンファイバーが混ぜてあるので弾性と強靱性が両立している感じかなぁ。

ノズル径は部品精度を犠牲にしたくないので0.6mmにせず0.4mmのままなのでたまに詰まる。
ただ、Creality K1はフィラメント詰まりかけにはExtruderからカチャンカチャンって異音が
出始めるので造形を一旦停止して詰まり解消後再開できるのでなんとかなる。

本来は0.6mm径ノズルを使用すべきだけど用途的に使いたくないんだよね。

ドローンフレームを作ろう。

以前CNCを使って切削加工で切り出したカーボンファイバープレートフレームを作った。
それを使用している小さなドローンのフレームを3Dプリンター部品に置き換えてみようというのが
今回の作業。

カーボンファイバープレートフレームは厚さ2.5mmだったので3Dプリンター部品は積層ピッチの
0.2mmの整数倍である2.6mmの厚さにした。
胴体は幅があるので強度は問題無いけどアーム部分が弱そうだよね。

厚さ2.6mmのアームでは弾性ありすぎて弱い。

eSUN 炭素繊維ナイロン 3Dプリンターフィラメントで造形して確認すると
アームの弾性がありすぎというか柔すぎてムッチャたわんでしまう。
だが、まったく折れる気配はない。

そのため、アーム部分のみ5mm厚にモデルを変更して再度造形して確認してみたら良い感じ。
樹脂なので要所要所で厚を変えて必要な剛性を確保しないとダメですね。
ただ、eSUN 炭素繊維ナイロン 3Dプリンターフィラメントはまったく折れないのでビックリ。

ドローンのフレームを交換して室内でホバリングテスト

造形が完了したフレームの糸引き部や毛羽立ちを修正し完成。
機体軽量化もできるかもって期待して重量を測定するとなんと0.7gしか軽くなっていない。
カーボンファイバープレートって強くて軽いってのを実感した。

カーボンファイバープレートフレーム

eSUN 炭素繊維ナイロン 3Dプリンターフィラメントフレーム

機体総重量(バッテリー含む)

フレームを載せ替えて室内でホバリングを少しやってみた。
特に問題無く飛ばせるのでこのサイズの機体では十分な剛性と強度を確保できているようだ。
CF-PLAにしようかとも考えていたんだけど衝撃でポッキリ折れるのが想像できるので
ナイロン系にしておいてよかった。

 

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