Pneus adhérents, creux, en silicone pour robots et RC

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Introduction : Pneus Grippy, Hollow, Silicone pour Robots et RC

A propos : Tout ce que vous devez savoir c'est que j'existe......

Les imprimantes 3D sont couramment disponibles, et elles permettent la création de pièces en plastique dur. Cependant, même avec du TPU et des filaments flexibles, les matériaux de dureté minimale pouvant être imprimés sont encore trop rigides pour faire de bons pneus vous pouvez vous retrouver avec des disquettesparois latérales, mais le matériau n'est pas "collant". Heureusement, il existe un matériau disponible dans presque toutes les quincailleries pour seulement quelques dollars qui est fantastique pour cela : le silicone. Il est vendu pour sceller les salles de bains, mais c'est aussi un matériau fantastiquepour le moulage de bricolage.

Lorsque vous avez besoin d'un pneu adhérent pour votre robot, c'est un processus relativement rapide et facile d'imprimer un moule en 3D et de couler un pneu. Plusieurs autres instructables couvrent cela. En voici quelques-uns :

Ce sont toutes des roues pleines, et par conséquent les pneus sont rigides et lourds. Dans ce instructable, je vais présenter une méthode pour couler des pneus qui sont creusés. Cela signifie qu'ils sont plus légers et plus flexibles. Cela devrait signifier leles pneus fonctionnent mieux dans les situations hors route et à forte adhérence. Si le pneu est trop flexible et que le poids du véhicule le déforme trop, vous pouvez utiliser des mousses de la même manière que les pneus de voiture RC.

Cette méthode de fabrication de pneus convient aux chenilles à micro-échelle, aux robots tout-terrain ou si vous voulez simplement des pneus à l'échelle précise que vous ne pouvez pas acheter. Je n'évaluerais pas ces pneus pour une vitesse particulièrement élevée, donc probablement pasallez les mettre sur des véhicules de course.

Dans la plupart des instructions de moulage en silicone, les gens mélangent de la glycérine ou du bleuet avec le silicone pour l'aider à prendre. C'est parce que le silicone prend lentement 3 mm par 24 heures. Parce que nous ne coulons que des parois latérales d'environ 1 mm d'épaisseur, vous pouvez le fairece processus sans aucun additif - bien que oui, cela prend un peu plus de temps à définir.J'ai constaté que lorsque les flancs sont inférieurs à 1 mm environ, il commence à être difficile à monter sur les jantes, il y a donc une limite inférieure pratique d'environ 1,5 cm de diamètre de pneus.

J'ai utilisé un processus similaire pour créer de petites pistes si les robots de style char sont plus votre style. Le processus de conception et de moulage des pistes peut être le sujet d'un futur ible.

Fournitures

  • Mastic silicone de quincaillerie
  • imprimante 3D + filament
  • Blender3D et un ordinateur si vous souhaitez concevoir vos propres pneus/bandes de roulement
  • Outils pour démouler tels qu'une pince à épiler émoussée, une brochette en bois, etc.

Étape 1 : Modélisez votre pneu, vos moules et votre jante

La première étape consiste à concevoir le pneu et à fabriquer le moule. Je n'enseignerai aucun logiciel de modélisation ici car vous avez probablement déjà vos favoris. Mon processus ressemble à :

  1. Modéliser la forme globale
  2. Faites une seule "cosse" de la bande de roulement
  3. Enroulez la bande de roulement autour du pneu, et "union" booléen pour qu'il s'agisse d'un seul objet
  4. Soustrayez le pneu d'un cylindre pour former deux moitiés de moule. Le pneu doit être divisé autour de sa circonférence. Il doit y avoir un trou dans le cylindre. Le profil du pneu sera déterminé par le diamètre de ce trou
  5. Modéliser un "grattoir" Cela définit le profil intérieur. Ses principales caractéristiques sont :
    1. ergots saillants sur la largeur du moule pour qu'il puisse être maintenu aligné tout en le faisant glisser autour du moule
    2. Une "langue" intérieure qui définira le profil intérieur et l'épaisseur de paroi du pneu
    3. Une poignée dépassant d'un côté. Cela facilite la saisie et le glissement autour du moule.
    4. Un biseau sur la languette pour aider à forcer le silicone dans la bande de roulement et contre les flancs.
  6. Modélisez le rebord sur lequel il s'adaptera. Il est difficile d'en faire un qui soit facilement imprimable, mais la plupart des imprimantes peuvent faire des surplombs d'environ 1 mm sans trop de problème.

Il est probablement plus facile de regarder les images dans cette étape.

Lors de la conception du pneu, plus la bande de roulement est robuste, plus il sera difficile à retirer du moule. Cela dit, vous pouvez devenir assez gros, et comme il s'agit d'un moule en deux parties, vous pouvez mettre des détails sur les flancs du pneu. Essayez de rester au-dessus de 1 mm environ pour les flancs. Plus mince que cela et il sera difficile de monter sur les jantes.

Je n'utilise pas de goupilles d'alignement sur le moule car il est assez difficile de retirer le pneu lorsque vous pouvez utiliser un mouvement relatif entre les deux moitiés du moule. S'il y a quelque chose qui les bloque ensemble, ce serait encore plus difficile à retirer. Au lieu de cela, jeutilisez des marqueurs d'alignement et utilisez du ruban adhésif pour maintenir les moitiés de moule ensemble.

Si vous ne voulez pas modéliser le vôtre, j'ai joint le modèle ci-dessus à la fois en tant que STL et en tant que fichier .blend blender 2.8

Étape 2 : Trancher et imprimer

Prenez votre trancheuse préférée, disposez les pièces et appuyez sur Imprimer.

La fonte conserve beaucoup de détails, donc des impressions à plus haute résolution donneront des pneus plus beaux. Cependant, je suis impatient alors j'ai imprimé à une hauteur de couche de 0,3 mm.

Si vous n'avez pas trouvé l'option "compensation de taille horizontale" ou "expansion horizontale" dans votre trancheuse, allez la chercher. Cela signifie que vous n'avez pas à mettre de tolérance dimensionnelle sur tout. Cela signifie que je peux avoirle grattoir soit de la taille exacte dans le logiciel de CAO, et je sais que ce sera un ajustement assez serré mais toujours mobile une fois imprimé.

Étape 3 : Moulez-vous un pneu

Le PLA ne colle pas au silicone, donc techniquement aucun démoulage n'est nécessaire. Cela dit, en raison de la forme d'une bande de roulement de pneu, l'ajout d'une huile légère peut rendre le démoulage considérablement plus facile. Après avoir appliqué l'agent de démoulage ou pas tout çanous devons faire pour préparer est de maintenir les deux moitiés du moule ensemble. Pour cela, j'ai utilisé du ruban isolant électrique car il est facilement amovible lorsque le moule a pris. Assurez-vous que les marqueurs d'alignement sont alignés

Ensuite, vous devez mettre un tas de silicone dans le moule. Je le fais avec un bâton de popsicle en bois. Je trouve qu'essayer d'être conservateur sur le silicone est plus susceptible d'entraîner un échec du moulage où le silicone n'obtient pasdans tous les coins, alors assurez-vous d'en ajouter suffisamment.

Enfin, faites passer le grattoir autour de l'intérieur du moule, en enlevant l'excès de silicone si nécessaire. Assurez-vous que le silicone a pénétré le mieux possible dans la bande de roulement et inspectez le talon du pneu pour vérifier qu'il pourraasseyez-vous sur le rebord. Si trop de silicone s'est détaché, vous pouvez en mettre sur le grattoir et l'étaler à nouveau.

Après quelques minutes d'exposition à l'air, une fine couche se formera sur la surface en silicone. Lorsque cela se produira, un grattage supplémentaire épluchera la couche et elle collera sur le racleur. Ensuite, lorsque vous gratterez, le silicone solidifié rayera l'intérieurdu pneu et peut entraîner des taches fines et manquantes. Pour éviter cela, travaillez rapidement.

Si vous êtes pressé pour la pièce, vous pouvez mélanger de la glycérine, de la farine de maïs ou l'un des nombreux autres additifs au silicone. comme décrit dans d'autres instructables. Cela réduit le temps dont vous disposez pour utiliser le grattoir, maissignifie que vous pouvez produire un pneu complet en une demi-heure environ. J'ai découvert que l'utilisation d'accélérateurs modifiait la texture du silicone et entraînait un composé plus rigide. En raison des parois minces de ces pneus, un accélérateur est complètement facultatif. Si vouspour le moulage de pièces plus épaisses, vous voudrez probablement utiliser un accélérateur.

Si vous voulez colorer le pneu, vous pouvez mélanger différentes peintures. Dans le passé, j'ai utilisé des aquarelles très bon marché, et d'autres en ligne suggèrent des acryliques. Pour cela, mettez simplement du silicone dans un gobelet de mélange avec lepeindre et bien mélanger.

Étape 4 : Démoulez vos pneus

Mon tube de silicone prétend durcir à 3 mm par jour. Les impressions 3D ne sont pas étanches à l'air, donc c'est 3 mm des deux côtés par jour. Le silicone le plus épais sur mon pneu est de 2 mm d'épaisseur, donc je devrais laisser le silicone sécherpendant 8 heures une nuit. Si vous avez utilisé un accélérateur, cela peut être fait en aussi peu qu'une demi-heure, mais cela ne fait jamais de mal d'attendre plus longtemps. Si vous vous précipitez, des parties de la bande de roulement resteront dans le moule et vousJe devrai couler un pneu entièrement neuf, il vaut donc la peine d'attendre qu'il soit définitivement sec. Si vous utilisez du vrai silicone, il sentira l'acide acétique pendant le durcissement. Lorsqu'il cessera de sentir, il est probablement principalement sec.

Si vous avez une bande de roulement épaisse, il sera assez difficile de retirer le pneu. Les outils que j'ai utilisés pour retirer le pneu sont :

  • pince à épiler émoussé
  • Une brochette de kebab en bois. L'extrémité pointue est à la fois pointue et un peu molle.
  • Un bâton de popsicle

Commencez par libérer le flanc. Ensuite, étirez les deux moitiés du moule et poussez entre elles pour commencer à libérer la surface de la bande de roulement. Continuez à travailler le pneu en perdant. Il n'y a pas de magie ici, juste de la patience. Le silicone est raisonnablement résistant,mais vous devriez quand même être prudent et prendre votre temps.
Si le silicone se sépare en une couche intérieure et une couche extérieure, ou laisse des crampons derrière, alors vous n'avez pas attendu assez longtemps avant de démouler.

Étape 5 : Terminé ! Résumé et réflexions pour un développement ultérieur

Dans l'ensemble, je suis très satisfait de la qualité des pneus résultants. Bien que je n'aie pas encore terminé un véhicule avec eux, dans mes tests non scientifiques, ils semblent faire assez bien. Certainement mieux que tout ce que j'ai fait d'autreproduit à la maison auparavant. Les détails capturés par le silicone de la cale sont plus élevés que ce à quoi je m'attendais. Il est possible qu'avec une impression haute résolution, vous puissiez mettre des détails d'échelle sur les parois latérales.

Avec cette conception de moule, le talon où le pneu se monte sur la jante a la même épaisseur que le flanc, vous devez donc coller le pneu sur la jante pour éviter qu'il ne se détache des forces latérales. Avec la méthode du moule ouvert et du grattoir, jeJe ne pense pas qu'il existe un moyen d'avoir un talon plus épais. Peut-être existe-t-il une autre conception de moule? J'ai regardé comment les pneus de voiture RC sont fabriqués et ils ont un moule intérieur. Lors du démoulage, de l'air comprimé est utilisé pourballonner le pneu sur le moule intérieur. Peut-être que quelque chose de similaire pourrait être fait ? Je ne sais pas si le silicone de quincaillerie est assez extensible pour le faire, et je ne suis pas convaincu de pouvoir retirer le moule extérieur sans pouvoir écraser le pneu.

Finaliste dans le
Concours de robotique

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