Уявіть ситуацію: у вас є десять днів до перельоту, ідея, купа філаменту й один-єдиний жорсткий критерій — все повинно вміститися у звичайну валізу для реєстрованого багажу. Саме з такого челенджу народився один із найбільш видовищних проєктів останнього часу в спільноті 3D-друку — компактний електромотоцикл, який його автор, інженер і відомий на YouTube мейкер Іван Міранда, буквально розібрав по гвинтику, спакував і повіз літаком аж до Праги.
Задача зі зворотним знакомЗазвичай інженери проєктують транспорт, а потім думають, як його перевезти. Тут все було навпаки: Міранда відштовхувався від внутрішніх габаритів валізи й уже під них підганяв конструкцію найменшого мотоцикла, на якому дорослій людині взагалі можна їхати, не почуваючись клоуном на дитячому велосипеді.
Колеса взяв від газонокосарки — але тут виникла проблема: такі покришки занадто “квадратні” за профілем, а мотоциклу потрібен округлий переріз, щоб можна було нахилятися в поворотах. Рішення виявилося доволі елегантним: він спроєктував обода помітно вужчими за стандартні, тож два внутрішні кільця опинилися ближче одне до одного.
Коли шину накачують, боковини просто не мають куди вигинатися назовні — і покришка сама набуває потрібної, більш круглої форми.
Рама, яка друкується, а не зварюєтьсяОсновою мотоцикла стала не металева труба, а надрукована на принтері рама — точніше, дві деталі, з’єднані разом. Місце під ноги водія друкувалося пласко прямо на столі принтера, а це, за словами самого автора, робить деталь доволі крихкою. Тому він передбачив спеціальний паз під додаткову вставку — надруковану вже в іншій орієнтації та з вигином, який попередньо навантажує підлогу платформи й робить її міцнішою.
Живлення взяв від акумуляторних блоків для електроінструменту — рішення практичне і, до речі, доволі зручне саме з точки зору авіаперельотів, оскільки такі батареї легше пояснити службі безпеки аеропорту, ніж саморобний літій-іонний пакет невідомого походження.
Кожна деталь цього мотоцикла розрахована на друк на столі принтера розміром 300×300 міліметрів або більше — це свідома умова, яку автор поставив собі ще на етапі проєктування, знаючи, що плани зрештою захочуть повторити інші мейкери.
Підніжка, що клацає самаОдна з найбільш “інженерно приємних” дрібниць у цьому проєкті — підніжка. Вона працює за принципом бістабільного механізму: усередині є підшипник і виступ, що відповідає середньому положенню важеля. Коли підшипник прокочується повз цей виступ, його ніби підштовхує або в положення “прибрано”, або в положення “викинуто” — проміжних станів просто не існує. Додатково автор наклеїв демпфери з TPU-пластику, щоб підніжка не гриміла при складанні. Дрібниця, а приємно.
Вісь, якій довірили власну вагуНе всі частини вдалося довірити пластику. Кермова колонка — той вузол, що приймає на себе і навантаження від повороту, і вагу самого водія — виявилася занадто відповідальною, щоб ризикувати з друкованою віссю та жменею гвинтів без попереднього тестування на міцність. У фінальній версії, яку Міранда возив до Праги, цю вісь виготовили з алюмінію на замовлення — окрема причина, чому оригінальний прототип відрізняється від пізніших редизайнів, де вже й вісь, і вузол керма стали повністю друкованими.
Гальма, акселератор і трохи електронікиГальмівні диски — окрема історія.
Стандартні велосипедні диски мають занадто вузький центральний отвір для друкованої осі: якщо спробувати запхати туди пластикову вісь, вона просто трісне під навантаженням. Вихід знайшовся у так званих “плаваючих” гальмівних дисках того ж діаметра — у них по колу є заклепки. Якщо їх висвердлити, отвір у центрі стає достатньо великим, щоб пропустити крізь нього надруковану вісь.
Акселератором слугує звичайний лінійний потенціометр на 10 кОм, підключений через Arduino до контролера швидкості двигуна. Живлення розподіляється так:
- дві акумуляторні батареї на 36 вольт живлять сам мотор і його контролер;
- перетворювач напруги знижує ці 36 вольт до 12 — саме стільки потребують фари, стоп-сигнал і сигнал клаксона;
- задній ліхтар зроблено з білої світлодіодної лампи та надрукованого червоного розсіювача, бо підходящої за яскравістю червоної лампи автор так і не знайшов.
Другий — жорстка оболонка з того ж гнучкого пластику, яку можна заповнити чимось м’якшим усередині. Обидва варіанти надрукували і випробували наживо, і зрештою в хід пішов той, що давав відчуття підтримки, не будучи при цьому твердим, як дошка. Сидіння, до речі, встановлене на завісах і магнітах — під ним ховається невеличкий відсік для дрібних речей.
Валіза, літак і фінал у ПразіБез акумуляторів мотоцикл важить трохи більше за 14 кілограмів. Разом із компактними габаритами це і дозволило Міранді розібрати конструкцію, скласти її у звичайну валізу та зареєструвати як багаж на звичайний пасажирський рейс до Праги.
На Prague Maker Faire якраз проходив конкурс серед мейкерів, які привезли власні проєкти саме у валізах, — і мотоцикл Міранди там, вочевидь, справив враження: він переміг. Забрати трофей особисто автор не встиг, бо йому потрібно було летіти назад раніше, ніж завершилася церемонія нагородження, тож приз отримали друзі з спільноти мейкерів, які були на місці.
Тепер це можна повторити самомуПісля виставки Міранду завалили питаннями, чи можна отримати креслення та зібрати такий самий мотоцикл.
І тут почалася окрема робота: оригінал, зроблений за десять днів “на коліні”, відверто не годився для тиражування — надто багато саморобних рішень і деталей, які автор просто мав під рукою. Довелося переробляти вузол керма й осі коліс під повний 3D-друк, скоротити кількість типів кріплення та привести все до єдиного розміру столу друку. За словами самого Міранди, ця робота з підготовки фінальної версії файлів забрала більше часу, ніж будівництво першого прототипу з нуля.
Зараз файли для власної збірки доступні охочим, а сам автор має намір показати оновлений мотоцикл ще на кількох мейкерських заходах цього року. Схоже, ідея возити персональний транспорт у ручній поклажі більше не звучить як жарт.
Запис Інженер надрукував на 3D-принтері транспорт який поміщається в валізу спершу з'явиться на ProstoMob.
