Детали для авиамоделей на 3D-принтере

Реальные авиационные детали печатаются из металлов и композитов, но идея та же: убирать лишний материал и ставить его только там, где есть нагрузка. В авиамоделизме эту идею доводят до предела: каждый грамм определяет, поднимется ли модель, как долго она пролетит и насколько мягко приземлится.

LW-PLA: пластик, который вспенивается

LW-PLA (Light Weight PLA) содержит вспенивающую добавку. При температуре 230–250 °C материал расширяется в сопле и заполняет слой пеной. Поток при этом уменьшают до 40–60 %, иначе деталь получится тяжёлой.

Из LW-PLA печатают крылья, хвостовое оперение, фюзеляж лёгких планеров и пенопластовых аналогов.

Конструкция крыла

Есть два основных подхода.

Цельнопечатное крыло. Обшивка 0,4–0,8 мм (режим «ваза» — вся деталь печатается одной непрерывной линией), внутри — волнообразные рёбра. Для длинных крыльев в секциях по 200–250 мм с соединением на карбоновой трубке.

Сборное крыло. Нервюры (рёбра профиля) печатают по одной, надевают на карбоновый лонжерон диаметром 6–10 мм и обтягивают плёнкой. Нервюра толщиной 1–1,2 мм весит 1–3 г.

Фюзеляж, обтекатели и фонарь

• Обтекатель мотора (носовой конус): стенки 0,8–1,2 мм, ваза или два периметра.
• Фонарь кабины: прозрачный PETG толщиной 0,8–1 мм или лист поликарбоната, формованный по печатной оснастке.
• Крепление двигателя: нейлон или PETG, стенки от 2,4 мм, заполнение 60–100 %; винты М3 вкручиваются в латунные вставки.
• Колёсные обтекатели и шасси: PETG или нейлон, сквозные рёбра.

Вес и центр тяжести

На практике считают так: масса планера не больше трети полётной массы. Если модель весит 800 г, то планер из пластика должен быть 250–300 г. Центр тяжести размещают на 25–33 % хорды крыла от передней кромки. Печатные детали проектируют с запасом для балансировочного груза в носу.

Что выдержит удар

Посадка на траву — нагрузка на нос и шасси. PLA и LW-PLA ломаются при ударе, но легко клеятся цианакрилатом. Нейлон и PETG гнутся, но не ломаются. TPU амортизирует и подходит для бамперов, кончиков крыльев и колёс. Для моделей, которые часто падают, берут комбинацию: корпус из LW-PLA, ударные узлы из нейлона или TPU. Подробности о нейлоне и TPU — на страницах материалов.

Макеты самолётов для витрины

Масштабные модели самолётов (1:48, 1:72, 1:100) делают по чертежам или фото. Фюзеляж и крылья печатают из фотополимера для гладкой поверхности и тонких деталей: антенн, шасси, кабины. После шлифовки модель красят с нанесением камуфляжа и маркировки. Для выставки и подарка предлагают подставку с табличкой. Подробнее — на странице макетов.

Условия на воздухе

Солнечный нагрев в закрытом салоне автомобиля достигает 70–80 °C, и PLA деформируется. Для хранения в багажнике берут PETG или ASA. Краска и лак защищают от ультрафиолета.

Выбор принтера и настроек

Для LW-PLA нужен хорошо отстроенный принтер с точной подачей. Настройки: температура сопла 230–245 °C, поток 45–60 %, скорость 30–40 мм/с, слой 0,2 мм. Вспенивание зависит от партии катушки, поэтому настройки подбирают пробной деталью.

Пример: планер с размахом 1 200 мм

Фюзеляж длиной 800 мм делят на четыре секции по 200 мм, каждая из LW-PLA с толщиной стенки 0,8 мм. Крыло состоит из шести секций по 200 мм на карбоновом лонжероне диаметром 8 мм. Хвостовое оперение печатается целиком режимом «ваза», вес каждой плоскости 12–15 г. Масса всего планера без электроники около 280 г. Двигатель и сервы крепятся к моторам из нейлона через латунные вставки. Секции склеивают цианакрилатом, швы заклеивают тонкой плёнкой. После покраски маркировку наносят водными наклейками.

Если нужно сделать

Пришлите чертёж, фото или размеры модели и желаемую массу — подберём материал и напечатаем детали или весь макет. Заказ — на странице «Детали на заказ»; для масштабной модели смотрите раздел макеты; стоимость поможет оценить калькулятор.