Voiture RC modulaire imprimée en 3D : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Je suis lycéen et pour mon Noël, j'ai imprimé en 3D la voiture Flutter Scout de mon frère. Il s'agit d'une voiture télécommandée entièrement imprimée en 3D. Le lien suivant contient sa page GitHub avec ses parties et ses informations: https://github.com/tlalexander/Flutter-Scout. Cette voiture a été l'inspiration pour mon projet. Le problème avec cette voiture était que mon frère de collège avec ADD n'avait pas la capacité d'attention pour l'assembler et il ne pouvait pas suivre toutes les pièces. Je cherche donc d'autres modèles qui avaient un montage plus facile.

J'ai regardé les voitures OpenRC sur Thingiverse. Cependant, beaucoup nécessitaient des lots de pièces non imprimées et, surtout, n'étaient pas faciles à assembler. Ce projet pour moi consistait à créer quelque chose que je pourrais assembler avec mon jeune frère sans qu'il ne perde sa concentration.

J'ai donc conçu une voiture qui comporte plusieurs modules et combinaisons dans lesquels elle peut être assemblée. Actuellement, il existe deux conceptions de boîte de vitesses, un ensemble de direction et plusieurs types de pneus. J'ai également essayé de permettre d'ajouter facilement une carrosserie à la voiture, que j'ai l'intention de concevoir et de télécharger prochainement.

Chaque étape a joint les instructions de montage et les pièces correspondantes avec des dessins techniques.

J'aimerais recevoir des commentaires de votre part et voir tous les modèles de carrosseries et autres pièces que vous avez pour la voiture. J'aimerais les essayer.

Si vous aimez ce projet, veuillez voter pour lui dans le concours Make it Move.

Étape 1: Nomenclature

Électronique

• 1 moteur sans balais et ESC

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

• 1 servomoteur

  • https://www.amazon.com/KOOKYE-Degree-Rotation-Heli…
  • Il est très important qu'il soit livré avec une corne en forme d'étoile

• 1 émetteur et récepteur à trois canaux

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

• 1 batterie LiPo

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

• Optionnel

  • 1 interrupteur marche arrêt

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

Filament

• APL
• TPU
• ABS (si nécessaire)

Divers

• 4 vis 10-24 ou 4 vis M4

• 4-6 (selon boîte de vitesses) roulements 608zz

  • https://www.amazon.com/uxcell-8mmx22mmx7mm-Shielde…
  • Ce sont les mêmes roulements qui sont standard dans les planches à roulettes.

• Adaptateurs d'hélice

  • https://www.amazon.com/Onkuey-Aluminum-Propeller-A…
  • Vous devriez vérifier si votre moteur est livré avec eux.
• Marteau
• Fer à souder avec soudure
• Connecteurs à puce

Étape 2: Assemblée de direction

Imprimez le châssis avant

Paramètres d'impression:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 30% de remplissage

Placez le servomoteur dans le trou

Il peut être nécessaire de couper une partie du boîtier du servomoteur.

Imprimez deux supports de roulement de roue avant

Paramètres d'impression:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 10% de remplissage

Imprimez deux essieux de roue avant

Paramètres d'impression:

• 0,1 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage
• Vitesse d'impression de 20 mm/s
• Radeau sans lit chauffant

Placez un roulement sur chaque essieu

Poussez fermement le roulement et l'axe dans les supports de roulement de roue avant, puis mettez-les de côté

Imprimez la boîte de vitesses de votre choix

Paramètres d'impression:

• 0,2 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 25% de remplissage
• Radeau
• Prend en charge uniquement la plaque de construction en contact
• mur de 1,5 mm

Insérez le châssis avant dans la fente inférieure de la boîte de vitesses

Vous devrez peut-être nettoyer le trou et utiliser un marteau pour vous assurer que le châssis avant est sécurisé.

Cela devrait être un ajustement serré

Alignez les trous du châssis avant et des supports de roulement de roue avant et passez une vis par le bas

Il peut être nécessaire de placer un écrou ou une bague de colle chaude autour de la vis pour l'empêcher de glisser. Gardez à l'esprit que la voiture a beaucoup de vibrations.

Imprimer le bras de direction

Le bras de direction est le même que celui utilisé dans le Flutter Scout. J'ai choisi de le faire parce que cela fonctionnait extrêmement bien et qu'il n'était pas logique de changer. J'ai l'autorisation écrite du concepteur.

Paramètres d'impression:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 10% de remplissage

Placez le palonnier en étoile sur le servomoteur

Ensuite, placez la voiture de manière à ce qu'elle soit à l'envers

Positionnez le bras de direction jusqu'à ce qu'il soit engagé avec le palonnier de servo et ainsi les trous s'alignent avec les trous sur les roulements de roue avant

Placez des vis à travers le fond de celui-ci

Encore une fois, il peut être nécessaire de placer un écrou ou une bague de colle chaude autour de la vis pour l'empêcher de glisser. Gardez à l'esprit que la voiture a beaucoup de vibrations.

L'assemblage du châssis avant est terminé

Étape 3: boîte de vitesses à engrenage droit

Cette boîte de vitesses est facile à assembler et nécessite quatre roulements.

Toutes les pièces sont disponibles ci-dessous. L'essieu arrière est le même essieu arrière utilisé dans l'autre boîte de vitesses.

Le rapport de vitesse 1:10 a un engrenage

rapide mais peut nécessiter une poussée

Le rapport de vitesse 1:20 a des engrenages B

non testé

Vissez d'abord le support de moteur en métal sur le moteur sans balai. Il est en forme de X et aidera à maintenir le moteur en place

Imprimez l'engrenage droit à 5 dents

Paramètres d'impression:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage

Trouvez l'adaptateur d'hélice et placez la bague de retenue, puis l'engrenage droit à 5 dents dessus

Fixez l'adaptateur au moteur en vissant l'écrou

Placer le moteur dans la fente sur le côté de la boîte de vitesses

Repérez les radeaux imprimés plus tôt ou un mince morceau de carton ou de bois. Coupez les radeaux de manière à ce qu'ils s'insèrent dans la fente, mais qu'ils soient toujours amovibles

Vous devrez peut-être en utiliser plusieurs pour que le moteur soit sécurisé. Si vous en utilisez plusieurs, je vous recommande de les coller ensemble à chaud.

Imprimez l'essieu central, le grand engrenage à 22 dents et l'engrenage droit A1 ou B1

Paramètres d'impression de l'essieu:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage
• Radeau
• Vitesse d'impression de 30 mm/s

Paramètres d'impression d'engrenage:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage

• Si le temps est une contrainte:

  • 50% de remplissage
  • parois de 3 mm
  • Ceux-ci s'useront plus rapidement, mais sont bons pour les tests.

Vous devriez être en mesure de mettre sous pression les deux engrenages sur l'essieu

Il peut être nécessaire d'utiliser un marteau ou d'élargir le trou sur les engrenages. Cependant, les engrenages doivent avoir un ajustement serré sur l'essieu.

Si les engrenages sont desserrés, imprimez une version agrandie de l'essieu.

J'envisage de concevoir un axe avec des encoches et des clips qui maintiennent l'axe en place, cependant d'ici là, je recommande soit de coller les engrenages et l'axe à basse température (compatible ABS ou PLA) soit d'utiliser de la super colle (compatible PLA). La colle chaude doit pouvoir être décollée si vous souhaitez changer de vitesse et la super colle peut être dissoute avec de l'acétone.

Placer un roulement de chaque côté de l'essieu

Écartez la boîte de vitesses et placez l'essieu dans les trous les plus proches du moteur

Imprimez l'engrenage droit A2 ou B2 et l'essieu arrière

Paramètres d'impression de l'essieu:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage
• Radeau
• Support touchant la plaque de construction
• Vitesse d'impression de 30 mm/s

Paramètres d'impression d'engrenage:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage

• Si le temps est une contrainte:

  • 50% de remplissage
  • parois de 3 mm
  • Ceux-ci s'useront plus rapidement, mais sont bons pour les tests.

En suivant les mêmes étapes que pour l'essieu central, fixez l'engrenage droit à 50 dents à l'essieu arrière

Placer les roulements de chaque côté de l'essieu

Écarter la boîte de vitesses et placer l'axe dans les trous les plus éloignés du moteur

Étape 4: Boîte de vitesses à vis sans fin

Cette boîte de vitesses est plus difficile à assembler. Il a un rapport de démultiplication de 60:1 et les engrenages ont été modifiés à partir de la bibliothèque de composants McMaster-Carr sur Autodesk Fusion 360.

Toutes les pièces sont disponibles ci-dessous, l'essieu arrière est le même essieu arrière utilisé dans l'autre boîte de vitesses.

Vissez d'abord le support de moteur en métal en forme de X sur le moteur sans balai

Imprimez l'engrenage à 30 dents et l'essieu arrière

Paramètres d'impression de l'essieu:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage
• Radeau
• Support touchant la plaque de construction
• Vitesse d'impression de 30 mm/s

Paramètres d'impression de l'engrenage:

• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage

• Si le temps est une contrainte:

  • 50% de remplissage
  • parois de 3 mm
  • Ceux-ci s'useront plus rapidement, mais sont bons pour les tests.

Ajustez par pression l'engrenage à 30 dents sur l'essieu arrière

Il peut être nécessaire d'élargir le trou de l'engrenage s'il est serré. S'il est lâche, l'essieu arrière doit être agrandi pour qu'il s'adapte. Vous devez utiliser un marteau pour ajuster l'engrenage.

Vous devez coller à chaud l'équipement en place à basse température (si vous utilisez du PLA ou de l'ABS) ou utiliser de la super colle (seulement si vous utilisez du PLA). La super colle peut être dissoute plus tard avec de l'acétone et la colle chaude peut être enlevée. Si la colle chaude est trop chaude, elle fera fondre l'engrenage ou l'essieu, ce qui rendra le retrait plus difficile.

Placer les roulements de chaque côté de l'essieu

Imprimez la vis sans fin

Paramètres d'impression:

• 0,1 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage
• Radeau
• Support partout
• Vitesse d'impression de 30 mm/s
• Si vous avez 2 extrudeuses et un filament de support facilement soluble je vous encourage à l'utiliser.

Nettoyer soigneusement le support de la vis sans fin

Il doit reposer à plat sur la bague de retenue et engrener facilement avec l'engrenage à 30 dents

Localisez l'adaptateur d'hélice et placez la bague de retenue, puis la vis sans fin dessus

Pour assurer un bon ajustement entre l'engrenage à vis sans fin et l'engrenage à 30 dents, vous devrez peut-être ajouter des entretoises pour déplacer l'engrenage à vis sans fin le long de l'adaptateur d'hélice.

Fixez la vis sans fin en plaçant l'adaptateur d'hélice sur l'arbre du moteur et en serrant l'écrou

Placez le moteur avec la vis sans fin fixée dans la fente à l'avant de la boîte de vitesses

Coupez des radeaux ou de minces morceaux de carton ou de bois afin qu'ils s'insèrent dans la fente

Si vous en utilisez plusieurs, collez-les ensemble pour permettre un retrait plus facile.

Les radeaux doivent avoir une hauteur d'environ 5 mm par rapport à la boîte de vitesses afin qu'ils puissent être retirés si nécessaire.

Écartez l'arrière de la boîte de vitesses et placez l'essieu arrière

Je sais que la photo est à l'envers, chaque fois que je la télécharge, elle se retourne.

Étape 5: Électronique

Connexions

Localisez le moteur sans balais

Soudez les connecteurs bullet mâles sur les fils rouge et noir. Souder un connecteur femelle sur le fil jaune

Assurez-vous de placer une gaine thermorétractable autour des connexions pour les isoler.

Le fil jaune ne doit jamais être branché que sur son fil correspondant sur l'ESC. Changer les fils sur lesquels les fils rouge et noir sont branchés vous permet de changer la direction du moteur.

Repérez l'ESC et le côté avec trois fils de la même taille

Souder les connecteurs femelles sur les deux fils latéraux. Soudez un connecteur mâle à celui du milieu

Assurez-vous de placer une gaine thermorétractable autour des connexions pour les isoler. Une fois branché, il ne devrait pas y avoir de métal visible.

Localisez le côté opposé de l'ESC

Soudez un connecteur mâle sur le fil rouge et un connecteur femelle sur le fil noir

Si vous souhaitez ajouter un interrupteur, soudez le fil rouge sur l'interrupteur. Ensuite, soudez un autre fil rouge de l'autre côté du commutateur et fixez un connecteur à balle.

Assurez-vous de thermorétractable pour isoler les fils.

Localisez la batterie

Soudez un connecteur femelle sur le fil rouge et un connecteur mâle sur le fil noir

Assurez-vous d'isoler les connexions avec un thermorétractable, une fois branché, aucun métal ne doit être visible.

Branchez les fils sur l'ESC dans les fils correspondants du moteur

Le récepteur

Localisez le récepteur, le servomoteur et l'ESC

Dans le canal un, branchez le servomoteur de sorte que le négatif (peut être marron ou noir) soit face à l'extérieur du récepteur

Dans le canal deux, branchez le câble d'asservissement de l'ESC de sorte que le négatif soit tourné vers l'extérieur

Étape 6: Tester

Il est plus facile de tester la voiture sans les roues dessus.

Soutenez la voiture pour que l'ensemble de direction et les engrenages ne touchent rien

Allumez l'émetteur

Branchez la batterie et allumez la voiture

Immédiatement après avoir allumé la voiture, le servomoteur devrait se centrer

Si après le centrage, les roues ne sont pas droites, les étapes suivantes doivent être suivies.

1. Retirez le palonnier du servomoteur avec la voiture toujours allumée.
2. Tenez les roues dans une position face à la route.
3. Replacez le palonnier sur le servomoteur afin que les roues restent droites.

Appuyez lentement sur la manette des gaz pour que l'essieu commence à tourner

Le moteur devrait tourner en douceur si vous avez choisi la boîte de vitesses à engrenages droits

Si vous avez choisi la boîte de vitesses à vis sans fin, maintenez la manette des gaz complètement ouverte pour que le moteur tourne à pleine vitesse

Faites tourner le moteur pendant un certain temps et il devrait éventuellement s'user

Si l'engrenage à vis sans fin ne s'engage pas complètement avec l'engrenage à 30 dents, repositionnez le moteur et collez-le à chaud en place ou utilisez plus de pièces de radeau

Si vous rencontrez d'autres problèmes, commentez-les et je ferai de mon mieux pour vous répondre dans les meilleurs délais. Ce serait plus facile si vous joigniez également une vidéo montrant le problème

Étape 7: Roues

L'impression et la fixation des roues sont assez simples.

Les roues sont attachées ci-dessous.

Imprimez deux roues avant et deux roues arrière

Les roues arrière sont nettement plus grandes que les roues avant pour maintenir la voiture assez à niveau.

Paramètres d'impression de toutes les roues:

• TPU ou autre filament flexible
• 0,3 mm de hauteur de couche
• 215 C
• 100 % de remplissage

Montez les roues arrière sous pression sur l'essieu arrière

La forme carrée doit garantir que les roues ne glissent pas sur l'essieu.

Si vous le jugez nécessaire, des goupilles ou des vis M4 peuvent être utilisées pour sécuriser davantage les roues

Montez les roues avant sous pression sur les essieux avant

Si vous le jugez nécessaire, placez un clip à l'extrémité de l'axe pour fixer la roue

Étape 8: Remarques finales

Je pense que la voiture que j'ai conçue a amélioré de nombreuses caractéristiques de la voiture que j'ai fabriquée avec mon frère.

• Avoir une boîte de vitesses à 3 côtés permet un placement facile des essieux et des engrenages plus gros. Il reste également solide compte tenu des forces opposées créées par les essieux et le châssis avant.
• Les axes de direction facilement cassables ont été remplacés par des vis.
• Les roues sont entièrement imprimées en 3D et ont une suspension intégrée.
• Vous pouvez facilement changer l'engrenage.
• Dans l'ensemble, il y a moins de pièces à assembler et l'assemblage est rapide.
• Le châssis avant et sa connexion à la boîte de vitesses sont très solides.

Cependant, il y a des endroits où ma voiture tombe en panne.

• Certaines pièces sont plus difficiles à assembler et nécessitent l'utilisation d'un marteau ou l'enlèvement de matière.
• Certaines pièces doivent être collées ensemble au lieu d'utiliser des rainures et des clips pour être fixées.
• Il n'y a pas de place pour les composants électroniques.
• La boîte de vitesses à vis sans fin a des problèmes de coincement et de maintien des engrenages en prise les uns avec les autres.
• Il utilise certaines pièces qui ne sont pas facilement accessibles comme les adaptateurs d'hélice.
• Certains pneus nécessitent que des élastiques soient placés autour d'eux pour obtenir une traction suffisante.
• La boîte de vitesses à vis sans fin avait une accélération très lente et semblait avoir du mal à démarrer. Cependant, après le démarrage, il fonctionne assez bien.
• La vis sans fin a beaucoup glissé.
• Aucun des pneus actuels ne fonctionne bien sur l'herbe ou la glace.
• La boîte de vitesses à engrenages droits nécessite parfois une poussée pour la démarrer.
• La boîte de vitesses à engrenages droits est parfois incontrôlable.

Des choses en chantier

• Je travaille sur un corps pour cela qui sera placé dans la fente supérieure du côté qui s'articule avec le châssis avant.
• Je conçois mon propre bras de direction et je mettrai à jour l'ensemble de direction d'ici août.
• Je prévois de concevoir une boîte de vitesses basse qui permette des pneus plus petits.
• Je vais créer de nouveaux modèles de pneus qui fonctionnent mieux sur la chaussée.
• Je rédige une nouvelle instructable sur la façon dont j'ai conçu la voiture.

J'aimerais voir des photos des voitures des gens qu'ils impriment et des suggestions ou aider à modifier les pièces que j'ai maintenant. J'apprécierais aussi beaucoup la création de nouveaux modules qui pourraient permettre des choses comme une meilleure maniabilité ou plus de vitesse. Je suis curieux de voir quels modèles de corps sont également créés.

Je téléchargerai des dessins techniques à cette étape au fur et à mesure qu'ils seront terminés afin que les gens puissent modifier et créer leurs propres modules.

S'il y a d'autres informations nécessaires, placez-les dans les commentaires ci-dessous.

Finaliste du concours Make it Move