Drukowane w 3D lądowisko helikoptera w skali G z Arduino

Ukończony przeze mnie niedawno helikopter Bell UH-1 Huey od samego początku przeznaczony był na makietę ogrodową. Zastanawiając się nad właściwym dla niego miejscem, doszedłem do wniosku, że chyba przydałoby się jakieś lądowisko. Ale czy można kupić taki model w skali G? Chyba nic z tego. Na pewno jednak można samemu go zbudować lub... wydrukować na drukarce 3D!

Kształt takiego lądowiska nie jest zbyt złożony. W końcu to tylko okrągła podstawka. Zaprojektowanie modelu 3D nie zajęło mi więc dużo czasu i niewiele później główny element już się drukował.

Chciałem aby moje lądowisko było wyjątkowe. I chciałem też wypróbować w końcu płytki Arduino, które od dłuższego czasu walały się po moim biurku. Wymyśliłem więc migające światła pozycyjne. Podłączyłem niebieskie LEDy do Arduino i zaprogramowałem im cykl świecenia.

Połączenia są bardzo proste. Użyłem po jednym porcie wyjściowym płytki na jedną diodę LED. W ten sposób nie potrzebuję żadnych przekaźników mocy i całe ustrojstwo składa się zaledwie z:

• Układu Arduino Nano
• Sześciu niebieskich diod
• Sześciu rezystorów 1kOhm
• Zasilacza 8V 

Program sterujący LEDami też nie jest złożony. Właściwie jest tak krótki, że mogę go tutaj w całości przytoczyć. Oto kompletny kod:

int LED_1_1 = 2;
int LED_1_2 = 3;
int LED_1_3 = 4;
int LED_2_1 = 5;
int LED_2_2 = 6;
int LED_2_3 = 7;

void setup() {
  pinMode(LED_1_1, OUTPUT);
  pinMode(LED_1_2, OUTPUT);
  pinMode(LED_1_3, OUTPUT);
  pinMode(LED_2_1, OUTPUT);
  pinMode(LED_2_2, OUTPUT);
  pinMode(LED_2_3, OUTPUT);
 
  digitalWrite(LED_1_1, LOW);
  digitalWrite(LED_1_2, LOW);
  digitalWrite(LED_1_3, LOW);
  digitalWrite(LED_2_1, LOW);
  digitalWrite(LED_2_2, LOW);
  digitalWrite(LED_2_3, LOW); 
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_1_1, HIGH);
  digitalWrite(LED_1_2, HIGH);
  digitalWrite(LED_1_3, HIGH);
  delay(150);
  digitalWrite(LED_1_1, LOW);
  digitalWrite(LED_1_2, LOW);
  digitalWrite(LED_1_3, LOW);
  delay(150);
  digitalWrite(LED_1_1, HIGH);
  digitalWrite(LED_1_2, HIGH);
  digitalWrite(LED_1_3, HIGH);
  delay(150);
  digitalWrite(LED_1_1, LOW);
  digitalWrite(LED_1_2, LOW);
  digitalWrite(LED_1_3, LOW);
  delay(300);
  digitalWrite(LED_2_1, HIGH);
  digitalWrite(LED_2_2, HIGH);
  digitalWrite(LED_2_3, HIGH); 
  delay(150);
  digitalWrite(LED_2_1, LOW);
  digitalWrite(LED_2_2, LOW);
  digitalWrite(LED_2_3, LOW);
  delay(150);
  digitalWrite(LED_2_1, HIGH);
  digitalWrite(LED_2_2, HIGH);
  digitalWrite(LED_2_3, HIGH); 
  delay(150);
  digitalWrite(LED_2_1, LOW);
  digitalWrite(LED_2_2, LOW);
  digitalWrite(LED_2_3, LOW);
  delay(300);
}

LEDy zainstalowałem na powierzchni lądowiska. Gorącą igłą wykonałem maleńkie otworki i przepchnąłem przez nie nóżki diod.

Arduino i okablowanie są ukryte w środku. Mam tylko nadzieję, że takie rozwiązanie ma szansę przetrwać na zewnątrz...

Aby zwiększyć odporność na warunki atmosferyczne, wydrukowałem w 3D pokrywkę, która zamyka platformę od dołu.

Drukarki użyłem też do stworzenia:

• płaskiej, białej litery H
• sześciu przezroczystych kapturków do ochrony LEDów

Wszystko to zostało przyklejone zwykłym klejem do modeli plastikowych.

Po podłączeniu napięcia - światła naprawdę migają!

I wtedy pomyślałem - a co jeśli to się popsuje? Szybko zdałem sobie sprawę, że potrzebna była możliwość łatwego demontażu i ponownego montażu lądowiska. W tym samym czasie znalazłem w komórce pustą szpulę po filamencie...

Rozwiązanie: moje lądowisko będzie przymocowane nietrwale do stałej, stabilnej podstawy.

Wydrukowałem w 3D plastikową kotwę i przykleiłem pod lądowiskiem. Kotwa pasuje idealnie do otworu w szpuli. Mogę więc mój model wsunąć w podstawę i od razu trzyma się on bardzo dobrze. Nie trzeba używać kleju i platformę można po prostu podnieść, gdyby zaistniała taka potrzeba.

No dobra, ale jeśli lądowisko jest umiejscowione nad poziomem ziemi, to jak ludzie będą wchodzić do helikoptera? Nie obejdzie się bez schodów. Zaprojektowałem więc i wydrukowałem takowe. Właściwie to wyszły tak fajnie, że aż podzieliłem się nimi w sieci: https://www.thingiverse.com/thing:2909311

Lądowisko jest zamontowane. I wcale nie wygląda źle. Światełka migają w nocy. Ostatnią brakującą rzeczą jest sam helikopter...

Muszę więc tylko znaleźć sposób na przytwierdzenie mojego Hueya do platformy bez uszkadzania modelu i całość będzie gotowa!

Drukowane w 3D znaki drogowe w skali G

Uzupełnianie detali na mojej makiecie ogrodowej daje mi dużo satysfakcji. Mam w głowie długą listę rzeczy, które - któregoś dnia - staną się częścią mojego miniaturowego świata. Ale że czasu mam tyle ile mam, muszę działać powoli, krok po kroku...

Obecnie dodaję do mojego małego miasteczka znaki drogowe. Dzięki nim ulice powinny zyskać nieco realizmu. Znaki na pewno dodadzą też koloru i szczegółowości do miejskiego krajobrazu. I nie zapominajmy, że liczba wypadków drogowych powodowanych przez moich podwładnych w skali G też powinna się zmniejszyć :)

Pomysł zrodził się wraz z ustawieniem pojedynczego znaku kolejowego widocznego poniżej. Plastikowa tabliczka oraz słupek to nadmiarowe elementy, które zostały mi z jednego z modeli budynków. Nie wiedziałem, co z nimi zrobić, więc wydrukowałem i nakleiłem plakietkę. Bardzo zaskoczył mnie fakt, że taka kombinacja okazała się być bardzo odporna na warunki pogodowe. Model utrzymał swój schludny wygląd pomimo przebywania na zewnątrz przez blisko dwa lata.

No więc zdecydowałem się pójść w znaki drogowe. Wydrukowałem je na tym samym syntetycznym, nie papierowym, samoprzylepnym arkuszu co poprzednio. Arkusze te produkuje czeska firma Rayfilm. Nie są co prawda w pełni odporne na promieniowanie UV i bledną pod wpływem słońca, ale deszcz, śnieg i zmiany temperatur znoszą naprawdę dobrze.

W kolejnym kroku zaprojektowałem serię modeli 3D. Było to naprawdę łatwe, ponieważ znaki składają się tylko z cylindrów, prostokątów i trójkątów. Moje poprzednie doświadczenie z programem Blender pozwoliło mi ukończyć tę pracę w zaledwie jeden wieczór.

Do produkcji docelowych plastikowych elementów użyłem mojej drukarki 3D Anet. Poniżej pierwsza wydrukowana próbka. Ponieważ model był prosty, więc sam wydruk też przebiegł bez niespodzianek.

Wytworzenie poniższego zestawu trwało cały dzień. Ale jest to w zasadzie już wszystko, czego potrzebuję do mojej niezbyt dużej makiety.

Gdy tylko dodałem naklejki, znaki natychmiast wypiękniały. Można powiedzieć, że zakochałem się w nich od pierwszego wejrzenia.

Teraz nawet turyści w skali G przybywający do miasta po raz pierwszy, z łatwością zauważą, że trzeba troszkę zwolnić. Oczywiście pod warunkiem, że będą się w ogóle patrzeć na te znaki, a nie na seksowną autostopowiczkę po drugiej stronie drogi.

Podtrzymując nastrój dzielenia się, załadowałem moje modele do bazy danych na stronie Thingiverse. Można je więc samemu wypróbować, do czego zachęcam: https://www.thingiverse.com/thing:2909330. Gdyby komuś jakiegoś konkretnego rodzaju znaku brakowało, to proszę dać znać. Chyba jestem w stanie bez większego wysiłku dorobić brakujące typy.

Nowa makieta w skali N wewnątrz stolika kawowego

Zdecydowanie rzeczą, której najbardziej nie lubię w życiu, jest chodzenie do dentysty. Bardzo niedaleko za nim uplasowałbym natomiast zakupy w Ikei. Krążenie po labiryncie małych pokoi nastawionych na zmuszenie klienta do obejrzenia pełnej oferty i uniemożliwiających skupienie się na rzeczach istotnych uważam za nieakceptowalne. Jeśli tylko mogę - omijam to miejsce szerokim łukiem.

Okazuje się jednak, że w Ikei są przydatne rzeczy. Jedną z nich może się okazać stolik kawowy LIATORP.

Nie, nie wybrałem się do Ikei, żeby go kupić. Dostałem go pod choinkę. Celem prezentu było umożliwienie mi stworzenia nowej makiety - takiej, która mogłaby być na stałe wystawiona w naszym salonie. Cieszę się, że Gwiazdor bierze pod uwagę moje potrzeby :)

Stolik LIATORP jest potencjalnie przydatny dla modelarza kolejowego, ponieważ posiada dużą, pustą przestrzeń pod przezroczystą szklaną pokrywą. Przeciętny Kowalski trzymałby tam pewnie swoje piloty, ale miłośnik miniaturowych światów może wykorzystać tę okazję do czegoś dużo bardziej interesującego...

W środku znajdziemy sporych rozmiarów szufladę, którą można w pełni wysunąć. Z pewnymi modyfikacjami mogłaby ona stanowić podstawę dla makiety. Pamiętam, że na pewno widziałem już takie rozwiązanie gdzieś w internecie. Byłoby to bardzo wygodne, gdyż wszelkie prace można by wykonywać po wyciągnięciu całości.

Inną możliwością jest pozbycie się szuflady zupełnie i rozpoczęcie budowy na powierzchni, która ją podpierała. Szklana pokrywa nie jest przymocowana i można ją z łatwością podnosić, jeśli tylko dysponujemy odpowiednimi narzędziami. Właściwie to już takowe kupiłem :)

Pierwsze rozwiązanie na pewno ułatwia samą pracę. Jednak drugie też ma pewną zaletę. Otóż szuflada ma zaledwie 6cm głębokości i trudno byłoby w niej dodać nawet prosty tunel. Bez szuflady natomiast można by sobie pozwolić na budowle wyższe nawet niż 9cm. Ta perspektywa jest bardzo kusząca...

Którą drogą bym jednak nie poszedł, mój najnowszy model zamku i tak się tam nie zmieści... Ech...

Oczywiście makieta w stoliku kawowym nie może być wielka. Moim pierwszym pomysłem jest skupienie się na dwóch pętlach z małym mostkiem oraz krótkimi tunelami. Jakaś bocznica też się zmieści, być może nawet z lokomotywownią.

Poniżej komputerowa wizualizacja obecnego planu.

Pierwsze przymiarki już się rozpoczęły. Ze względu na wygodę będę używał torów Kato Unitrack. Skłaniam się chyba ku rozwiązaniu nr 2, ale w sumie jeszcze nie zadecydowałem.

Moje fiasko z papierowymi modelami Metcalfe w skali N

Tworzenie modeli z tektury (bądź też kartonu) jest niewątpliwie bardzo popularne. Ludziom udaje się zbudować niesamowite rzeczy przy użyciu tych prostych materiałów. Postanowiłem więc również spróbować, ale ponieważ nie interesują mnie czołgi i statki, więc wyszukałem małe co nieco do mojej makiety w skali N.

Metcalfe to dobrze znany producent modeli kartonowych o tematyce kolejowej. Ich oferta obejmuje szeroki wachlarz konstrukcji dostępnych w różnych skalach. Produkty te nie są drogie, więc do koszyka włożyłem od razu dwie sztuki, kiedy składałem zamówienie internetowe: lokomotywownię PN113 oraz drewniany domek PN821.

Kupiłem też klej firmy UHU rekomendowany przez firmę Metcalfe oraz zestaw przeznaczonych dla niego aplikatorów. Te buteleczki posiadają ponoć "niezwykle cienkie końcówki" i ułatwiają nakładanie spoiwa na małe elementy.

Zestaw z lokomotywownią zawiera całkiem sporo części. Większość z nich to karton, ale znajdziemy w nim także okna z arkusza przezroczystego plastiku.

Instrukcja ma 8 stron i opisuje proces konstrukcji krok po kroku. Jasno widać, że podejście producenta było tu zupełnie inne niż - na przykład - w przypadku firmy Faller. Dokumentacja zawiera sporo tekstu, jednak elementy w większości nie są w ogóle oznaczone. Trochę przypomina to bardziej jakieś luźne notatki, niż oficjalny poradnik.

Zestaw drewnianej chatki jest dużo mniejszy. Składa się z zaledwie jednej strony kartonu, kawałka wyciętej laserowo tektury oraz arkusza przezroczystego plastiku.

Instrukcja również jest krótsza. Dostajemy jedynie kilka małych stron ze wskazówkami. Interesującym rozwiązaniem jest to, że fragmenty dokumentu należy wyciąć i przykleić do budowli. W ten sposób poradnik staje się częścią modelu.

Dobra, czas zabrać się do pracy. Założyłem że większy budynek będzie łatwiejszy do złożenia i zabrałem się za lokomotywownię. Pierwsze kroki wydawały się proste, pomimo że w instrukcji trochę szczegółów brakuje. W szczególności nie opisuje ona każdego pojedynczego elementu, co zmusza do używania zdrowego rozsądku oraz wyobraźni. Nie jest jednak źle, gdyż model do strasznie skomplikowanych nie należy.

Pod koniec trzeciego wieczoru budynek zaczął wyglądać ciekawie. Muszę przyznać, że jestem pod wrażenie tego, jak został zaprojektowany. Każda ściana składa się bowiem z kilku warstw, co tworzy ładny efekt głębi. Elementy są ładnie zadrukowane i zawierają sporo detali.

Aplikatory do kleju okazały się bardzo przydatne. Rzeczywiście pomagają i na pewno uczyniły moją pracę dużo łatwiejszą.

Niestety natrafiłem też na pewne dość poważne trudności. Kilka ścian wymaga bowiem zgięcia o 180 stopni i sklejenia z samą sobą. To wydaje się nie być trudne, ale okazuje się, że klej nie wiąże wystarczająco mocno, aby taką konstrukcję utrzymać.

Moje ściany się rozeszły. Skleiłem je więc z powrotem. Problem niestety się powtórzył i dokonałem ponownej naprawy używając zacisków i pozwalając modelowi wyschnąć przez noc. Wydawało się być dobrze, ale wtedy... trzy dni później... rozpadło się po raz kolejny...

Muszę przyznać - jakoś mnie to już nie bawiło. I zdecydowałem się zakończyć moją przygodę z modelem papierowym. Tak, poddałem się :(

Jedyną konstrukcją, jaką ukończyłem jest niewielki budynek biurowy. Ten model nie wymagał zaginania i sklejania elementów z samymi sobą, i w tym przypadku klej trzyma świetnie. Oto efekt końcowy.


Osobiście uważam, że domek ten wygląda bardzo dobrze biorąc pod uwagę, że jest zrobiony ze zwykłego kartonu. Nie wydaje się ani trochę płaski, zapewne dzięki wspomnianej wielowarstwowości ścian. Oferuje sporo szczegółów, które są po prostu starannie nadrukowane. Poza tym, że nie jest idealnie prostokątny, to nie wygląda ani trochę gorzej niż modele plastikowe. Co więcej - biorąc pod uwagę to, że na fasadach widać pojedyncze cegły (i to w różnych odcieniach czerwieni) można by powiedzieć, że prezentuje się nawet lepiej.

Cóż, modele papierowe nie są dla mnie. Moja pierwsza próba budowania w takiej technice okazała się kompletną klapą. Elementy z tworzywa sztucznego oraz kleje, które rozpuszczają materiał - to jest to, co lubię. Nie oznacza to jednak, że produkty firmy Metcalfe są słabe. Właściwie to jestem przekonany, że jest dokładnie odwrotnie. Opisywane zestawy są bardzo dobrze zaprojektowane i wykonane. Nie bałbym się ich polecić nikomu, kto czuje się dobrze w temacie modeli kartonowych.

Faller 170900, Wjazd do tunelu z kamienia naturalnego

Prace nad tunelem do mojej makiety ogrodowej toczą się dość wolno. Po moich pierwszych porażkach z konstrukcją drewnianą zdecydowałem się na użycie betonu komórkowego i na razie struktura trzyma się dobrze (więcej tutaj). Nadszedł czas na zadbanie o wygląd całości, więc w kolejnym kroku postanowiłem stworzyć wjazd do tunelu.

Zadanie było dla mnie zupełnie nowe i oczywiście nie wiedziałem, jak się do tego zabrać. Szczęśliwie natrafiłem na produkt firmy Faller, który wydawał się być dokładnie tym, czego potrzebowałem. Faller 170900 to bowiem zestaw kamienia naturalnego przeznaczony do użycia na zewnątrz. Wypróbujmy go więc!

Pakiet składa się z kilku elementów:

• puszki kleju do użytku na zewnątrz
• butelki uszczelniacza powierzchniowego
• butelki impregnatu
• sześciu kamiennych mat
• pędzla
• drewnianego narzędzia do modelowania
• dokumentacji

Zawartość dołączonej instrukcji okazuje się bardzo przydatna. Pozwala na łatwe rozpoczęcie pracy nawet osobom, które z tego typu materiałami stykają się po raz pierwszy. Lektura była dla mnie cenną lekcją.

Kamienne maty dostajemy w dwóch kolorach: jasnym i ciemnym. Z każdego  mamy po trzy sztuki. Pojedyncza mata ma wymiary 210 x 148 mm.

Dobrze, weźmy się więc do roboty. Jak wiele moich innych projektów, ten również zaczął się od zużytego pudełka po pizzy. Wykorzystałem je do przygotowania kształtu wjazdu, który ostatecznie chciałem uzyskać.

Kiedy już byłem zadowolony z wymiarów i krzywych, skopiowałem wzór na dwa kawałki pianki izolacyjnej. Ten materiał jest używany do pokrywania fasad budynków, powinien więc dobrze poradzić sobie w ogrodzie...

Następnie zabrałem się za wycinanie kamiennych elementów z dostarczonych mat. Proces ten okazał się być banalnie prosty przy użyciu zwykłego noża segmentowego.

Po przyklejeniu elementów do pianki, całość od razu zaczęła wyglądać jak wjazd do tunelu. Efekt był natychmiast miły dla oka. Niestety okazało się też, że użyty klej rozpuszcza piankę i dość mocno uszkodził jej powierzchnię. Ostatecznie jednak nie miało to większego znaczenia.

Oczywiście dzieło nie było idealne. W szczególności - gdybym tylko uważniej przestudiował instrukcję, to udałoby mi się uniknąć pionowych szpar widocznych na poniższym zdjęciu. Z pewnej odległości i tak ich jednak zupełnie nie widać.

Pociąłem pozostałe maty na prostokąty i podzieliłem na dwie grupy, po jednej dla każdego z wjazdów. Wtedy właśnie zdałem sobie sprawę, że nie mam wystarczającej ilości materiału do pokrycia całej powierzchni...

Stanąłem więc przed wyborem - albo dokupić maty, albo improwizować. Zdecydowałem się na to drugie wyjście i postanowiłem pójść w stary, zaniedbany wygląd. I tak mój wjazd do tunelu będzie miał tylko trochę widocznych kamieni.

Pozostała część będzie pokryta kolorową podsypką, której normalnie używam w skali N. Najpierw przykleiłem ją do pianki, a następnie utwardziłem uszczelniaczem powierzchniowym Fallera.

Ostatnim krokiem była impregnacja, którą wykonałem trzy razy. Użyłem do tego płynu Faller 170903 będącego częścią opisywanego zestawu. Oto efekt końcowy. Wjazd nr 1...

...oraz wjazd nr 2.

Obawiałem się, że drobna podsypka nie będzie trzymać się zbyt dobrze. Okazało się jednak, że wielokrotne rozpylanie uszczelniacza zrobiło swoje. Nic nie odpadło i nie musiałem nawet zbytnio sprzątać warsztatu po zakończeniu pracy.

Jestem całkiem zadowolony z efektu. Naprawdę nieźle jak na pierwszy raz. Jeśli całość wytrzyma próbę czasu, to będę bardzo, bardzo szczęśliwy. Faller 170900 to na pewno bardzo dobry produkt, który pozwala na uzyskanie świetnych wyników w łatwy sposób. Właściwie zupełnie nie ma na co narzekać...

Instalacja wjazdów musi zaczekać do wiosny. Ale już teraz widzę, że będą wyglądać bardzo dobrze na mojej makiecie :)