Gör din egen DIY CNC (19 / 24 steg)

Steg 19: Propeller Pt 1/5 - mögel

För mitt första riktiga projekt som jag ville göra något som visat fördelen med en cnc-maskin och dess funktioner. Jag ursprungligen tänkte bygga en modell segelbåt men beslöt det passade ganska räkningen som det är möjligt att konstruera en med traditionella metoder (men måste långsammare och lite mindre exakt). Jag hade nyligen läst artiklar om propeller design för mänskliga fordon från stora arkivet på internationell mänsklig kraft vehicle Associationwebbplats. Av särskilt intresse är Eugene Larrabee artikeln i den 1984 volym 3 utfärda 2 beskriver processen att utforma propellrar med metoden minsta inducerad förlust.

Jag har bifogat ett kalkylblad som utför beräkningarna och utgångar propeller uppgifterna när de får makten, hastighet, rpm och radius som insatsvaror.
(Redigera 29/4/2012, beräkningen kalkylblad nu bifogas)

För min propeller använde jag parametrarna
P = 200W
Hastighet = 3 m/sek
RPM = 200
Radie = 22cm
Antal blad = 3 (Ooops! insåg inte detta misstag tills jag var klar med propellrar)

Jag placera informationen i Rhino3D, en 3D CAD-program som är mycket bra för att skapa komplexa ytor (finns en trial version här) och genererade en linje för ledande och avslutande kanter med ackord och pitch-distribution från kalkylbladet. För att generera propellern yta jag använde kommandot Sweep2 med avsnittet profiler mellan kanterna. Propellern har både geometriska twist (förändring i anfallsvinkel över dess längd) och aerodynamiska twist (ändra i airfoil tvärsnitt). Propellern har en ständigt föränderlig tvärsnitt kommer från en kraftigt modifierade NACA 4418 tvärsnitt vid roten att hysa den Relief, förbiglidande till en 4415 på 1/3 RADIUS-varumärket, 4412 på ungefär 2/3 poängen och smälter till en punkt vid spetsen. För att producera en två del mögel jag dela upp propellern i hälften vid dess bredaste punkt att undvika någon underskär och skapade en ruta runt båda sidor att skapa topp- och formar. De resulterande delarna har mycket komplex krökning och skulle vara mycket svårt om inte omöjligt att göra för hand med en rimlig precision, vilket gör det perfekt projekt för en cnc-maskin. För att göra en sammansättning som jag skissat upp ett slutet kon och två delar nav för att sätta ihop allting. Geometrierna är kopplade i iges-format.

Jag ville hitta ut hur lämplig polystyrenskum skulle vara för en engångsbruk sammansatt form. En två bit mögel var bearbetas och används för att upplägget två kolfiber propellrar.

De två mögel halvorna klipptes med en 0.075" rouging cut (bilder #7 & 11), 0,05" vatten mållinjen skär (Foto #8) och en vertikal scan line passera (bilder #9,10 & 12) tar cirka en timme per sida. 3/32" bit används för efterbehandling passerar lämnade inte så skarpa en yta som den större biten lämnar en luddig yta. Så snart som formar hade tagits bort från maskinen insåg jag att jag inte hade med hål för indexering stift; tur att jag inte har några problem anpassa de två sidorna utan dem.

Det första steget att förbereda mögel var att ge dem en snabb en gång över 400 grus sand papper (Foto #15). Målet var inte att forma materialet och ta bort de återstående skanningslinjer utan att ta bort så mycket av fuzz som möjligt.

Formar gavs sedan två strykningar av tunnas latexfärg (Foto #16,17). Med tunnas paint förhindrar uppbyggnad som skulle byta profil. Syftet med dessa rockar är att ge skummet en bättre yta till sand mot att ta bort den återstående "fuzzies". Med färgen helt torr använt jag 200 grit våt/torr slipning papper och slipas med lite vatten (Foto #18). Ett sista lager färg kan krävas att fylla några tunna områden efter slipningen.

När jag var nöjd med ytan kvaliteten på mögel tillämpat jag 6 kappor av mögel release vax enligt tillverkarens anvisningar. Eftersom jag ville få två delar av denna kulle följde jag upp med ett förebyggande lager av PVA tillämpa det i två tunna lager.

Jag hade bara prepped ovansidan av formar men för att skydda mögel från epoxi sipprar ut från gemensamt jag stänga sprids ett lager vaselin runt kanten att förhindra mögel från att vara limmad.