Proyecto de Impresión 3D: Micro Velero Radio Control

Artículo colaboración de Jose Manuel Escuder.

Una de las principales características de los makers es que aprendemos haciendo y este proyecto cumple con esta premisa a las mil maravillas, por que se ha tratado de hacer un barco de vela a radio control totalmente funcional y es un tema del que desconozco prácticamente su totalidad. Pero es esa picazón que nos entra en el cerebro por aprender cosas nuevas y satisfacer la curiosidad lo que hizo que, desde hace bastante tiempo, me entraran ganas de ponerme manos a la obra con un barco de vela y aprender a hacerlo navegar.

No soy tan hábil en temas de diseño como para haber hecho el casco desde cero, así que está sacado de otro proyecto de Thingiverse de un pequeño barco de radio control. Lo mismo sucede con la vela, que debido a que necesita una forma muy concreta para aprovechar el viento, está tomada de otro proyecto que ahora mismo soy incapaz de encontrar, es posible que su autor lo haya borrado, pero se trataba originalmente de un timón para una tabla de surf que yo simplemente he escalado para adaptarlo al tamaño de mi proyecto.

Así que como piezas originales mías quedan tan solo el soporte del timón, el timón en sí y, aunque sea un recorte de la vela original, las piezas que conforman la vela de film de plástico. Aun así queda un barquito muy chulo y de radio control, con unas medidas de 160mm de eslora, 65mm de manga y también 65mm de calado, vamos, que es un micro rc que podría navegar incluso en un paellón de los grandes.

Vayamos por partes, el casco de la embarcación es una pieza que he impreso varias veces con la intención de reproducir el proyecto original de un barquito de rc, pero que por una u otra razón no continuaba y el casco terminaba siendo un juguete de bañera para mis hijos. Es de una sola pieza y se imprime de forma vertical sin necesidad de soportes, así que no tiene complicación ninguna. En la parte interior tiene un soporte acanalado que debería ser para un pequeño motor, pero el archivo .stl no cuenta con el agujero para pasar un eje que conecte el motor con una hélice, así que es una parte que si molesta se puede reducir con la ayuda de unos alicates….. ya sé, sería más elegante eliminarla desde un programa de edición de mayas y debo confesar que tras importar el archivo con FreeCad no pude eliminar el dichoso soporte y que me quedara la maya cerrada, así que alicates de corte y punto.

La pieza del soporte del timón es muy sencilla y está pensada para ser encolada en la parte trasera del casco o, como diría un experto, en el espejo de popa. Para fijar este soporte he recurrido a la versátil pistola de cola caliente.

Para el eje del timón utilizo un trozo de varilla lisa de acero inoxidable de 3mm de diámetro, material que considero indispensable en el arsenal maker, pues cuando se trata de hacer ejes es ideal.

Entre las piezas diseñadas por mi también se encuentra un horn para el timón, pero si tienes alguno de servo por ahí es una pieza que te puedes ahorrar de imprimir. Una vez más la cola caliente nos ayuda a fijarlo, la única precaución importante a la hora de fijarlo es que el horn y el timón deben estar perpendiculares. La pieza del timón en sí es también muy sencilla y no tiene ninguna complicación imprimirla en posición vertical.

Vamos con la instalación del primer servo, que es el servo que acciona el timón. Como se trata de una embarcación muy pequeña he optado por servos de 3,8g que además de ligeros son muy baratos si los compras en ebay o Aliexpress. Una vez más se trata de una de esas piezas que no deben faltar en el arsenal de un maker, yo al menos considero indispensable tener siempre un puñado de ellos.

Este servo va fijado también en el espejo de popa, pero por la parte interior, con cola caliente también. Conviene ponerlo transversal para equilibrar la embarcación, pues el servo de la vela y la batería desplazaran el centro de gravedad hacia delante y así ayudamos a equilibrarlo. Como se puede ver en las fotos para unir el horn del servo y el horn del timón yo he utilizado un trozo de hilo de cobre retorcido, lo ideal es utilizar alambre de 1mm o de 0,8mm pero en el momento de montarlo no tenía así que me tocó improvisar. Nota importante: el alambre fino tampoco debe faltar en el arsenal maker.

En el centro del hilo de cobre retorcido se puede ver que lo he curvado de una forma un tanto extraña, es para poder ajustar la longitud de esta unión de forma que los dos horns queden lo más paralelos posible.

Vamos con la vela, que tiene historia. Como ya he dicho antes la vela está hecha a partir de un timón para tabla de surf escalado, en un principio la imprimí sólida en posición vertical y quedaba muy chula pero en las primeras pruebas de flotación ya se vio que iba a dar problemas. Al ser sólida pesaba mucho y al girarla a derecha o izquierda (ya se que en términos marineros es babor y estribor pero nunca he sabido cual es cual) hacía que todo el barco se inclinase peligrosamente. La solución para aligerar la vela estaba clara: recortar la vela sólida de modo que solo quedara un marco de tres lados y utilizar film de plástico transparente. Esta solución complica ligeramente el montaje, pues encolar el film y que quede con la forma aerodinámica necesaria necesita de un truco, pero el peso de la vela bajó de 25g a 4g, con lo que en el agua el barco dejó de escorarse cada vez que la vela giraba para orientarse con el viento, además de que la flotación con el barco cargado con servos, electrónica y batería mejoró mucho.

Para encolar el film guardé la parte recortada de la vela sólida para utilizarla a modo de plantilla. Se coloca esta plantilla sobre una superficie plana y la mitad inferior del marco de tres lados como si se fuese a construir la vela sólida en dos piezas, luego se cubre con film de plástico transparente y se usa cinta de carrocero para fijarlo a la mesa de modo que quede ligeramente tenso. Entonces ponemos pegamento sobre el film que recubre el marco de tres lados inferior y situamos la pieza superior del marco de tres lados, que es al que vamos a fijar el film ahora. Utilizamos algunos objetos como pesos para que la pieza no se mueva y para que el film no pierda la forma que le da la plantilla, yo lo hice con varios alicates. Una vez que el pegamento está seco ya podemos recortar con un cutter el film, darle la vuelta a la pieza encolada y pegar por el otro lado la otra mitad del marco. El film habrá quedado con la forma que le daba la plantilla y cuando el viento lo hinche quedará con la forma aerodinámica de una vela de verdad.

Para que la vela resultase plenamente funcional debía ir montada sobre otro servo de 3,8g. La unión entre la vela y el servo se soluciona con un horn doble pegado a la parte inferior de la vela y en el momento de navegar se acopla directamente al servo sin fijarla con ningún tornillo, así se puede desmontar para guardarla y la unión con el servo es lo bastante robusta como para que no caiga.

Insertar imagen “horn_vela.jpg”

El servo de la vela también va fijado al casco con cola caliente delante del aquel soporte de motor que quité con unos alicates de corte. Este servo va en posición longitudinal y no tiene ningún misterio a la hora de posicionarlo, solo hay que tener en cuenta que el espacio que queda entre el servo y la proa es el hueco en el que se acomodará la batería, pero eso es más cosa de encontrar una batería que entre en ese espacio que no en desplazar el servo adelante o atrás para dejar más o menos espacio.

Otra cosa que yo desconocía de los barcos de vela es que necesitan una orza para estabilizarse, este dato me lo proporcionó el amigo @tutancamon a través de twitter, ya que desde que este proyecto despegó fui posteando los avances en esa red social. Para la orza recurrí de nuevo al timón de la tabla de surf, un nuevo escalado y otro recorte y ya tenía una orza hidrodinámica y estupenda debajo del casco de la nave.

Ya casi estamos listos para navegar, solo nos falta la electrónica. Tenía por ahí una emisora FlySky i6s (calidad aceptable a buen precio) de un proyecto anterior así que monté el receptor de modo que con el stick izquierdo controlaba el timón y con el derecho la vela. Todo esto alimentado por una lipo 1s de 300mA que, para mi sorpresa, es capaz de mover los servos. La batería dura aproximadamente 10 minutos, así que hay tiempo razonable para divertirse.

La electrónica y el agua no se llevan bien, así que hay que utilizar un pequeño truco para hacer que todo el conjunto sea a prueba de hundimientos. Consiste en meter el receptor en una bolsita con cierre zip, se pasan los cables por la boca de la bolsa y se sella con cola caliente. El cable de alimentación no me llegaba hasta la boca de la bolsa, así que hice un agujero en la parte superior y pasé el conector por ahí con la esperanza de que si había problemas no entraría agua al estar en la parte superior.

En el casco no hay mucho sitio pero la electrónica cave bien entre los dos servos. La batería se aloja en la proa, lo que equilibra la embarcación, además que es el único hueco disponible.

Ya está todo descrito con pelos y señales así que sólo nos queda esperar a que sople una suave brisa y echarlo al agua. Ahora viene otro momento de sinceridad: no tengo ni idea de navegación a vela, así que los primeros intentos fueron un poco frustrantes, además de que la piscina en la que hice las pruebas ya estaba un poco vacía y los bordes creaban turbulencias que no ayudaban mucho, pero por el centro de la piscina tomaba bien el viento. Poco a poco le fui pillando el tranquillo y empecé a disfrutar. Una cosa que me costó bastante es navegar en contra del viento, mas que nada por que no tenía ningún tipo de indicación de la dirección de la brisa, pero otra vez por el procedimiento de prueba y error llegué a remontar vientos en contra para luego dar la vuelta y dejar que la brisa me impulsara en la otra dirección. Pongo un vídeo cortito de una de las primeras pruebas realizadas en la piscina.,

Ahora algo sorprendente, hubo unos días de viento muy fuerte, un verdadero vendaval de otoño y me dije “vamos a probar a este pequeñín” y…. se portó como un campeón. Resultó que era más fácil de manejar con vientos fuertes, no zozobró ni una sola vez y eso que el viento era tan fuerte que alguna vez le arrancó la vela (recordad que no está fijada al servo con un tornillo, solo está encajada).

Para terminar os voy a animar a replicar este proyecto, es muy divertido de hacer y, sobre todo, de navegar. Si alguno tiene práctica con veleros de verdad o de rc me interesa mucho su opinión así que no dudéis en transmitírmela… aunque sea para decirme que no os gusta.

También os quiero animar a que intentéis hacer vuestro propio proyecto, cread, inventad, aprended y, sobre todo, divertíos.