3D印刷モデル航空機: 詳細な構築に関する段階的なガイド, 機能プロトタイプ

航空愛好家向け, エンジニア, そして愛好家, モデル航空機の構築は愛の労働ですが、伝統的な方法 (手削減プラスチックや組み立て既製キットのように) 多くの場合、創造性と詳細を制限します. それがここです 3D印刷モデル航空機 ゲームを変更します. このテクノロジーを使用すると、カスタムデザインを物理的に変えることができます, 高精度モデル - ヴィンテージの第二次世界大戦の戦闘機を再現したり、未来的なドローンを設計したりするかどうか. クリエイティブコンセプトから最終テストフライトまで, このガイドは、モデル航空機の3D印刷のすべての段階を分解します, 実世界の例があります, ツールの比較, 一般的な間違いを避けるためのヒント.

1. ステップ 1: クリエイティブデザイン - 航空ビジョンをコンセプトに変えます

すべての優れた3Dプリントモデル航空機は明確で始まります 創造的なデザイン. このステップは、あなたのアイデアを有形の計画に変換することです。必要な高度な技術的スキルは必要ありません, モデルを現実的で機能的にする重要な詳細に焦点を当てています.

あなたの創造的なデザインに何を含めるか:

• 航空機タイプ: それは固定翼の飛行機ですか (例えば。, スピットファイア), ヘリコプター, またはドローン? これにより、モデルの基本的な形状が決定されます.
• 規模: 詳細と印刷可能性のバランスをとるスケールを選択します (一般的なスケール: 1:48 小さなモデル用, 1:24 大きい場合, より詳細なもの). 例えば, a 1:48 スケールスピットファイアは長さで約20cmです。ほとんどのホーム3Dプリンターに最適です.
• 重要な機能: 翼のような詳細に注意してください (真っ直ぐ, 曲線, または掃引), 着陸装置, プロペラ, コックピットの窓. 機能モデルには追加の機能が必要になる場合があります (例えば。, フライングドローン用の取り外し可能なバッテリーコンパートメント).

実世界の例: 設計a 1:48 Scale WWII Spitfire

愛好家は、スピットファイアモデルを3D印刷したいと考えていました. 彼らのデザインステップ:

1. 正確なプロポーションを取得するために、本物のスピットファイアのリファレンス写真を調査しました (例えば。, 翼幅対. 胴体の長さ).
2. 紙のサイドビューをスケッチしました: 20CM胴体長 (1:48 規模), 24CMウィングスパン, そして丸いコックピット.
3. マークされた機能の詳細: 回転プロペラ, 格納式着陸装置 (表示用), そして小さなデカールの配置 (例えば。, 飛行隊のロゴ).

このスケッチは3Dモデリング段階の青写真になりました.

2. ステップ 2: 3Dモデリング - デザインをデジタルモデルに変換します

創造的なデザインができたら, 次のステップは、aを構築することです 3Dデジタルモデル 専門ソフトウェアを使用します. 選択したソフトウェアは、スキルレベルと航空機の複雑さによって異なります. 以下は、トップオプションの比較です:

例: ブレンダーのスピットファイアのモデリング

愛好家はブレンダーを使用してスピットファイアモデルを構築しました:

1. 基本的な胴体の形で始まりました (伸びたシリンダー), 次に、ブレンダーの「押出」ツールを使用して曲線翼を追加しました.
2. 詳細を追加しました: 「ループカット」ツールを使用して、胴体にパネルラインを作成します, シートとコントロールスティックで小さなコックピットをモデル化しました.
3. BlenderのAsset Libraryから事前に作成されたプロペラモデルをインポートしました (労働時間を節約します) 胴体に合うようにサイズを調整しました.

最終的なデジタルモデルの準備が整いました 8 時間 - 伝統的な青写真を手に渡すよりも速い.

3. ステップ 3: モデルの最適化 - 3D印刷可能であることを確認してください

最適化されていないと、画面上で見栄えの良いモデルが印刷中に失敗する可能性があります. モデルの最適化 構造的欠陥を修正します, 材料の無駄を減らします, プリンターとの互換性を保証します.

主要な最適化ステップ:

1. 構造の安定性を確認してください: 翼や着陸装置などの部品が重量をサポートするのに十分な厚さであることを確認してください. aの 1:48 スピットファイア, 翼は少なくとも1.5mmの厚さでなければなりません (薄い翼は、印刷中に壊れる可能性があります).
2. オーバーハングを排除します: オーバーハング (サポートなしで外側に伸びる部品, 例えば。, 翼の先端) 崩壊する可能性があります. モデリングソフトウェアを使用して、小さなサポートを追加します (例えば。, 薄いストラット) または、デザインを調整します (例えば。, 翼の角度はわずかに下にあります).
3. 中空の大きな部品: 胴体や翼を空洞化することができます (1〜2mmの壁を離れます) 素材を保存するため. 例えば, スピットファイアの胴体をくすくすと、材料の使用が減少しました 40% そして、印刷時間を切ります 2 時間.
4. 大きなモデルを分割します: 航空機がプリンターのビルドボリュームよりも大きい場合 (例えば。, 22cmプリンター用の30cmの翼幅モデル), 部品に分割します (例えば。, 左翼, 右翼, 機体) 「分割」ツールを使用します. 後で簡単に組み立てるために、部品間に0.1mmの許容範囲を追加します.

例: ドローンモデルのオーバーハングを修正します

3Dプリントドローンを設計するエンジニアは、プロペラアームが60°のオーバーハングを持っていることに気付きました。. 彼らはモデルを最適化しました:

• 腕と胴体の間に小さな三角形のサポートを追加します.
• オーバーハング角を45°に減らします (ほとんどのプリンターは、サポートなしで処理できます).

最適化されたモデルは完全に印刷されました, 部分が壊れていない.

4. ステップ 4: 印刷準備 - モデルを実現する準備をしてください

印刷する前, プリンター用のデジタルモデルを準備する必要があります. これには、2つの重要なステップが含まれます: ファイルのエクスポートとスライス.

a. モデルを印刷可能な形式にエクスポートします

ほとんどの3Dプリンターは使用します STL (ステレオリスム造影) または OBJ (波面オブジェクト) ファイル. エクスポートする:

• モデリングソフトウェアで, go to “File” > “Export” > Select “STL.”
• 「バイナリSTL」を選択します (ファイルサイズが小さくなります) 「ASCII STL」の代わりに (大きくて互換性が低い).
• モデルが部品に分割されている場合, 各部品を別のSTLファイルとしてエクスポートします (例えば。, 「spitfire_fuselage.stl,」「spitfire_leftwing.stl」).

b. スライシングソフトウェアでモデルをスライスします

スライシングソフトウェア STLファイルをに変換します Gコード - プリンターがレイヤーごとに印刷するために使用する命令. 人気のあるオプションには、キュラが含まれます (無料) およびSimplify3d (有料). モデル航空機のキースライス設定:

例: スピットファイアモデルのスライス

愛好家はキュラを使用してスピットファイアをスライスしました:

1. すべてのSTL部品をインポートしました (機体, 翼, プロペラ) 治療に.
2. プリンターを選択しました (クリーリティエンダー 3, ボリューム220×220×250mmを構築します) 詳細を得るために、層の高さを0.15mmに設定します.
3. インフィルを設定します 25% (表示に十分です) 翼の先端のツリーサポートを有効にします.
4. クリックした「スライス」 - CuraはGコードファイルを生成し、プレビューを表示しました: 総印刷時間でした 12 時間, 材料の使用は80gのPLAでした.

5. ステップ 5: 3D印刷 - ビルドプロセスを開始します

スライスしたファイルを準備してください, 印刷する時が来ました. 成功を確実にする方法は次のとおりです:

プリプリントチェック:

• プリントベッドを平準化します: レベルのないベッドは、部品が執着したり、ワープしたりすることを引き起こします. プリンターの自動レベルのツールを使用します (利用可能な場合) または、ベッドネジを手動で調整します.
• 適切な材料をロードします: プラはディスプレイモデルに最適です (印刷しやすい, 低コスト). 飛行モデルまたは耐久性のある部品用 (例えば。, 着陸装置), PETGまたはABSを使用します (強い, よりインパクトに耐える).
• 最初に小さな部分をテストします: 小さなコンポーネントを印刷します (例えば。, プロペラ) 問題を確認します (例えば。, 層の接着, 詳細な明快さ) モデル全体を印刷する前.

印刷中:

• 最初のレイヤーを監視します: 最初のレイヤーはベッドに滑らかに貼り付ける必要があります - それが斑状であれば, プリンターを一時停止し、ベッドの高さを調整します.
• 無人の印刷を避けてください: 長いプリント用 (8+ 時間), 1〜2時間ごとにチェックインして、材料ジャムや層のシフトがないことを確認してください.

実世界の例: スピットファイアを印刷します

愛好家はプラフィラメントをエンダーにロードしました 3 印刷を開始しました:

• 最初のレイヤー (胴体ベース) 完全に立ち往生してください - 反りはありません.
• 後 6 時間, 彼らは翼を印刷しました; ツリーのサポートは後で簡単に削除できました.
• 最後の部分 (プロペラ) 取った 45 数分と鮮明なディテールで出てきました (小さな刃の溝さえ見えました).

6. ステップ 6: 後処理 - モデルを磨き、組み立てます

印刷後, あなたのモデルは最高に見えるために少しの作業が必要です. 後処理 掃除が含まれています, サンディング, 絵画, とアセンブリ.

a. 部品をきれいにして磨きます

1. サポートを削除します: プライヤーまたは趣味のナイフを使用して、サポートをやさしく剥がす. 小さな部分の場合 (例えば。, コックピット窓), サンディングスティックを使用します (400 グリット) 残りのマークを滑らかにする.
2. 表面を磨きます: 粗いエッジのために200グリットのサンドペーパーから始めます, その後、滑らかな仕上げのために400グリット. サンディングはレイヤーラインを取り除きます。これは、現実的な外観のために重要です.
3. 隙間を埋めます: 部品に小さなギャップがある場合 (例えば。, 胴体と翼の間), 重曹を混ぜたPLAフィラーまたはスーパー接着剤を使用してそれらを満たします.

b. ペイントして詳細を追加します

1. モデルをプライムします: プライマーの薄いコートを塗ります (灰色または白) ペイントスティックを助けるために. 1〜2時間乾燥させます.
2. ベースカラーをペイントします: 広い領域にはアクリルスプレー塗料を使用してください (例えば。, 第二次世界大戦のスピットファイアのためのオリーブドラブ) 詳細については小さなブラシ (例えば。, 赤いプロペラのヒント).
3. デカールを追加します: 水面デカールを適用します (例えば。, 飛行隊のロゴ) 信頼性のために. 塗料を保護するために透明なコートでシールします.

c. モデルを組み立てます

1. 部品を接着します: プラ接着剤を使用します (PLA部品用) またはスーパー接着剤 (PETG/ABSの場合) 翼を取り付けるには, 機体, そして着陸装置. 接着剤が乾くまでクランプと一緒に部品を保持します (10–15分).
2. 機能部品をインストールします: 飛行モデル用, モーターを追加します, バッテリー, およびコントローラー. 表示モデル用, 飛行中に航空機を披露するスタンドを取り付ける.

7. ステップ 7: アセンブリテスト - 機能とバランスを確認します

最後のステップは、モデルをテストすることです。特に機能的な飛行航空機の場合.

表示モデル用:

• バランスを確認してください: モデルをスタンドに置く - 前方や後方に傾けないようにする. 必要に応じてスタンド位置を調整します.
• 詳細を検査します: ゆるい部品を確認してください (例えば。, ぐらつきプロペラ) 必要に応じて再接着します.

飛行モデル用:

• 回転テスト: プロペラを回転させて、スムーズに回転するようにします (胴体からの摩擦はありません).
• テスト飛行: 短いことから始めます, オープンエリアでの低飛行. コントロールを調整します (例えば。, エレベータートリム) モデルがドリフトまたは失速する場合.

例: 3Dプリントドローンのテスト

エンジニアが3Dプリントドローンをテストしました:

1. プロペラを回転させました - 彼らはで回転しました 3,000 RPM (ジャムはありません), 厚さ1.5mmのモーターマウントのおかげです.
2. 2分間のテストフライトを行いました: ドローンは着実にホバリングしました, そして、3D印刷された着陸装置は、ソフトランディングの影響を吸収しました.

モデルは、コマーシャルドローンと同様に実行されました 1/3 コスト.

3D印刷モデル航空機に関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, 我々は信じている 3D印刷モデル航空機は、創造性とエンジニアリングの完璧なブレンドです - それは愛好家と専門家が同様に航空設計の限界を押し広げることができます. 3Dプリンター (YG-200のように, 250×250×300mmのビルドボリューム) 航空機モデル用に最適化されています: PLA/PETGをスムーズに処理し、正確なレイヤーコントロールを提供します (0.1mmまで) パネルラインなどの詳細については. 航空クラブと協力して印刷しました 1:48 スケールファイタージェット, からのビルド時間を削減します 2 週 (従来の方法) に 3 日. 初心者向け, プロセスを学ぶために、シンプルなドローンフレームから始めることをお勧めします, 次に、複雑な固定翼モデルに移動します. 3D印刷は、モデルの構築をより速くするだけでなく、アクセスしやすくするだけです, 航空の夢を具体的なモデルに変える.

よくある質問:

Q1: 空飛ぶモデル航空機を3D印刷できますか, または、それらは展示用です?

はい! 機能的な飛行モデルを印刷できます。正しい素材を選択してください (耐久性のためのPETGまたはABS) 重量バランスの設計. 例えば, 軽量のプラ胴体とPETGモーターマウントを備えた3Dプリントドローンは、小さなバッテリーで10〜15分間飛ぶことができます. 翼のような部品が十分に厚いことを確認してください (1.5–2mm) 風力を扱う.

Q2: モデル航空機に使用できる最小の3Dプリンターは何ですか?

ほとんどのホーム3Dプリンター (ボリューム200×200mmm以上を構築します) 小規模から中モデルで動作します (1:48 に 1:32 規模). 例えば, 220×220mmプリンターを印刷できます 1:48 スピットファイア (〜20cmの長さ) ワンピースで. より大きなモデルが必要な場合 (1:24 規模), 部品に分割します (翼, 機体) プリンターに適合します.

Q3: モデル航空機を3D印刷するのにいくらかかりますか?

典型的にはコストが低くなります \(5- )50, サイズと素材に応じて. 小さい 1:48 Spitfireは〜80gのPLAを使用します (\(2- )3). 大きい 1:24 スケールモデルは、〜300gのPETGを使用します (\(10- )15). 追加 \(5- )10 塗料とデカール用, そして、総コストは、事前に作られたプレミアムモデルキットよりもはるかに低いです (\(50- )100+).