Impresión 3D – Avión RC Model-V de Eclipson Airplanes

Vamos a empezar con la impresión del fuselaje. Lo primero que llama la atención en cuanto metemos las piezas en el slicer es la simplicidad de su estructura interna. Al contrario que en otras marcas donde se refuerza con mallas cruzadas de delante a atrás para dar solidez al cajón, Eclipson apuesta por hacer un simple doble fondo que albergará la electrónica y debajo de él un tabique vertical hasta la panza. Simplemente con esto se consigue que la parte baja del fuselaje sea sólida y resistente. Los flancos hasta la carlinga van en doble pared (0.8 mm. de espesor), más que suficiente para este avión tan ligero.

En las dos secciones de cola la solución es inteligente: el suelo de la cabina se va transformando en suave transición en dos tubos laterales al fuselaje. Estos tubos, pegados internamente a la piel del avión, hacen de estructura que da solidez. Y a la vez sirven como guía de las varillas de mando para las superficies de cola. Sencillo pero efectivo. La versión que os muestro fue uno de los primeros prototipos, en la versión final se añaden además unas pequeñas nervaduras horizontales y vertical, siendo la cola mucho más fuerte aun.

Como en todas las colas en V, las superficies de estabilización y mando son bien sencillas. Piezas enteras y simétricas, muy ligeras, pensadas para poder ser desmontables como veremos más adelante. Una recomendación: en todas estas piezas finas y altas, yo aconsejo imprimir de forma que queden alineadas con el eje Y, así el balanceo lateral es menor y ofrecerán mejor calidad de acabado.

La tapa de la cabina tampoco ofrece mayor problema, se hace en dos piezas.

A la derecha puedes pinchar en las imágenes para verlas con más detalle.

Para el tren de aterrizaje hay que abandonar la técnica de capa fina y usar relleno importante en las piezas, alrededor del 40% en la parte principal. Llevará además de refuerzo dos varillas de carbono de 2 mm, evitando así que las patas flexionen en exceso. Las carenas no son tan críticas puesto que no llevan esfuerzo estructural. Pero si recomiendo imprimirlas al menos con dos perímetros puesto que recibirán impactos en pistas no demasiado bien acondicionadas.

Las ruedas son impresas también. Por un lado la llanta, en LW-PLA con relleno estándar (20%) y un par de perímetros, quedan así resistentes y tremendamente ligeras. Por otra parte imprimiremos los neumáticos en material flexible. Basta un relleno ligero (3-5%) intentando que quede simétrico respecto al eje de giro. Si se quiere que el neumático sea firme, usamos TPU 98A con dos perímetros. Si por el contrario se prefiere que sea suave y flexible, usad TPU 93A con uno o dos perímetros.

Si comparamos la estructura de las alas de Eclipson con las de otros diseñadores, vemos que son extremadamente sencillas y no por ello más débiles. En este caso se ha previsto la utilización de un tubo de carbono puesto que el LW-PLA tiene una mayor flexibilidad que el PLA. El resto son simples tabiques verticales de refuerzo a lo largo de todo el ala, que forman además el cajeado para los servos de alerones y las conducciones de sus cables hacia el fuselaje.

La primera impresión realmente es de escepticismo ante esta solución y más en un material tan ligero. Sin embargo, en cuanto se montan las alas se comprueba que la solidez está asegurada, y en vuelo se confirma su fiabilidad como ya veremos. Os dejo unas cuantas imágenes para ilustrar. Como siempre pinchad en ellas para verlas con más detalle.

El montaje de las piezas se realiza como en casi todos los aviones impresos, con cianocrilato y acelerador. Quizá es impresión mía, pero con la porosidad del LW-PLA el tiempo de reacción del cianocrilato es algo mayor, dando tiempo a alinear bien las secciones antes de aplicar el acelerador, que las deja definitivamente pegadas.

El fuselaje no ofrece grandes dificultades de ensamblaje. Pequeñas pestañas ayudan a alinear bien las piezas. Simplemente se debe tener cuidado al pegar la sección de cola para que no quede revirada respecto al plano horizontal.

Los timones van abisagrados a los estabilizadores con cinta aislante. Por cierto, pega mal sobre el LW-PLA, pero un poco de cianocrilato soluciona el problema. Ahora podemos ya insertar las dos varillas de carbono de 2 mm. que lleva cada estabilizador para ser encastrado en la sección de cola del fuselaje.

En el cono de cola, un prisionero de 2 mm. pegado en su correspondiente alojamiento y escondido con una tapita circular será el que sujete esa varilla, haciendo así que los estabilizadores sean desmontables, ya sea por transporte o por causa de rotura. Se ve mejor en las imágenes de la derecha, de nuevo pinchad en ellas para verlas mejor.

Todo este conjunto de fuselaje ha dado un peso en la balanza de tan solo 66 gramos. Esta es la magia del LW-PLA !

Vamos ahora con las alas. En las tres secciones centrales se inserta un tubo de carbono de 6 mm. que impide que toda esa zona flexione en exceso. El tubo no es necesario pegarlo, encaja sin holgura y así se puede recuperar en caso de rotura. Ya os he comentado que el modelo que os estoy mostrando es un primer prototipo, en la versión ya comercializada se montan otros dos tubos de 4 mm. que llegan casi a los marginales. De todas formas sin ellos el ala se comporta también perfectamente mientras no hagamos mucha acrobacia.

Los alerones van abisagrados de la misma forma que los timones de profundidad. Por otro lado montamos las ruedas, pegamos las carenas, introducimos las varillas de carbono en el tren y ya podemos montar por primera vez el avión completo como se ve en la imagen de abajo.

Podemos pasar ya a montar la electrónica del avión. Empezamos por el motor, sujeto con sus cuatro tornillos a una bancada que sí conviene esté impresa en PETG, ABS o ASA, cualquier material robusto que además pueda soportar algo de calor. Esta bancada va sujeta con tres tornillos a la parte delantera del fuselaje.

Para organizar mejor los cables en la cabina, he diseñado una pequeña pieza de cosecha propia para que pasen agrupados por debajo de la batería. De esa forma todo queda un poco más ordenado y limpio a la vista.

El avión es muy ligero de cola, por lo que conviene retrasar en lo posible todos los pesos de cabina. Los servos de cola se montan atornillados sobre unos pequeños asientos impresos, que a su vez se pegan al suelo de la cabina. Los instalaremos lo más atrás posible sin llegar a tapar las aberturas del suelo para que pasen los cables de servos de alerones. Junto a los servos se instala el variador de velocidad (ESC) en un costado, en el opuesto va un multisensor que me permite tener por telemetría todos los datos del avión (consumo, nivel de batería, altitud, revoluciones del motor, etc).

Después montamos la batería sobre el organizador de cables, y justo delante el receptor de radio. conviene que sea en ese orden para conseguir un buen centrado del avión.

Por último, los servos de alerones van atornillados a las tapas de su receptáculo, a su vez atornilladas a las alas por el intradós y con un pequeño protector de la escuadra y reenvío.

Para la hélice decidí montar una plegable para poder explorar mejor las capacidades de este avión como motovelero.

Tenemos acabado el avión y en orden de vuelo, lo subimos a la balanza y arroja una cifra de 445 gramos. Realmente sorprendente para un avión impreso en 3D de casi 140 cm de envergadura.

El primer vuelo de cualquier avión siempre es un momento de nervios: los recorridos de mando serán suficientes?  Serán quizá excesivos?  El centro de gravedad será correcto?  Con este material además las dudas se acumulan: será suficientemente rígido o doblarán las alas en cuanto despegue?  Con lo bonito que ha quedado da pena que se rompa a la primera. Pero hay que probarlo, así que gases adelante progresivamente hasta el fondo.

Pues bien…. el avión se va solo al aire en poco más de 4 metros, y apenas 3 segundos de vuelo después te invade una tranquilidad y sensación de seguridad increíbles. Hacía tiempo que no disfrutaba de un estreno tan cómodo.

El motor desarrolla un máximo de 160W con batería 2S y hélice 8×4. Con un empuje de aproximadamente 440 gramos está muy cerca de una relación peso/empuje  de 1:1, por lo que mueve el avión con soltura. Con gases abiertos al máximo asciende con alegría pero sin mucha tendencia a levantar el morro. El crucero es a una velocidad agradable con poco menos de la mitad de gas, y lo que es mejor, gastando apenas 1 amperio !!