Disseny i construcció d'un cotxe teledirigit a escala 1:10

Abstract

El treball consistirà en el disseny i la fabricació amb impressió 3D d'un prototip de vehicle a escala 1:10, completament funcional, utilitzant components electrònics propis dels cotxes teledirigits d'aquesta escala i amb la menor quantitat possible de peces o elements comercials. La impressió 3D és una nova tecnologia actualment en alça que permet realitzar diferents prototips, fent servir materials biodegradables com a matèria primera i reduint al màxim l’impacte mediambiental, i optimitzar els processos de fabricació. Per dur a terme aquest projecte, s’utilitzarà el programari de disseny CAD Catia V5 per al disseny de totes les peces i la impressora 3D Creality Ender 3 Pro amb la finalitat de poder portar a la realitat el prototip d’una manera senzilla i econòmica. La finalitat serà la creació d’un cotxe radiocontrol per un ús exclusivament lúdic i no professional. Per tant, el disseny i els components electrònics estaran enfocats a aquest ús. En un projecte d’aquest tipus, des que es planteja una idea inicial fins a obtenir el resultat final, existeixen molts factors que poden fer que el disseny final sigui diferent de la idea inicial. En conseqüència, la base d’aquest projecte és analitzar tots aquests factors per poder-los anar resolent a mesura que s’avança el prototip final. Una vegada amb el prototip final completament desenvolupat, s’ha observat petites millores que podrien tenir lloc en una futura segona versió d’aquest cotxe, principalment en els components electrònics utilitzats. A causa de les limitacions de la impressora 3D usada, s’ha observat que a l’hora d’imprimir peces petites o amb toleràncies molt justes és necessari l’aplicació de processos de postproducció com el llimat. Finalment, també s’ha observat que el PLA (Poliàcid Làctic) presenta certes limitacions a l’hora de resistir impactes o esforços elevats. Tot i això, s’ha decidit utilitzar aquest material per prioritzar la reducció de l’impacte mediambiental.El trabajo consistirá en el diseño y fabricación mediante impresión 3D de un prototipo de vehículo a escala 1:10, completamente funcional, utilizando componentes electrónicos propios de los coches teledirigidos de esta escalera y con la menor cantidad posible de piezas o elementos comerciales. La impresión 3D es una nueva tecnología actualmente al alza que permite realizar distintos prototipos, utilizando materiales biodegradables como materia prima i reduciendo al máximo el impacto medioambiental, y optimizar los procesos de fabricación. Para llevar a cabo este proyecto, se utilizará el software de diseño CAD Catia V5 para el diseño de todas las piezas y la impresora 3D Creality Ender 3 Pro con el fin de poder llevar a la realidad el prototipo de una forma sencilla y económica. La finalidad será la creación de un coche radiocontrol para un uso exclusivamente lúdico y no profesional. Por este motivo, el diseño y los componentes electrónicos estarán enfocados para este uso. En un proyecto de este tipo, desde que se plantea una idea inicial hasta obtener el resultado final, existen muchos factores que pueden hacer que el diseño final sea diferente a la idea inicial. Por tanto, la base de este proyecto es analizar todos estos factores para poder ir resolviéndolos a medida que se avanza el prototipo final. Una vez con el prototipo final completamente desarrollado, se han observado pequeñas mejoras que podrían tener lugar en una futura segunda versión de este coche, principalmente en los componentes electrónicos utilizados. Debido a las limitaciones de la impresora 3D utilizada, se ha observado que a la hora de imprimir piezas pequeñas o con tolerancias muy justas es necesaria la aplicación de procesos de postproducción como el limado. Por último, también se ha observado que el PLA (Poliácido Láctico) presenta ciertas limitaciones a la hora de resistir impactos o esfuerzos elevados. Sin embargo, se ha decidido utilizar este material para priorizar la reducción del impactThis degree thesis will involve the design and manufacture, through 3D printing, of a fully functional 1:10 scale prototype vehicle , using electronic components typical of remote-controlled cars of this scale while minimizing the use of commercial parts or elements. 3D printing is an emerging technology that enables the creation of various prototypes using biodegradable materials as raw material, thereby minimizing environmental impact and optimizing manufacturing processes. To carry out this project, the CAD design software Catia V5 will be used to design all the pieces, and the Creality Ender 3 Pro 3D printer will be employed to bring the prototype to life in a simple and cost-effective manner. The goal will be to create a radio-controlled car for a purely recreational, non-professional use; therefore, the design and electronic components will be tailored to this purpose. In a project of this type, from the initial idea to the final result, many factors can lead to a design that differs from the original concept. Thus, the basis of this project is to analyse all these factors and resolve them progressively as the final prototype develops. Once the fully-developed final prototype was completed, minor improvements, wich could be implemented in a future version of the car, were identified; these improvements mainly relate to the electronic components used. Due to the limitations of the 3D printer used, it was observed that printing small parts or parts with very tight tolerances requires post-production processes such as filing. Finally, it was also noted that PLA (Polylactic Acid) has certain limitations regarding resistance to impacts or high stress. Nonetheless, this material was chosen to prioritize the reduction of environmental impact