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.
