3D gedruckter Heli aus Bier

[Elch2001]

Hallo Leute,

Ich bin Elektronik Ingenieur, begeisterter Bastler in allen Bereichen und versucher gerade meinen ersten Helicopter zu konstruieren.

Ich habe mir als Ziel gesetzt alles selbst zu machen. Von der Mechanik, über die Elektronik bis hin zur Software. Die Mechanik wiederrum soll zu 90% aus einem 3D Drucker kommen.

So sieht der Hubschrauber Momentan aus.


Hat jemand von euch schon Erfahrungen gesammelt, welche Kräfte die Mechanik abkönnen muss ?

Ich habe einen ECO 8 und einen T-Rex 600. Wenn ich mir das so ansehe kann von schwabbelig bis Super schwer und steif alles fliegen. Ich tue mich aber schwer bei der Auslegung von Wellen und Lagern. Im Rotorkopf sind sowohl Druck als auch normale Kugellager enthalten. Aber was ich dabei beachten muss weiß ich nicht.



Schöne Grüße

Elch2001

[papads]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

aus Bier?

[Elch2001]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Hallo, das war jetzt schnell.

Es gibt einen Hersteller, der aus Bier Kunststoff für den 3D Drucker herstellt. Das ist aber verhältnismäßig teuer. Ich übe erstmal mit Kunststoff vom Conrad :-)

[Robert Englmaier]

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Es gibt einen Hersteller , der aus Bier Kunststoff für den 3D Drucker herstellt.

Schade ums Bier!

[Knaxsi]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Ich verstehe nicht ganz was du da großartig 3d drucken willst.
Alle rotierenden Teile und alle Teile die irgendwie mit Krafteibleitung und unleitung zu tun haben können nicht 3d gedruckt sein. Du wirst niemals so starke Bindungskräfte zwischen den Layern erhalten als das das unbedenklich verwendet werden kann. Das Grundchassis das die Belastung durch die Richtungs/Rotations/Vibrationskräfte sollte definitiv auch nicht aus dem 3D Druck entstehen.

Bleiben nur noch so kleinigkeiten wie Finnen oder Akkurutschen oder Landegestelle oder eben eine rein kosmetische außenverkleidung die man eventuell einigermaßen sicher verwenden kann wenn 3d gedruckt. Allerdings werden solche Teile immer sehr schwer und auf jeden fall viel zu schwer in relation zur festigkeit sein.

Solltest du doch belastete Teile 3d drucken wollen würde aus sicherheitsgründen nicht über Spielzeuggröße hinausgehen. Also vielleicht so trex 250 Größe.

Du darfst nicht vergessen das die in Layerschichten entstandenen 3d Druck Bauteile absolut nichtd mit der Festigkeit von den Kunststoffspritzgussteilen wie beim Logo zb zu tun haben.

[Elch2001]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Hallo,

Das ist die große Frage, ob es wirklich nicht geht.
Ich möchte einen Rotordurchmesser von 110 bis 120 cm erreichen. Je nach Drehzahl sollten da so 20-35 kg Fliehkraft entstehen. Spielzeug ist das nicht mehr.
Die bisher gedruckten Teile halten so einiges, wenn der Drucker richtig eingestellt ist und keine Fehlerhaften Lagen produziert.
Z.B. habe ich mit den Blatthaltern eine 40 Kg Hantel angehoben, was über den Fliehkräften im Rotor liegen sollte. Falls hier mehr erforderlich ist muss ich vielleicht auf eine Dreiblattlösung gehen. Vibrationen etc. keine Ahnung was da passiert. Es soll kein Kunstflugheli werden. Hier muss ich erstmal verstehen, welche Kräfte warum und wieso entstehen. Bisher weiß ich nur etwas von der Fliehkraft.

Schöne Grüße

Elch2001

[DernetteMann1982]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

25-30kg??

Bei einer angenommenen Blattlänge von 600mm liegt der Schwerpunkt des Blattes bei geschätzten 300mm.
Das Blatt dürfte so um die 130g wiegen.
Bei einer Drehzahl von nur 1200U/min hast du dann schon eine Zugkraft von über 60kg am Blattgriff. Erhöhst du die Drehzahl auf 1600U/min steigt die Zugkraft auf 110kg an.

Da hast du irgendwo einen Fehler in der Rechnung, oder du rechnest mit superleichten (Holz)Blättern.

Bei dieser Heligröße sehe ich die 3D Druckteile aus den Druckern des Heimgebrauchs als sehr abenteuerlich an.

[Johnny]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Ich möchte einen Rotordurchmesser von 110 bis 120 cm erreichen. Je nach Drehzahl sollten da so 20-35 kg Fliehkraft entstehen. Spielzeug ist das nicht mehr.

Wenn wir für einen 120cm Rotor annehmen, dass der Schwerpunkt der Blätter bei 50% Rotorradius liegt und ein Blatt 120g wiegt, dann lägen deine 20-35kg bei 705-933rpm an. Erscheint mir etwas wenig für diesen Rotordurchmesser, außer du hast Zugriff auf extrem leichte 550er Blättern die für entsprechende Fliehkräfte höher drehen können.

Realistisch fliegt ein durchschnittlicher 550er ab 1200-1300rpm vernünftig und sicher, du musst eher in Richtung 1800 um ihn ordentlich bewegen zu können.

Dein Experiment mit der Hantel ist übrigens auch nicht aussagekräftig, da im Flug durch die Schlagbewegung der Blätter die Spannung sich asymmetrisch auf den oberen und unteren Teil vom Blatthalter aufteilt. Ich würde mit einem Sicherheitsfaktor von mindestens 3 rechnen wenn du nur lineare Zugtests machst, also für erwartete Fliehkraft von 35kgf würde ich 105kg an den Blatthalter hängen.

[stern-fan]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Schau mal hier:
Blattgeschwindigkeit und Kreisflchenbelastung berechnen

Da kommt so ganz grob die 3-fache Fliehkraft raus, wenn man typische 500er Werte eingibt.

Ohne genaue Materialkenntnisse und Festigkeitsberechnungen wirds da bereits beim Hochlaufen krachen.

Ich würde mir eher ein klassisches Carbon-Alu Chassis fräsen und Rotorkopf, Wellen, Blätter und Lager zukaufen. Servos musst Du auch zukaufen. Du willst das Ding ja nachher nicht nur in die Vitrine stellen sondern auch damit sicher fliegen, oder?

Die Frage ist halt, ob sich der mechanische Eigenbau neben den vielen Zukaufteilen dann noch irgendwie vernünftig darstellen lässt.

Die Radiallager im Rotokopf nehmen die radialen Kräfte auf, die Drucklager nehmen die Fliehkräfte auf.

Ganz ehrlich: Eigenbau in allen Ehren, aber wenn Du schon was selber machen willst, bleibe bei mechanischem Halbwissen lieber bei Deinen "Leisten" ( Schuster, bleib bei Deinen Leisten) und entwickle maximal das FBL und den Motorregler selbst. Aber auch da gibt nun mal perfekt funktionierende Teile....

Grüße
Rolf

[ChrisTTian667]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Ich würde die 2 Blatt Lösung bevorzugen, damit es bei einer einzigen Rotorwelle bleibt und sich die Kraft nicht all zu sehr aufs Zentralstück verschiebt. Allerdings sollte die Konstruktion wesentlich mehr als 40kg aushalten.

Das richtige Filament vorausgesetzt, müsste es machbar sein. Ob "Bier" dafür geeignet ist!? Keine Ahnung. Ich bin da eher altmodisch eingestellt und verwende es nur als Getränk Im Netz kursierten jedoch mal Videos von einem komplett aus 3D gedruckten Speedheli. Hab die Seite / das Video auf die schnelle nicht finden können. Erinnere mich daran, dass das Teil öfter im Dreck gelegen hat und einen mega krach veranstaltete. Generell ist er aber geflogen, daher scheint es prinzipiell erstmal Möglich zu sein...

Vielleicht baust Du Dir mal einen sicheren Teststand und probierst aus, wie weit Du es mit der Drehzahl treiben kannst!?

Wenn Ich in der ersten Grafik richtig sehe, dann ist dein Modell mit Infill (speziell jetzt beim Heckausleger). Ich würde beim Rumpf auf jeden Fall ohne Infill arbeiten und eventuell sogar den Vase-Mode nutzen, um die Konstruktion so leicht wie nur irgendwie Möglich zu gestalten. Ich drucke bei jedem neuen Filament erstmal einen Heat-Tower im Vase-Mode und die sind oft stabiler als man denkt.

Der eine sagt es ist unmöglich, bis dann ein anderer kommt und es einfach macht. Bin gespannt, was aus dem Projekt wird.

Gruß,
Chris

[der RC-Hubiflieger]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Solltest du doch belastete Teile 3d drucken wollen würde aus sicherheitsgründen nicht über Spielzeuggröße hinausgehen. Also vielleicht so trex 250 Größe.

Das ist auch noch zu groß!
Die größe vom 3D Heim 100 finde ich besser.

[Heli87]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Er will alles selbst machen, also kommen die Blätter wohl auch aus dem 3D Drucker.

[Elch2001]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Schon mal Danke für die nützlichen Beiträge.
Puh da habe ich mich echt vertan. Habe für die Rotorblätter ein falsches Gewicht angenommen.
Dann muss ich noch ein paar Hantelscheiben drauf tun oder einfach mal mit dem Filament testen, bis es abreißt und dann auf den Querschnitt hochrechnen.
Habe bei Youtube gesehen, dass sich einer Rotorblätter gedruckt hat und damit richtig Kunstflug betrieben hat. Die müssen ja das gleiche aushalten, wie der Rotorkopf. Werde morgen mal ein Paar Mechanikern bei uns in der Firma einige Fragen zu Zugkräften stellen.

Der Teststand ist schon Ausgedruckt. Fehlt nur noch ein Motor. Die Taumelscheibe war bis jetzt die größte Hürde.

Aber das schöne ist, ohne Fachwissen muss man sich nicht so viel Sorgen machen :-)

Mal sehen ich melde mich wieder.

Schöne grüße

Elch2001

[Knaxsi]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Ich würde die 2 Blatt Lösung bevorzugen, damit es bei einer einzigen Rotorwelle bleibt und sich die Kraft nicht all zu sehr aufs Zentralstück verschiebt. Allerdings sollte die Konstruktion wesentlich mehr als 40kg aushalten.

Das richtige Filament vorausgesetzt, müsste es machbar sein. Ob "Bier" dafür geeignet ist!? Keine Ahnung. Ich bin da eher altmodisch eingestellt und verwende es nur als Getränk Im Netz kursierten jedoch mal Videos von einem komplett aus 3D gedruckten Speedheli. Hab die Seite / das Video auf die schnelle nicht finden können. Erinnere mich daran, dass das Teil öfter im Dreck gelegen hat und einen mega krach veranstaltete. Generell ist er aber geflogen, daher scheint es prinzipiell erstmal Möglich zu sein...

Vielleicht baust Du Dir mal einen sicheren Teststand und probierst aus, wie weit Du es mit der Drehzahl treiben kannst!?

Wenn Ich in der ersten Grafik richtig sehe, dann ist dein Modell mit Infill (speziell jetzt beim Heckausleger). Ich würde beim Rumpf auf jeden Fall ohne Infill arbeiten und eventuell sogar den Vase-Mode nutzen, um die Konstruktion so leicht wie nur irgendwie Möglich zu gestalten. Ich drucke bei jedem neuen Filament erstmal einen Heat-Tower im Vase-Mode und die sind oft stabiler als man denkt.

Der eine sagt es ist unmöglich, bis dann ein anderer kommt und es einfach macht. Bin gespannt, was aus dem Projekt wird.

Gruß,
Chris

Unmöglich ist das sicher nicht. Gibt auch Videos von 3D Gedruckten Rotorblättern, der fliegt auch wenn auch nicht gut.
Ich gehe aber natürlich davon aus das der Heli trotzdem möglichst sicher betrieben werden soll, erst Recht wenn wir von einem Heli in der 600er Klasse sprechen. Von daher rate ich halt davon ab die Rotierenden und Mechanisch belasteten Teile zu Drucken.

Möchtest du deinen Heli nur Schweben lassen, oder ganz Leichten Rundflug machen dann kannst du bestimmt trotzdem einiges Drucken. Funktionieren wirds, aber nicht gut. Glaube auch nicht das du versichert bist wenn dein Selbstgedruckter 600er vor dir in der Luft explodiert.

Gehen wir von einem Helikopter aus, der wenigstens in etwa das Aushalten soll was unsere sonst üblichen Carbon-Alu oder Kunststoffspritzguss Helis aushalten, so würde ich wirklich keinesfalls die Rotierenden Teile 3d Drucken. Du wirst wenn du einigermaßen vernünftige Festigkeit in deiner Konstruktion haben willst sehr schwer werden, was zusätzlich die Kreisflächenbelastung hoch treibt.

[Majestic1987]

AW: 3D gedruckter Heli aus Bier

Also was du nehmen könntest wäre Carbonfaser-Filament. Wenn du das aber drucken willst kommst du vermutlich um Nozzles wie die Ruby nicht drumrum (90€).

Hast du einen Test-Raum mit Sicherheitsglas? Wenn dir bei 2000 U/Min der Blatthalter zerfetzt wird der vermutlich sehr, sehr unangenehm wenn da nix stabiles zwischen ist...