फ्यूजन बोर्ड - 3डी प्रिंटेड इलेक्ट्रिक स्केटबोर्ड: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह निर्देश योग्य फ़्यूज़न ई-बोर्ड के लिए निर्माण प्रक्रिया का एक सिंहावलोकन है जिसे मैंने 3D हब में काम करते हुए डिज़ाइन और निर्मित किया था। इस परियोजना को 3डी हब द्वारा पेश की गई नई एचपी मल्टी-जेट फ्यूजन तकनीक को बढ़ावा देने के लिए और कई 3डी प्रिंटिंग तकनीकों को दिखाने के लिए और उन्हें प्रभावी ढंग से कैसे जोड़ा जा सकता है, के लिए कमीशन किया गया था।

मैंने एक इलेक्ट्रिक मोटर चालित लॉन्गबोर्ड का डिज़ाइन और निर्माण किया, जिसका उपयोग छोटी से मध्यम यात्राओं के लिए किया जा सकता है या सार्वजनिक परिवहन के साथ संयुक्त रूप से अधिक व्यापक यात्रा रेंज प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। इसकी उच्च गति है, बहुत ही कुशल है और उपयोग में न होने पर आसानी से ले जाया जाता है।

चरण 1: डिजाइन प्रक्रिया

मैंने लॉन्गबोर्ड के मुख्य मानक घटकों की पहचान करके परियोजना शुरू की; ट्रक, डेक और पहिए। ये शेल्फ भागों से दूर थे इसलिए मैंने इन्हें डिजाइन के शुरुआती बिंदु के रूप में इस्तेमाल किया। पहला चरण ड्राइवट्रेन को डिजाइन करना था, इसमें मोटर माउंट, गियरिंग सेटअप और ट्रकों में कुछ संशोधन शामिल हैं। मोटर माउंट का आकार और स्थिति बाड़ों के आकार और स्थान को निर्धारित करेगी, इसलिए यह महत्वपूर्ण था कि यह पहले पूरा हो गया हो। मैंने वांछित शीर्ष गति और टोक़ आवश्यकताओं की गणना की जिसने मुझे बोर्ड के लिए मोटर और बैटरी का चयन करने में सक्षम बनाया। गियरिंग अनुपात की भी गणना की गई और ड्राइव बेल्ट की लंबाई के साथ-साथ चरखी के आकार का चयन किया गया। इसने मुझे मोटर माउंट के सही आकार पर काम करने में सक्षम बनाया जिससे एक अच्छी तरह से तनावग्रस्त बेल्ट सुनिश्चित हो गया।

अगला चरण बैटरी और गति नियंत्रक (ईएससी) बाड़ों को डिजाइन करना था। चयनित डेक मुख्य रूप से बांस से बना होता है, इसलिए यह काफी लचीला होता है, बीच में काफी हद तक झुकता है। इसमें सवारी करने के लिए आरामदायक होने के फायदे हैं, क्योंकि यह सड़क में धक्कों को अवशोषित करता है, और उन्हें सवार को स्थानांतरित नहीं करता है। हालाँकि इसका मतलब यह भी है कि बैटरी और इलेक्ट्रॉनिक्स को रखने के लिए एक विभाजित बाड़े की आवश्यकता होती है, क्योंकि एक पूर्ण लंबाई वाला संलग्नक बोर्ड के साथ फ्लेक्स करने में सक्षम नहीं होगा और ऑपरेशन के दौरान जमीन से संपर्क करेगा। विद्युत बाधाओं के कारण इलेक्ट्रॉनिक गति नियंत्रक (ईएससी) को मोटर्स के सबसे करीब रखा गया था। चूंकि मोटर्स ट्रकों के माध्यम से जुड़ी हुई हैं, इसलिए मोड़ के दौरान स्थिति बदल जाती है, इसलिए मोटरों की निकासी की अनुमति देने के लिए बाड़े को डिजाइन किया जाना था।

बैटरी सिस्टम को डेक के दूसरे छोर पर रखा गया था और बिजली से संबंधित इलेक्ट्रॉनिक्स रखे गए थे। इसमें बैटरी पैक शामिल है, जिसमें 20 लिथियम आयन 18650 सेल, बैटरी प्रबंधन प्रणाली, ऑन/ऑफ स्विच और चार्जिंग सॉकेट शामिल हैं।

मैंने पूरी डिज़ाइन प्रक्रिया के लिए Autodesk Fusion360 का उपयोग किया, इस सॉफ़्टवेयर ने मुझे मुख्य असेंबली के अंदर घटकों को जल्दी से मॉडल करने में सक्षम बनाया जिससे विकास के समय में काफी तेजी आई। मैंने फ़्यूज़न 360 में सिमुलेशन सुविधाओं का भी उपयोग किया ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पुर्जे पर्याप्त रूप से मजबूत होंगे, विशेष रूप से मोटर माउंट। इसने मुझे वास्तव में माउंट के आकार को कम करने में सक्षम बनाया क्योंकि मैं ताकत और विक्षेपण आवश्यकताओं को सत्यापित कर सकता था और एक उपयुक्त सुरक्षा कारक बनाए रखते हुए सामग्री को हटा सकता था। डिजाइन प्रक्रिया पूरी होने के बाद 3डी प्रिंटिंग के लिए अलग-अलग हिस्सों को निर्यात करना बहुत आसान था।

चरण 2: ड्राइवट्रेन

इलेक्ट्रॉनिक्स बाड़े के लिए उपयुक्त निकासी सुनिश्चित करने के लिए मैंने पहले ड्राइवट्रेन का निर्माण पूरा किया। मैंने उपयोग करने के लिए कैलिबर ट्रकों का चयन किया क्योंकि उनके पास एक चौकोर प्रोफ़ाइल है जो मोटर माउंट को क्लैंप करने के लिए एकदम सही थी। हालाँकि, एक ही ट्रक पर दो मोटरों का उपयोग करने की अनुमति देने के लिए धुरा थोड़ा छोटा था, इसलिए मुझे पहियों को फिट करने की अनुमति देने के लिए इसे विस्तारित करने की आवश्यकता थी।

मैंने कुछ एल्यूमीनियम ट्रक हैंगर बॉडी को काटकर, स्टील एक्सल को और अधिक उजागर करके इसे हासिल किया। मैंने तब अधिकांश एक्सल को काट दिया, जिससे लगभग 10 मिमी निकल गया, जिसे मैं M8 डाई के साथ थ्रेड कर सकता था।

एक कपलर को तब खराब किया जा सकता था और उसमें एक और थ्रेडेड एक्सल जोड़ा जाता था, जो प्रभावी रूप से एक्सल का विस्तार करता था। मैंने लॉक्टाइट 648 रिटेनिंग कंपाउंड का उपयोग कपलर और नए एक्सल को स्थायी रूप से सुरक्षित करने के लिए किया ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह उपयोग के दौरान अनसुलझा न हो। इसने दो मोटरों को ट्रक पर फिट करने की अनुमति दी और पहियों के लिए काफी निकासी प्रदान की।

उच्च त्वरण और ब्रेकिंग के दौरान कठोरता और ताकत सुनिश्चित करने के लिए, ड्राइवट्रेन को मुख्य रूप से एचपी मल्टी-जेट फ्यूजन तकनीक का उपयोग करके मुद्रित किया गया था, जहां सबसे बड़ी ताकतों को स्थानांतरित किया जाएगा।

एक विशेष चरखी को पीछे के पहियों में बंद करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जो तब HTD 5M बेल्ट के साथ मोटर चरखी से जुड़ा था। पुली असेंबली को सुरक्षा प्रदान करने के लिए एक 3D प्रिंटेड कवर जोड़ा गया था।

चरण 3: रिब संलग्नक

मेरे द्वारा किए गए मुख्य डिजाइन निर्णयों में से एक बाड़ों को अलग करना था, जिसके परिणामस्वरूप एक साफ दिखता था और लचीले डेक को बाड़ों से बिना किसी अतिरिक्त कठोरता के कार्य करने में सक्षम बनाता था। मैं एचपी मल्टी जेट फ्यूजन तकनीक के कार्यात्मक पहलुओं को बताना चाहता था, इसलिए मैंने एफडीएम को बाड़ों के मुख्य निकाय को प्रिंट करने का फैसला किया, जिससे लागत कम हो गई, और फिर एचपी भागों का उपयोग डेक पर समर्थन और क्लैंप करने के लिए किया। यह बहुत ही कार्यात्मक होने के साथ-साथ एक दिलचस्प सौंदर्य प्रदान करता है।

मुद्रण में सहायता के लिए FDM मुद्रित बाड़ों को आधे में विभाजित किया गया था क्योंकि समर्थन सामग्री को बाहरी सतह से समाप्त किया जा सकता था। यह सुनिश्चित करने के लिए स्प्लिटलाइन को सावधानीपूर्वक तैनात किया गया था कि यह एचपी भाग से छिपा हुआ था जब बोर्ड से जुड़ा हुआ था। मोटर कनेक्शन के लिए छेद जोड़े गए और गोल्ड प्लेटेड बुलेट कनेक्टर को जगह-जगह चिपकाया गया

बोर्ड के बाड़ों को सुरक्षित करने के लिए थ्रेडेड इंसर्ट को बांस के डेक में एम्बेड किया गया था, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि डेक और बाड़े के बीच कोई अंतर नहीं था, बोर्ड की सतह के साथ रेत से भरा हुआ था।

चरण 4: इलेक्ट्रॉनिक्स

यह सुनिश्चित करने के लिए कि बोर्ड शक्तिशाली था, लेकिन उपयोग करने के लिए सहज भी था, इलेक्ट्रॉनिक्स को सावधानीपूर्वक चुना गया था। यदि कोई खराबी होती है तो यह बोर्ड संभावित रूप से खतरनाक हो सकता है, इसलिए विश्वसनीयता एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है।

बैटरी पैक में 20 व्यक्तिगत 18650 लिथियम-आयन सेल शामिल होते हैं जिन्हें 42v पैक बनाने के लिए एक साथ वेल्डेड किया जाता है। 2 कोशिकाओं को समानांतर में और 10 को श्रृंखला में वेल्डेड किया जाता है; मैंने जिन कक्षों का उपयोग किया वे Sony VTC6 थे। मैंने पैक बनाने के लिए निकल टैब को वेल्ड करने के लिए स्पॉट वेल्डर का उपयोग किया, क्योंकि टांका लगाने से बहुत अधिक गर्मी पैदा होती है जो सेल को नुकसान पहुंचा सकती है।

बैटरी के बाड़े से बिजली को फ्लैट ब्रेडेड केबल का उपयोग करके स्पीड कंट्रोलर बॉक्स में स्थानांतरित किया गया था जो डेक के शीर्ष पर ग्रिप-टेप के ठीक नीचे चलाया गया था। इसने केबल्स को 'छिपा' होने दिया और नीचे की तरफ केबल चलाने की आवश्यकता को समाप्त कर दिया जो बदसूरत लग रहा था।

चूंकि यह एक दोहरी मोटर बोर्ड है, प्रत्येक मोटर को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करने के लिए दो गति नियंत्रकों की आवश्यकता होती है। मैंने इस निर्माण के लिए वीईएससी गति नियंत्रक का उपयोग किया, जो विशेष रूप से इलेक्ट्रिक स्केटबोर्ड के लिए डिज़ाइन किया गया एक नियंत्रक है जो इसे इस उपयोग के लिए बहुत विश्वसनीय बनाता है।

उपयोग की जाने वाली मोटरें 170kv 5065 आउट-रनर हैं जो प्रत्येक 2200W का उत्पादन कर सकती हैं, जो इस बोर्ड के लिए बहुत अधिक शक्ति है। वर्तमान गियरिंग सेटअप के साथ बोर्ड की अधिकतम गति लगभग 35MPH है, और बहुत जल्दी तेज हो जाती है।

अंतिम चरण बोर्ड को नियंत्रित करने के लिए रिमोट बनाना था। आसान संचालन के कारण वायरलेस सिस्टम को प्राथमिकता दी गई। हालांकि, ट्रांसमिशन की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण था क्योंकि संचार में गिरावट से गंभीर सुरक्षा समस्याएं हो सकती हैं, खासकर उच्च गति पर। कुछ रेडियो ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल का परीक्षण करने के बाद मैंने तय किया कि इस परियोजना के लिए 2.4GHz रेडियो फ्रीक्वेंसी सबसे विश्वसनीय होगी। मैंने एक शेल्फ आरसी कार ट्रांसमीटर का उपयोग किया, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक्स को एक छोटे से हाथ से पकड़े हुए मामले में स्थानांतरित करके आकार को काफी कम कर दिया जो कि 3 डी प्रिंटेड था।

चरण 5: तैयार बोर्ड और प्रोमो वीडियो

परियोजना अब समाप्त हो गई है! हमने कार्रवाई में बोर्ड का एक बहुत बढ़िया वीडियो बनाया है, आप इसे नीचे देख सकते हैं। मुझे इस प्रोजेक्ट को करने में सक्षम बनाने के लिए 3D हब का बहुत-बहुत धन्यवाद - अपनी सभी 3D प्रिंटिंग आवश्यकताओं के लिए उन्हें यहां देखें! 3dhubs.com