Dron unibody impreso en 3D con Mark X: diseño, construcción y rendimiento de vuelo

Si nos ha seguido recientemente, probablemente haya visto nuestra nueva pieza favorita de Mark X: un dron unibody impreso en 3D. Concebido como muestra de la escala, resistencia y acabado superficial de componentes Mark X, ha superado todas las expectativas en la práctica. En este artículo recorremos el proceso de diseño, estrategia de impresión y rendimiento de vuelo de esta pieza revolucionaria.

Requisitos del dron

Al construir una pieza desde cero, definir requisitos claros es esencial. Para este dron identificamos cuatro criterios clave:

1. Construcción unibody: Una carcasa única e integrada demuestra el tamaño de la Mark X y elimina puntos débiles que crean ensamblajes de múltiples piezas.
2. Ajuste a hardware IRIS+: Elegimos el kit de dron IRIS+ probado para motores, electrónica de control y cableado. La cavidad interna debía alojar cada componente sin desplazar el centro de gravedad, y las piezas deben ser removibles para iteración rápida.
3. Impresión en Onyx sin soportes: El diseño completo contiene más de 220 cc de Onyx. Para mantener el tiempo de construcción bajo tres días, minimizamos el uso de fibra de carbono e ingeniamos la geometría para evitar estructuras de soporte, aprovechando la capacidad de Onyx para imprimir voladizos de más de 70°.
4. Ajuste en placa de construcción Mark X: Esta restricción requirió colocación creativa de hélices para respetar la dimensión de 250 mm de la placa manteniendo el equilibrio aerodinámico.

Diseño e iteración

A pesar de la hoja de ruta clara, convertir el concepto en realidad imprimible presentó sorpresas. Comenzamos con un boceto superior que posicionaba las cuatro hélices de 245 mm. La placa de 250 mm dejaba solo 5 mm para los soportes de motor, forzando a las hélices frontal y trasera a colisionar en el boceto. Elevar el par trasero a un plano superior resolvió el choque y mantuvo todos los rotores libres.

Luego, modelamos cada componente IRIS+ en Onshape, usando esos archivos para tallar las cámaras internas del cuerpo principal. Soportes personalizados mantuvieron la electrónica centrada y enrutaron cables ordenadamente a lo largo de brazos huecos. Como Onyx puede imprimir sin soporte sobre ángulos de 70°, evitamos rediseño pesado para mantenernos sin soportes. Tras subir el archivo a Eiger, el tiempo de impresión proyectado fue de aproximadamente dos días, bien por debajo de nuestro objetivo de tres días.

Aunque el primer vuelo tuvo éxito, el dron no encajaba perfectamente. Continuamos iterando, produciendo cuatro prototipos distintos, cada uno refinando distribución de peso, montaje de motores y superficie aerodinámica. Gracias a la velocidad de prototipado rápido de Mark X, reimprimir una pieza de 220 cc toma solo un par de días, haciendo la mejora iterativa sencilla.

Rendimiento de vuelo

En cada iteración, el dron rindió a la par de la plataforma IRIS+ original. Variaciones menores en equilibrio y empuje se compensaron fácilmente en el controlador de vuelo. En general, el diseño impreso en 3D ofrece estabilidad, agilidad y resistencia comparables.

Nota: Seguimos refinando el diseño y no hemos publicado aún un archivo .stl. Una vez completada la iteración final, se compartirá el archivo. Síganos en Facebook, Twitter, Instagram y LinkedIn para actualizaciones.