Stampa 3D, programmi di disegno gratuiti per realizzare droni

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Continua l’approfondimento e lo studio di della stampa 3d con l’obiettivo finale di realizzare o interi droni, siano essi dedicati alla disciplina del FPV Racing o al mondo delle riprese professionali o al semplice svago in ambito modellistico.

A proposito di modellismo e possibili usi della stampante 3D. Giusto ieri, si aveva la necessità di costruire un separatore per proteggere le batterie dell’impatto con la sporgenza del connettore Micro USB posto sul retro della scheda ci controllo del drone da FPV Racing. Un pezzettino di gomma piuma probabilmente sarebbe stato sufficiente, ma la stampante nel laboratorio è presente, la volontà di imparare è tanta, è perché non provarci?

Come si diceva nel precedente articolo sulla Stampa 3D dedicata al mondo dei droni, se non si è capaci di disegnare con un programma di modellazione, è possibile cercare in rete alcuni pezzi nel formato di importazione STL, realizzati e messi a disposizione gratuitamente da qualche anima pia. Siccome nel nostro caso questo pezzo non esisteva, ci siamo rimboccati le maniche e lo abbiamo disegnato da nuovo.

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Esempio di trasmettitore per FPV Drone Racer, disegnato in Cad 3D e scaricabile dal servizio online https://grabcad.com/

Quali sono i programmi modellazione gratuiti?

Ce ne sono tanti e certamente ce ne dimenticheremo parecchi, segnaliamo quindi quelli online, usabili senza dover installare nulla sui propri PC o Mac, al solo costo di un indirizzo email valido. come ad esempio: ThinkerCad oppure OnShape.
Se invece siamo disposti a sacrificare qualche centinaio di megbayte del nostro disco fisso, possiamo testare la FreeTrial di Fusion 360, oppure 123D Design e in alternativa Sketchup.  Alcuni dei programmi sopra menzionati esistono in versione completamente gratuita con possibilità di passare alla Premium. In genere per gli scopi necessari alla realizzazione di alcuni oggetti dedicati ai droni: supporti o interi telai per i droni, le versioni free sono più che sufficienti.

Sempre dal mondo OpenSource, esistono alternative con interfacce che assomigliano al mondo CAD, quali ad esempio OpenScad che ha come caratteristica di essere molto veloce per chi ovviamente usa più la tastiera che non il mouse. Disegnare un cerchio o un poligono di misure conosciute, è veramente facile senza dare quasi neanche un colpo al tasto del topo da scrivania.
Sempre di derivazione tecnica, è presente anche l’ottimo FreeCad, anche  in lingua italiana, offre una community disponibile ad aiutare nei vari forum dedicati. Con un ambiente di lavoro multiplo e che inizialmente può leggermente stordire, ma dopo aver visto i primi video tutorial, risulta immediatamente comprensibile. Lo abbiamo provato e ci è piaciuto, alcune funzioni sono accessibili solo se… si è letto il manuale! Ma una volta appresi i concetti di base, passare dal disegno 2D a quello tridimensionale è abbastanza semplice. E’ presente ancora qualche baco, ma nulla di grave. Compatibilità di import export con i formati grafici vettoriali rinomati tra i disegnatori CAD, quali  STL, SVG, DXF, OBJ, DAE ecc.

Controllare la compatibilità con il formato STL

L’importanza di tutti questi programmi è che possano almeno esportare nel formato STL, ma anche l’importazione è ugualmente gradita. Questa indicazione è necessaria per poter consegnare il modello stereo litografico generato, al programma di CAM, cioè allo slicer che dopo aver fatto un rendering e suddiviso in strati il disegno, produrrà il codice macchina Gcode da inviare via cavo o tramite lettura di scheda di memoria alla stampante 3D.

Blender il top di gamma, ma forse troppo complesso.

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Non possiamo non citare il Gotha del disegno in 3D, sia esso per creare animazioni o modelli da stampare in solido con la 3D. Naturalmente parliamo di Blender, il non plus ultra del open source, al pari di blasonati programmi quali SolidWorks. Con Blender oltre alle modeste progettazione tridimensionali, si possono realizzare video animati in 3D, esplorare scene precedentemente create, realizzare giochi, sculture.
Insomma un vero paradiso per i creativi, ma forse troppo complesso per il nostro compito iniziale definito in testa a questo articolo.

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Il nostro compito: proteggere la batteria da eventuali collisioni con la presa Micro USB della Flight Control del drone a seguito di urti accidentali

La nostra personale scelta ricade su Sketchup, che una volta e pare ancora adesso in minima parte era di Google, ma ora risulta essere di proprietà di Trimble  Si proprio quella azienda che tra l’altro incorpora anche Trimble Navigation; marchio che gli appassionati di droni ben conoscono. Sketchup ha due versioni, una completamente free da noi usata per realizzare questo semplice prototipo e quella Pro che permette la compatibilità e l’importazione anche degli altri formati standard del CAD (DXF e DWG).

Sketchup nato per gli architetti, ma oltremodo valido per gli utilizzatori di stampanti 3D

L’approccio per questo programma di modellazione 3D, nato per progettazione urbanistica e architettonica è del tutto inusuale per chi ha fatto un minimo di esperienza con programmi CAD in 2D o con altri applicativi vettoriali. Si parte da un disegno in due dimensioni e poi con il mouse e alcuni strumenti si iniziano a spostare, allungare, modificare le forme con un semplicità quasi imbarazzante e che anzi mette certamente a disagio chi ha avuto esperienze diverse. Non parliamo poi dello strumento spingi/tira, vero cuore pulsante di Sketchup, grazie al quale con una semplice movimento si estrudono oggetti in 2D trasformando ad esempio un quadrato in un cubo o un cerchio in un cilindro.

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Una semplice squadretta di qualche centimetro da inserire tra la batteria e la flight control del drone.

Esistono in rete una quantità enorme di video tutorial che spiegano le basi di questo programma e non è certo nostra intenzione sostituirci a questi ottimi lavori registrati da professionisti, ma da qualche parte dobbiamo pure iniziare, quindi spiegheremo solo alcuni semplici passi per disegnare una semplice “L” tridimensionale di dimensioni note e conosciute. (vedi foto sopra)

Un piccolo esempio di realizzazione di un pezzo utile per il drone realizzato con il metodo della stampa 3D con Sketchup

Si apre il programma Sketchup, si disegna sul piano X-Y una rettangolo di  mm.26×11 – le dimensioni esatte possono essere indicate dopo aver abbozzato la figura e scrivendo su tastiera le dimensioni desiderate separate dal punto e virgola.

rettangolo-26x11

Si disegna un altro rettangolo di mm 26×2 che costituirà il lato lungo della squadretta a “L” prestando attenzione a disegnarlo sull’asse verde.

altro-rettangolo

Si passa quindi alla magia della estrusione usando lo strumento spingi/tira. Si selezione con la freccia la parte che si vuole estrudere, in questo caso a schiena della squadretta, e dopo aver cliccato sulla iconcina di Spingi/Tira si inizia il movimento nella direzione desiderata. Per avere un risultato preciso, si digita sulla tastiera il valore voluto, nel nostro caso 27 millimetri.

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Si passa quindi a estrudere il lato corto dandogli un spessore in altezza di 2 millimetri. Il risultato finale è quello di un angolare o squadretta tipo questo.
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estensioniConsiglio di salvare frequentemente per evitare di perdere il proprio lavoro. Per arrivare a consegnare il file generato al CAM,quindi Cura, Repetier Host o Scli3r è necessario installare un plugin per skecthup che permetta l’esportazione nel formato STL. Si andrà quindi con il mouse nel menu Finestra -> Extensione Warehouse e si digiterà nella barra di ricerca la parola STL.

 

 

Compariranno una serie di estensioni, nel nostro caso consigliamo quella visibile nello screenshot, in quanto gratuita e programmata al team di Sketchup.

export-STL
Dopo aver fatto il download del plugin e nel caso richiesto riavviato il programma, si riaprirà il file della squadretta precedentemente salvato, si selezionerà con  il mouse dopo aver scelto dal menu l’icona freccia il nostro disegno in 3D e sempre da Menu -> File si sceglierà Export STL e il gioco è fatto.

Ora non rimane che darlo in pasto allo Slicer preferito e in seguito attendere circa 20 minuti o meno per la stampa. Se l’oggetto rispetta misure e costruzione secondo le nostra volontà iniziali, si potrà inserire la squadretta a protezione della batteria sul nostro drone.

squadretta-risultato-finale-700

Nel prossimo articolo vedremo quali sono i programmi di slicing che vanno per la maggiore e i settaggi più importanti per partire con il piede giusto nella stampa 3D abbinata al settore droni.

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