Versenyautó születik 116 – 3D nyomtatás

Közel fél évvel ezelőtt írtam utoljára. Sok látványos dolog azóta nem történt, de azért zajlanak az események. Az autó a Zolinál, szétszedése folyamatban. Az e-bay-en elkezdtem sűrű csapásokkal nyomkodni az entereket, de erről majd írok egy külön posztot. Amiről ma olvashattok, ez nem más, mint egy kis 3D nyomtatás.

Hol is kezdjem?! Az első légterelők laminálásával foglalkoztam utoljára, azóta kompozit elem nem készült a kezeim között.

Ez volt a terv...

... és így néz ki most

Nem biztos, hogy a második képen látható állapot a végleges formája. Lehet, hogy az elején rövidítek majd egy kicsit. De nem is ez a lényeg, hanem, hogy egyszer csak jött egy becsípődés, hogy én ez alá a légterelő alá csinálni fogok szárnyakat. Az eredeti elgondolás szerint 3-at, méghozzá úgy, hogy a lökhárító és a szárnyvéglap között fognak elhelyezkedni (lényegében a légterelő és a splitter között). Aerodinamikai tanulmányaim hiányát pótolva megint a nemzetközi Time Attack mezőny autóit kezdtem el vizsgálni. Több versenyző is alkalmazza ezt a megoldást, gondoltam olyan sokat nem árthatok vele én sem. Így hát a fejembe vettem, hogy én ezt bizony megcsinálom. Eléggé tudok ragaszkodni az elképzeléseimhez, ezért elkezdtem utánajárni a dolgoknak. Kellene egy szárnyprofil, ami hatékony. Ok, ez nem dráma, tele van a vele az internet. De miből készüljön? Naná, hogy karbonból! Jó, jó, de hogy lehetne ezt sablonozni, hogy minél könnyebb legyen? Vagy hungarocell szerű anyagból kellene kivágnom a profilt és azt „csomagoljam” be karbonnal? Csak úgy cikáztak a kérdések, amire szépen lassan megkerestem a válaszokat. Haladjunk szépen sorjában..

Az első elképzelés keresztmetszete így nézett ki:

Három elemből, egy nagyobból és két kisebből állt a terv  

A nagyobbik 15 cm, a két kicsi pedig 6 cm lett volna az első gondolataim alapján. Aztán minél többet agyaltam, annál világosabbá vált, hogy a két kicsi helyett egy nagyobb elemet kellene alkalmaznom. Így a terv egyből módosult egy kicsit. Az első maradt 15 centis, a hátsó két kicsiből viszont – egy kicsit nagyobb – 1 darab 10 centiset csináltam. Az alakjuk is változott egy keveset, kicsit „dagibbak” lettek.

Az újabb terv

Az ötleteléssel párhuzamosan elkezdtem utánajárni a témának és úgy döntöttem, hogy 3D nyomtatott műanyag elemeket fogok behúzni karbonnal. Ebben a projektben Nyári Péter volt segítségemre, akit a Toyota klubbos rendezvényekről ismertem. Én megszerkesztettem a két dimenziós profilokat és Peti háromdimenzióssá varázsolta. Köszönet érte!

Íme az első profil, amit Peti szerkesztett

Annyit beszélgettünk erről a 3D nyomtatásról, hogy konkrétan kedvet kaptam hozzá. Peti abban is segített, hogy mire figyeljek, milyen paramétereket tudjon a nyomtató, hogy értelme is legyen venni egyet. A hazai kínálatot elnézve egyből az e-bay felé fordultam. Találtam is egy nagyon kedvező árú nyomtatót, ami akár 20×20×28 centis tárgyat is tud nyomtatni, fűthető az asztala is, ami egyből meg is győzött. Az ára a ma, kis hazánkban kapható, ugyan ilyen tudású printer fele volt szállítással, vámmal, áfával együtt. Az egyetlen bökkenő – ha ezt annak lehet nevezni –, hogy ez egy darabokban érkező cucc volt, ami nekem különösen tetszett benne. Minden egyes elemét, csavarját nekem kellett összeraknom, hogy működőképes nyomtatót kapjak.

Május végén érkezett

Korrekt, jó minőséget sugalló csomagolás 

Mielőtt megrendeltem, a neten utánajártam, hogy mennyire bonyolult az összeszerelése. Nem veszélyes, csupán két probléma van vele. Az egyik, hogy a hozzá mellékelt összerakási útmutató eléggé elnagyolt lépésekben mutatja meg hogyan kéne összeszögelni, a másik pedig hogy a youtube-on található összeszerelési videók nagyja tartalmazz az elrontott lépéseket is, ami azt jelenti, hogy megépíti sz@rul az ember, azt levideózza, majd ahelyett, hogy ezt a részt kivágta volna, simán benne hagyja. Így a visszabontás és a helyes építés is benne van a videóban. De mivel több óra az összeszerelés, nem néztem előre végig mindet. A lényeg, hogy nettó 12 óra alatt sikerült működőképes állapotba hoznom. A második ugyan ilyen nyomtatót érzésem szerint nagyságrendileg 4 óra alatt meg tudnám építeni.

Mechanikus részek összerakva, jöhetett az elektronika

Éledezik...

Röviden, érthetően megpróbálom leírni hogy működik. Van egy darab nyomtatófej, ami megolvaszt egy 1,75 mm vastag úgynevezett filament-et. Ez a nyomtatófej jobbra-balra mozog. Alatta van egy „asztal”, ami előre hátra mozog és van egy tengely, ami felfelé emeli a nyomtatófejet. Magyarán nyomtat egy „szintet", megemeli a fejet és nyomtat tovább. A fejen 0,4 mm vastagságban jön ki a megolvasztott műanyag szál. Egy felhordott réteg 0,2 mm vastag, azaz egy 20 cm magas tárgy nyomtatásához 1000 szintet kell a nyomtatónak felépítenie. Nagyjából két hónap volt, mire kiismertem a gépet, rájöttem a nyomtatás határaira és buktatóira. Utána kezdődhetett az érdemi munka. Nyomtattam egy kisebb darabot, hogy megnézzem, miként viselkedik a műgyantával.

Az első darab

Teszt

Bár erős kémiai kötés nem jön létre a PLA-ból nyomtatott elem és a epoxi gyanta között, de a funkcióját ellátja. Jöhetett az éles próba. Az első – 20 cm magas –, szárnyelem nyomtatása közel 17 órát vett igénybe, ezért a 2017-es Le mans rajtjához igazítottam a nyomtatás kezdését, mivel nem mertem még egyedül hagyni a nyomtatót ennyi időre. A nyomtatás szerencsésen végigment, nagy volt az öröm, elhihetitek.

4 óra alatt idáig jutott

15 óra és 43 perc után 85%-osan

Ahogy elkészült, már téptem is le az asztalról és ráraktam a mérlegre.

159 gramm 

Az, hogy egy 15×2,5×20 centis tárgy 16 dekás súlya sok vagy kevés, mindenki döntse el magában. Nekem soknak tűnt így elkezdtem tervezgetni. A 3D-s modell a a következőképpen épül fel. Van körvonala és van kitöltése. A nyomtató programba szabadon lehet állítani ezeket a paramétereket. 

A Peti által szerkesztett szárny

Egy kicsit átterveztem a modellt is, a külső falát megvastagítottam, hogy a kitöltés könnyebb lehessen és a merevítő bordákat furatokkal láttam el.

2.1-es verzió

Ezt a modellt az alábbi kitöltéssel csináltam:

Sárga körvonal (1külső + 1 belső) és piros kitöltés 30% Archimedian Chords

A merevítő bordák is körvonalnak minősülnek. 1-külső és 1 belső. Mivel a nyomtatófej 0,4 milliméteres, ezért a merevítés 0,8 mm vastag.

Nyomtatás közben

Ez a próbálkozás ugyan jóval könnyebb lett, de a merevségével nem voltam elégedett.

102 gramm

A következő darabnál a merevítő bordákat 45°-al elforgattam, így több merevséget vártam tőle.

2.4-es verzió, közte volt 2 „zsákutca”

A külső falvastagság az előzőnél több volt, mint meggyőző, ezért 30%-ról 18%-ra csökkentettem annak kitöltését, hiszen még úgyis kap majd két réteg karbonszövetet kívülre.

Ez lett a végső változat

Ez már csak 85 gramm

Az első 159 grammos próbálkozáshoz képest 46% csökkentettem a súlyát úgy, hogy a könnyebb darab merevebb is lett történetesen. Megszerkesztettem a kisebb szárnyelemet is. Abba kettő merevítő bordát csináltam, a kisebb mérete miatt elegendőnek tűnik. Kinyomtattam azt is a nagynál alkalmazott nyomtatóbeállításokkal. Elsőre olyan lett, amilyet szerettem volna.

A nagy és a kicsi valahogy így fognak állni egymáshoz képest

85 gramm a nagy, 49 gramm a kicsi

Az újratervezés következtében a kettő együtt is könnyebb lett, mint az első verzióból csak a nagy. :) Hogy az egymáshoz képesti helyzetüket könnyebben tudjam elemezni, készítettem a két oldalára 1-1 tartót.

A tartót csak rá kell pattintani

Ilyen tartóból is több félét nyomtattam, ahol a szárnyak dőlésszögei változtak.

A pirosnál meredekebb a szárnyállás és kisebb a két szárny közötti rés

Ugyanez szemből

Több variációt is kipróbáltam. Egyesével felraktam őket egy mérlegre, majd az előttük lévő – fixen elhelyezett – hajszárítót bekapcsolva megnéztem, hogy melyik mennyire hatékony. Értelemszerűen a leghatékonyabb variációt választottam, abban a szögben fogom őket felszerelni az autóra. De ez messze van még, addig valahogy be is kellene vonni karbonnal. Azt találtam ki, hogy rakok rá két réteg szénszövetet epoxi gyantával átitatva, majd ezt az belerakom egy sablonba. Oké, de honnan szerezzek sablont? Probléma egy szál se, nyomtatok egyet :) Úgy terveztem meg, hogy legyen elegendő hely a szárny és a sablon között a karbonnak és egy szilikon lapnak, ami a tapadásmentes formaleválasztást fogja biztosítani a terveim szerint.

A sablon és benne a szárny 3D-s modellje

Már csak ki kellett nyomtatni a kicsi, illetve a nagy szárny sablonjait. Azt, hogy a 3D nyomtatás igazából még gyerekcipőben jár, misem bizonyítja jobban, mint az alábbi kép.

Ez nem sikerült

A képen az látható, amint 6 óra nyomtatást követően a nyomtatott darab valamilyen okból kifolyólag felborult és a gép a levegőbe nyomtatott tovább. Ha nincs mihez tapadnia a következő rétegnek, akkor ez lesz a végeredmény. Mivel a gépnek fogalma sem volt róla, hogy a sablonom már nincs a helyén, ezért azt sem tudta, hogy éppen szemetet gyárt közel 6 órán keresztül. Nagy dráma nem történt, belehelyeztem a szemetesbe, majd kezdtem előröl.

Ugye, mennyivel jobban néz ki?!

 Kinyomtattam a másik felét is, valahogy így fog összeállni.

A két sablon és a szárny

Jól látszik a szilikonnak és a karbonnak kihagyott rés

A következő posztban terveim szerint a szárnyelemek szénszövettel való „becsomagolásáról”, azaz karbonozásáról olvashattok.

A 4. év történései képekben

2013. április 8-án, napra pontosan négy éve vittem haza a Pulsart. Egy röpke emlékezés erejéig összeszedtem képekben, hogy mi is történt az elmúlt egy évben az autóval. 

Bal első légterelő ősmintája

Az elkészült (karbon) bal első légterelő

Jobb első légterelő ősmintája

Az elkészült jobbos légterelő szintén szénszálas

Fölösleges kábelek egy része és a riasztó eltávolítva

Állványra került és szét lett szedve az egyik motor (van egy jó főtengely!)

A fékrendszer első darabjai is birtokon belül vannak

Egy kis próba és egy kis igazítás, de mindenesetre eddig ígéretes

És ez a nap is eljött :) saját lábon, bár kicsit bicegve, de úton a Zolihoz (2017. 04. 08.)

Biztos vagyok benne, hogy jó kezekben van!

Nem is tudom mit írhatnék, most sétáltam vissza a műhelyhez a Zolitól, ahova a 4. szülinapján saját lábán vittem a Pulsart. Hamarosan ez a motor is ki lesz véve, szét lesz szedve, és lehet entereket nyomkodni súlyos pénzekért az interneten. Drukkoljatok, azon vagyok, hogy mielőbb lábra állhasson. Ha bármi fejlemény van, úgyis jelentkezem ;)

Versenyautó születik 115 – Hátsó fék

Örömmel láttam a múlt heti poszt után a visszajelzéseket, hogy jó volt végre valami izgalmasabb részről is olvasni, illetve hogy olvastátok  volna még az irományom. Bevallom őszintén, vasárnap este íródott, mikor már elcsendesedett a kis családom, ezért ha összecsapva nem is volt, de egy kicsit szűkre lett szabva a történet. Rögtön ki is egészíteném egy adattal, ugyanis azóta lemértem az új nyereg súlyát.

Nagyságrendileg 2,4 kg

A gyári nyeregről is találtam információt, íme az ábra:

4,3 kg a nyereg betétek nélkül

A konzol és csavar súlya még hozzájön majd a Brembo nyereghez, de az már nem számottevő.
És akkor most megpróbálom kicsit részletesebben leírni, hogy is néz ki nálam egy ilyen fék keresési történet. Az egész úgy kezdődött, hogy a Zoli küldött át nekem pár linket, mondván „akkor kell féket venni, amikor van eladó”. Innen indult a móka, aztán ez két heti folyamatos internetbújást eredményezett. Első lépésként google keresőbe beírtam, hogy 4 pot radial brake caliper. Erre van is ilyenkor kismillió találat. Kiszelektáltam a valóban verseny fékeket, hiszen most nem azt keresek. Így kiesett többek között az AP Racing és az Alcon is. Igen ám, de például az AP-nek van rengeteg olyan féknyerge, amelyet nagyobb teljesítményű autókhoz gyárt beszállítóként. Ilyen például a Seat Ibiza Cupra. Szóval eléggé szövevényes és időigényes végigjárni ismeretlenül az utat. Már a Yarisnál elkezdtem a keresést anno. Az közel fél évig tartott, mire megtaláltam azt a nyereg és tárcsa kombót, amire szükségem volt. Most ez az idő lényegesen lerövidült, kicsit mondhatni hazai pályának éreztem. És akkor most térjünk át a hátsó traktusra, ami mély víz volt. Megpróbálom lépésről lépésre megmutatni, hogy kerestem a hátsó szettet.
A Pulsar hátsó féktárcsája 258×9 milliméteres gyárilag, ami egy tömör tárcsát takar, ami mindössze 9 mm vastag. Ezt egy viszonylag kicsi betéttel próbálja megállásra bírni a nem túl nagy úszónyerges fék segítségével.

Hátsó fék

A hátsó tárcsa méretei

Ha féktávon nincs meg az egyensúly az első és a hátsó fék között, akkor gépészkedni kell, ami bizony zabálja a másodperceket. Így eshetünk abba a hibába, hogy ráköltünk egy rakás pénzt az első fékre, a hátsót nem bántjuk, és jön a meglepi féktávon, hogy el-elindul a segge. Ilyenkor időben többet bukhatsz, mintha nem is csináltál volna semmit az elejével. Ezt első körben úgy lehek kiküszöbölni, hogy az adott méretekben veszünk versenyzésre alkalmas fékbetétet és tárcsát. Ha elől kis mértékben növeltük a fék erejét, akkor ez sok esetben megoldást jelenthet. Ha ez is kevés hátra (mint ahogy a Pulsar esetében is), akkor féknyeregből is nagyobbat kell venni, és indult előröl a legó. Itt a kiinduló alap az volt, hogy szabaduljunk meg a tömör tárcsától, legyen nagyobb az átmérő és valamivel combosabb nyereg is kellene. Az eleje már adott volt 315×28, ehhez kerestem átmérőben és vastagságban passzoló tárcsát, valamint egy kisebb méretű nyerget.  Átmérőben két dolog jöhetett szóba. Vagy találok egy két dugattyús radiál nyerget és átmérőben följebb megyünk kb. 300 mm köré, vagy vadászok valami kisebb négy dugattyúsat és akkor lehet kisebb az átmérő. Itt utalnék vissza a fönt olvasottakra. Történt ugyanis, hogy az AP Racing nyergek között keresgélve rátaláltunk a Lotus Elise S2 féknyergére, ami radiál felfogatású és két dugattyús. Kiderült számomra továbbá az is, hogy az Opel Speedstert Angliában Vauxhall VX220-nak hívják, amin történetesen szintén ugyan ez a két dugós fék van fent elől. A Lotuson 288×26 milliméteres tárcsával. Ebből ami fontos adat az az, hogy 26 mm széles tárcsa és gyárinál maximum 30 milliméterrel kisebb vagy nagyobb tárcsát fogad a nyereg, azaz a 300 mm körüli átmérőhöz pont jó lenne, amennyiben kevésnek találnánk a 288 milliméteres átmérőt. Azt azért hozzátenném, hogy mire ezeket az adatokat végigzongoráztam, megint napok teltek el. E-bayen találtam egy licitet, ahova gyorsan be is neveztem. Sajnos 5 angol fonttal lecsúsztam a nyertes licitről, ezért másé lett a kiszemelt darab.

Az ominózus nyereg

Így hát tovább kutattam. Találtam egy pár Lexus LS430-as hátsó nyerget kenguruföldön, ahonnan konkrétan több lett volna a posta, mint maga a két nyereg.

Lexus LS 430 2 dugattyús hátsó nyergek

Némileg elkeseredve elindultam a négy dugósok nyomába, ahol megint a 911-es Porsche hátsó nyergénél kötöttem ki. Ez gyárilag 300×24 milliméteres tárcsával van szerelve, ilyen van a Yarisomon is. Ehhez elég lenne egy 280-as tárcsa is, ami értelemszerűen 24 mm vastag. Mivel a Pulsaron most elől egy 197 lovas Renault Clio tárcsa van fent, nem is kerestem tovább, a 280×24 milliméteres pont jó.

Renault Clio II 2.0 sport első féktárcsa 

Mondtam is magamban sínen vagyunk mint Jozsó, majd ráugrottam megint az E-bayre. Jó árú, nem nagyon sérült, ráadásul párban lévő darabot nem találtam, azért kezdtem feladni, mondván biztos nincs itt az ideje, hogy megvegyem. Ekkor belém hasított egy gondolat. 2015 nyarán Hamar Balázs barátommal együtt koptattuk a Kakucsring aszfaltját és elkezdtünk beszélgetni a fékemről. Neki egy Mr2-es turbó Toyotája van, ugyan azzal a nyereggel szerelve gyárilag, mint az én Yarisom. Valamit elültethettem benne, ugyanis a közös autózást követő napokban elkezdtünk konkrétabban beszélgetni róla, majd ki is próbálta az autómat, ami a széles mosolyát tekintve pozitívan sikerült. Addig emlékeztem a sztorira, hogy vett egy pár nyerget, de valahogy nem jól adta ki az MR2 elején, ezért nem fért el neki sajnos. Erős felindulásból ráírtam, hogy ha esetleg megvannak még a nyergek és megválna tőlük, szívesen enyhíteném a fájdalmát. Lehet róla szó, mondta Balázs, majd hozzátette, hogy „de én már vettem hozzá betétet és tárcsát is”. Ő sem igazán spórolósan használja a turbós Toyotát, ezért sejtettem, hogy nem valami fos minőségű betétet és tárcsát vett hozzá. A betét Ferodo DS2500, mondom eddig jó. A tárcsa pedig egy Renault Clióé. 280-as? – vágtam közbe csillogó szemekkel. Igen, ATE Power Disc. Egy nap gondolkodási időt kértünk egymástól, majd szóban meg is egyeztünk. Pár nap elteltével összefutottunk és elcseréltük a fent említett pakkot készpénzre.

Porsche nyereg

Bele való DS2500-as betétek

280-as ATE Power Disc

Aztán jött a hideg zuhany megint. Még a dobozban lefotóztam a cikkszámot, hogy megnézzem van-e különbség a Yarison lévő nyereghez képest.

986.351.522

Sajnos van. Annyira, hogy ez nem egy hátsó, hanem egy Carrera 911 (996) első nyerge. Ami gyárilag 318×28 milliméteres tárcsával volt szerelve. Nálam ugye a cél 280 mm lenne, ennyit (38 mm) pedig nem lehet variálni vele, és akkor még ott van a vastagságbeli különbség is, ami azt eredményezi, hogy kopott betét és tárcsa esetén már nem tudna eléggé kijönni a dugattyú, azaz ez nekem így ebben a felállásban sajnos nem jó. Írtam is Balázsnak nagyjából 20 percen belül. Ő legalább annyira sajnálta hogy nem jó, mint én. De hát ez van. Ennyit tudott rá mondani: „túl egyszerű lett volna”. A pénzt természetesen korrektül visszaadta. Itt szeretném megragadni a lehetőséget, hogy ha valakinek kell egy jó radiál nyereg 318×28 mm körüli méretű tárcsához egy garnitúra Ferodo DS 2500-as betéttel, az keressen bizalommal, és összekötöm Balázzsal, hiszen a motyó továbbra is eladó!
Másnap irány az internet, mert bár Ausztráliában találtam az LS 430-as nyerget az E-bayen, elég ígéretesnek tűnt.  Jobban utánajárva találtam is egy párat nagyon kedvező áron, így elkezdtem kutatni a hozzá való lehetséges tárcsákat. Gyárilag az LS-en 309×16 milliméteres tárcsával van szerelve. A probléma ez esetben ott kezdődik, hogy a Lexus 5 csavaros, az enyém pedig 4×100-as. Féktárcsából 4×100-as, 16 mm vastagból csak a Toyota Starlet 1.3-as tárcsáját találtam a maga 229 milliméteres átmérőjével, ami kicsi.  Elkezdtem keresni fékszalagot is, de csak az AP-nél találtam 16 mm keskeny (nem elírás, keskeny, mert ezek a szalagok igazából 20 millimétertől indulnak) darabot nem túl kedvező áron. Ilyen az én formám, avagy lehet, hogy nem most kell ezt intéznem. Azért folyamatosan agyalok és nézem az E-bayt, de a Lotus Elise 2 dugattyús radiál nyergénél nem találok ideálisabbat, ami ráadásul 4×100-as és a mélysége is pont jó lenne nekem. Nem maradt más hátra, mint várni egy újabb eladó párra, ami emészthetőbb áron lesz...