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impression 3D pièces drone

stephman

Nouveau membre
Bonjour,

Toujours dans la réflexion de fabrication de mon chassis style DJI inspire 1 je me suis rendu compte que certains utilisent des imprimantes 3D pour fabriquer leurs pièces
par exemple : http://www.thingiverse.com/thing:593132

Ne connaissant pas grand chose jusqu'à présent en impression 3D je me suis intéressé au sujet et j'ai découvert deux choses principales : les matières et le finition

concernant les matières, la matière de prédilection des hobbyistes semble être le PLA qui est plus facile à utiliser et pour lequel on trouve des imprimantes correctes à 'bas prix' (300-400€), puis l'ABS (d'autres matières aussi comme le nylon, polyamides, etc..).
L'inconvénient du PLA semble que cela soit plus cassant, et peut se ramollir au soleil ou se rétrécir au contact de l'eau.
L'ABS quand à lui semble moins facile à travailler dans la précision et nécessite une machine capable de fondre l'ABS.. (point de fusion plus élevé)


Concernant la finition, il y a trois techniques "simples" :

- la vapeur d'acétone : ne requiert pas d'outillage très élaboré et permet d'avoir un état de surface "gommé" des traces de fil de l'impression 3D avec surface brillante type 'glossy'
avantage : facile, rapide, état de surface intéressant, inconvénient : on perd des détails et éventuellement un peu dangereux (local ventilé, pas de flamme, etc..)

- le sablage + couche d'impression + peinture : état de surface de qualité 'pro', couleurs à volonté, mais le sablage est long et fastidieux à la main et s'applique difficilement au PLA qui se ramollit vite à cause de la chaleur de la friction. Le mieux étant d'avoir une sableuse pneumatique.
avantage : surface mat qui peut préparer à la peinture, personnalisation peinture plus large, inconvénient : machine à sabler nécessaire, ne s'applique pas bien au PLA a priori

- le dépôt de résine bi-composant à froid
avantage : facile, rapide, état de surface de bonne qualité type 'glossy' similaire à la valeur d'acétone, inconvénient : on perd des détails

De mes lectures et ma réflexion personnelle, il me semble la meilleure qualité et flexibilité serait obtenue avec ABS + sablage/peinture ce qui requiert un peu d'investissement quand même (imprimante + sableuse)


Y'a t'il des forumeurs ici qui se soient essayés à ces techniques et qui voudraient partager un peu le fruit de leur expérience sur le sujet ? Ma plus grande interrogation étant le choix en matière PLA ou ABS qui induit des investissement différents.


Le plan B c'est un châssis uniquement mécanomonté avec des tubes, jonc et plat en carbone, alu, etc... Facile, simple, mais permet bien moins de choses et résultat moins esthétique.


Merci
Stéphane
 
Salut Stéphane

Oui, il y a matière à réflexion.

Je pense que l'impression 3D n'est pas la meilleure solution pour faire du multicoptère, sinon, tous les engins volants de ce style serais fait par cette méthode. Et ce sera pas la moins onéreuse, surtout pour les investissements du départ (achat machine 3D)

Maintenant, si tu veux te lancer dans la grande aventure de l'impression 3D, ce que je te recommande grandement, tu pourras surement sortir un châssis, +/- correct, +/- solide mais après de nombreux essais et échec (mais formateur), ceci d'autant + que ta machine 3D sera "basic" (donc peu chère)

Et je pense que pour un engin volant, susceptible de prendre des chocs et de casser, l'état de surface parfait, on s'en fout, c'est pas du maquettisme.

Pour la solidité de la matière, le PLA est un bon compromis entre solidité et mise en œuvre, et de toute façon, si tu casses, tu ré-imprimes.

Ton plan B est différent, c'est juste pour voler pas cher, et tu rates l'aventure 3D. Et si tu veux vraiment voler pas cher, il y a aussi le bois.

Et le carbone. Mais là on revient au problème que construire un châssis soit même en carbone reviendra plus cher que d'acheter un châssis tout fait chez BG ou HK.

Comprends moi bien: Je te décourage pas pour l'impression 3D, au contraire, c'est super intéressant, pour ça et autres (nombreuses) choses, mais tu n'auras pas le plus beau châssis.

Si tu veux un beau et solide châssis, il faut du carbone, achat en kit ou par fraisage CNC.

Si tu veux du pas cher, il y a le bois, assez facile à usiner, moins cher que le carbone et certains tout à fait convenable et joli.

A+
 
Merci Bud pour ce retour circonstancié.

Je vais essayer de préciser un peu mieux mon état d'esprit quant à ce projet.

Mon souhait n'est pas de faire pas cher pour faire pas cher, disons qu'il ne faut pas que cela devienne délirant par rapport au reste des éléments. J'aimerai rester dans un cout objectif < 150€ environ pour le châssis seul
Par contre je souhaite faire un châssis techniquement vraiment abouti et s'il est esthétique en plus c'est beaucoup mieux. Cela passe aussi par la réalisation de cartes électroniques pour la distribution, mesure tension courant, BEC, etc..., histoire de réduire le câblage et la redondance d'éléments. J'envisage aussi de réaliser d'autres cartes électroniques dans le futur. C'est la raison pour laquelle je souhaite ce châssis personnalisé pour rester évolutif et propre. C'est l'aspect technique du fonctionnement et le développement du drone qui m'intéresse, presque d'avantage que de voler en fait ! Donc je souhaite réaliser un châssis évolué, évolutif, résistant. Je travaillerai aussi sur l'électronique ainsi que la station au sol.

Les châssis en kit, j'ai testé et vu les limites : pas toujours optimisé pour le montage des éléments dessus, relativement fragiles, pérennité des pièces détachées... Même si je ne dénigre pas et que je sais qu'il y a des châssis plus élaborés qui existent. C'est surtout l'idée de la personnalisation et optimisation en fonction des éléments que j'ai dessus. A savoir que je m'intéresse au drone plutôt orientés prise de vue et pas racing.

Mon plan B qui était mon idée initiale était d'utiliser du tube en carbone (donc creux) ainsi que des joncs en carbone pour les sections plus petites comme les tirants, et des 'poutres' de section carrée genre 6x6mm en carbone aussi pour l'ossature du châssis. Ensuite on trouve des feuilles de carbone en différentes épaisseurs qui peuvent faire les parois ou les supports (on trouve du 1, 1.5, 2 ou 2.5 mm pas cher chez HK).
Donc toute cette structure peut être fait en carbone moyennant peu d'usinage (scie et perceuse colonne). Je pense que l'on peut faire quelque chose d'intéressant, effectivement pas très cher et plutôt résistant, mais pas très esthétique pour être honnête.
Cependant pour le mécanisme de lever/descente du train, il faudrait utiliser un peu d'alu mais rien qui ne me semble a priori impossible à reproduire facilement avec les mêmes outillages simples.

L'idée de l'impression 3D s'est manifestée lorsque j'ai regardé comment faire les pièces pour les articulations. C'est clair que cela enlève pas mal d'épines dans le pieds de pouvoir la faire sur mesure et cela devient moins simple en mécano-monté. Car faire un pivot entre deux tubes perpendiculaires, pas trop lourd et résistant, qui positionnent et serrent correctement les paliers lisses, et en utilisant que des éléments standard ce n'est pas si simple. En même temps je ne suis pas mécanicien donc ce qui me parait plus complexe est peut être simple pour celui qui maîtrise ce métier là. Par extension faire d'autres pièces comme les supports moteurs/ESC/pieds voire des capots paraissait séduisante pour là aussi optimiser le montage et améliorer l'esthétisme. Mais encore faut il que la résistance reste bonne.

L'idée n'est pas d'avoir un châssis entièrement fait d'impressions 3D, mais certaines pièces comme le pivot bras/support tube moteur, le pivot bras/châssis, les support moteurs/ESC/pieds et les capots.
Maintenant le point crucial est la résistance, ces pièces étant effectivement soumises aux chocs. Les autres paramètres comme le prix et l'esthétique sont nettement secondaires.
En impression 3D la pièce qui me parait plus critique car susceptible d'encaisser les chocs, c'est le support moteurs/ESC/pieds. Les pivot dans un deuxième temps et le châssis en lui même en dernier car plus ou moins protégé déjà par ce qui a autour.
Fraiser du carbone en CNC est une bonne approche, sauf qu'il faut une CNC... ce que je n'ai pas et en dehors de fraiser des plaques planes qui sont facile d'approvisionnement, cela ne résout pas facilement comment réaliser les pivots par exemple... Cela peut par contre aider pour les pieds et le châssis.

Je pense qu'une solution pourrait être un mix de ces différentes techniques. Loin de moi de réaliser l'intégralité du chassis en 3D, je m'interroge néanmoins sur la possibilité de réaliser certaines pièces qui me semblent difficiles à réaliser autrement avec des outillages limités.

Bref merci pour le retour. Je ne suis pas découragé par l'impression 3D, mais ton point de vue bien argumenté m'invite à considérer toutes les options pour voir si j'en trouve une qui se prêterai mieux à mon cahier des charges notamment en creusant la question du mécano-monté avec des tubes, jonc, plats en carbones, et un peu d'alu pour le reste.

Stephane
 
Donc ton projet est plus l'expérimentation de technique de construction, et la oui, l'impression 3D c'est le top pour le prototypage, mais attention, le plus gros du boulot, c'est le dessin 3D, qui abouti à un fichier .stl que tu envois à l'imprimante.

Donc dans ta réflexion, il faut que tu intègres ce boulot de développement et de maitrise du dessin 3D.

Pour l'anecdote, en 2014 quand j'ai décidé d'investir dans une imprimante 3D, je me suis obligé à dessiner une première pièce 3D (j'ai choisi FreeCad) AVANT de la commander. J'ai réussi mon premier dessin au printemps, et je n'ai commandé la machine que pour Noël.

ABS/PLA , pour du prototypage, tu essais tes pièces en PLA, et quand c'est bien au point (après plusieurs essais et modification du dessin), tu peux la faire fabriquer en ABS chez un pro.

Sur tes projets de simplification de câblage, faire des circuits imprimés, là c'est plutôt la fraiseuse qui le ferait, ça et autre chose.

C'est un beau projet, mais il y a du boulot.

A+
 
Absolument, le design CAO est important et prendra plusieurs semaines/mois. J'ai utilisé Solidworks il y a quelques temps. Je l'ai au boulot. Je ne suis pas un expert cela dit, mais j'étais arrivé à faire un assemblage d'un PCB 3D sortant de ma CAO avec les step d'un boitier dans lequel je faisais l'intégration. La mise en plan avait été plus laborieuse pour arriver à projet des côtes d'une pièce à une autre. Je vais regarder FreeCad de plus près.


Pour les PCB, je les fait produire à l'extérieur : coût faible, produit de grande qualité et reproductible, étamage à l'or... Ce côté là ça va, ça fait parti de mon boulot donc je me débrouille. Auparavant pour mes projets perso je les tirai à la maison, mais résultat mitigé et mélanges acide chlorydriques, eau oxygénée, bof bof...

La question de la résistance du PLA ou de l'ABS pour ce genre de pièce reste entière. Je vais essayer de faire imprimer une pièce prise sur le site cité plus haut pour me rendre compte ce que cela donne en main et faire quelques essais destructifs...
 
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