Piezas de dron impresas: brazos, protecciones y soportes
Qué piezas de un dron se pueden imprimir y cuáles no, cómo pesar menos sin perder resistencia, y por qué el calor del sol es el enemigo real.
En un dron todo se juzga por dos números: lo que pesa y lo que aguanta. Casi todas las decisiones de diseño son un intercambio entre esos dos, y la impresión 3D es buena en ese juego porque puedes cambiar el reparto de material sin cambiar de proveedor.
Lo que se imprime bien
- Protectores de hélice. La aplicación estrella: en TPU absorben el golpe, no rompen la hélice y no rompen lo que tocan.
- Soportes de cámara, de GPS, de antena y de receptor. Piezas pequeñas, a medida, imposibles de comprar exactamente como las necesitas.
- Trenes de aterrizaje y patas. En TPU aguantan aterrizajes duros sin transmitir el golpe a la placa.
- Canopys, cubiertas y carenados: protegen la electrónica y son pura geometría a medida.
- Amortiguadores y silentblocks de cámara en TPU, para quitar la vibración del motor de la imagen.
- Piezas de banco y de taller: soportes de calibración, cunas de transporte, plantillas de montaje.
Los brazos: la conversación honesta
Los brazos de un dron de carreras se hacen en fibra de carbono laminada, no impresos, y por una razón que conviene entender: la fibra laminada tiene fibras continuas que recorren el brazo de punta a punta, y esa continuidad es de donde sale la rigidez y la resistencia. El PLA con fibra de carbono impreso tiene fibras de décimas de milímetro repartidas al azar. El nombre coincide; el material no se parece.
Eso no significa que no se pueda imprimir un brazo: para un dron pequeño, lento, de vuelo suave o de banco de pruebas, funciona. Significa que hay que saber lo que se está haciendo, sobredimensionar, y aceptar que es una pieza de prototipo. Y significa que si el dron vuela sobre gente, sobre tráfico o a velocidad, un brazo impreso no es la pieza correcta.
El enemigo que nadie prevé: el sol
Es el fallo más frecuente y el más evitable. Un dron negro esperando en el suelo un día de verano en Barcelona pasa de 55 °C sin problema, y a esa temperatura una pieza de PLA se ablanda estando quieta. La gente descubre el problema cuando el soporte de la cámara ha cedido en el maletero, no en vuelo. Cualquier pieza que vaya a estar al sol se hace en PETG como mínimo, y en ABS si además coge calor de la electrónica.
Bajar peso sin perder resistencia
- 1Quita material del centro, no de las paredes. La rigidez de una pieza vive en su superficie exterior; el relleno del medio apenas aporta y pesa.
- 2Tres perímetros y 15 % de relleno pesa menos y aguanta más que dos perímetros y 40 %.
- 3Vacía en el CAD antes de tocar el relleno. Una pieza diseñada hueca siempre gana a una maciza con relleno bajo.
- 4Redondea todo lo que puedas. Los radios reparten la tensión y permiten quitar material en el resto de la pieza.
- 5No bajes la altura de capa buscando resistencia: no la da. Da acabado, y multiplica el tiempo y el precio.
¿Se puede imprimir un brazo de dron que aguante de verdad?
En un dron pequeño, lento o de banco de pruebas, sí, sobredimensionando la sección y aceptando que es una pieza de prototipo. En un dron rápido, no: la fibra laminada aguanta porque las fibras son continuas de punta a punta, y el filamento con fibra corta no reproduce eso por mucho que comparta el nombre. Y sobre personas, nunca.
¿Qué material para un protector de hélice?
TPU, sin dudarlo. Un protector rígido transmite el golpe a la estructura y se parte; uno flexible absorbe el impacto, se deforma y vuelve. Es exactamente la pieza para la que el TPU existe.
¿Cuánto pesa una pieza impresa comparada con la original?
Depende del relleno y del material, pero una pieza impresa hueca suele estar en el mismo orden que una inyectada, y bastante por encima de una de fibra laminada del mismo tamaño. Si el peso es crítico, mándanos la pieza con el presupuesto de gramos que tienes y ajustamos paredes y relleno a ese número.