Drone Unibody Impresso em 3D na Mark X: Design, Construção e Desempenho de Voo

Se você nos acompanha recentemente, provavelmente viu nossa nova peça favorita da Mark X: um drone unibody impresso em 3D. Concebido como vitrine para a escala, resistência e acabamento de superfície de componentes Mark X, superou todas as expectativas na prática. Neste artigo, percorremos o processo de design, estratégia de impressão e desempenho de voo desta peça inovadora.

Requisitos do Drone

Ao construir uma peça do zero, definir requisitos claros é essencial. Para este drone identificamos quatro critérios-chave:

1. Construção unibody — Uma carcaça única e integrada demonstra o tamanho da Mark X e elimina pontos fracos que montagens de múltiplas peças criam.
2. Compatível com hardware IRIS+ — Escolhemos o kit de drone IRIS+ comprovado para motores, eletrônica de controle e fiação. A cavidade interna tinha que acomodar todos os componentes sem deslocar o centro de gravidade, e as peças devem ser removíveis para iteração rápida.
3. Imprimir em Onyx sem suportes — O design completo contém mais de 220 cc de Onyx. Para manter tempo de construção sob três dias, minimizamos uso de fibra de carbono e engenhamos a geometria para evitar estruturas de suporte, aproveitando a capacidade do Onyx de imprimir balanços sem suporte acima de 70°.
4. Cabendo na mesa de impressão da Mark X — Esta restrição exigiu colocação criativa das hélices para respeitar a dimensão de 250 mm da mesa enquanto mantinha equilíbrio aerodinâmico.

Design e Iteração

Apesar do roteiro claro, transformar o conceito em realidade imprimível apresentou surpresas. Começamos com um esboço top-down posicionando as quatro hélices de 245 mm. A mesa de 250 mm deixou apenas 5 mm para os suportes do motor, forçando as hélices frontal e traseira a colidirem no esboço. Elevar o par traseiro para um plano superior resolveu o conflito e manteve todos os rotores livres.

Em seguida, modelamos cada componente IRIS+ no Onshape, usando esses arquivos para esculpir as câmaras internas do corpo principal. Suportes personalizados mantiveram a eletrônica centralizada e rotearam cabos ordenadamente ao longo de braços ocos. Como o Onyx pode imprimir balanços sem suporte acima de 70°, evitamos redesign pesado para ficar livre de suportes. Após enviar o arquivo ao Eiger, o tempo de impressão projetado foi de aproximadamente dois dias — bem abaixo de nossa meta de três dias.

Embora o primeiro voo tenha sucedido, o drone não encaixou perfeitamente. Continuamos iterando, produzindo quatro protótipos distintos, cada um refinando distribuição de peso, montagem do motor e superfície aerodinâmica. Graças à velocidade de prototipagem rápida da Mark X, reimprimir uma peça de 220 cc leva apenas alguns dias, tornando a melhoria iterativa direta.

Desempenho de Voo

Em cada iteração, o drone performou no mesmo nível da plataforma IRIS+ original. Variações menores em equilíbrio e empuxo foram facilmente compensadas no controlador de voo. No geral, o design impresso em 3D entrega estabilidade, agilidade e endurance comparáveis.

Nota: Ainda estamos refinando o design e não lançamos arquivo .stl ainda. Uma vez que a iteração final estiver completa, o arquivo será compartilhado. Siga-nos no Facebook, Twitter, Instagram e LinkedIn para atualizações.