Когда 3D принтер выручает: Airless ракетка для пин-понга своими руками. Обзор процесса изготовления

Стандартные ракетки для настольного тениса, особенно те, что выдаются в пунктах проката, имеют один существенный недостаток: при замахе их сплошная плоскость создаёт сопротивление воздуха, которое принято называть «эффектом паруса». Это мешает контролировать силу удара и стабильность подачи. Захотел попробовать популярные Airless ракетки и, заодно, подтянуть свои навыки в 3D печати.

Введение

Альтернативный вариант ракеток для настольного тениса — это так называемые — Airless-ракетки, конструкция которой представляет собой сквозную сетчатую или решётчатую структуру. Такая ракетка лишена сплошной плоскости сопротивления: воздух свободно проходит через сквозные отверстия, сопротивление при замахе падает, а сам замах становится более быстрым и контролируемым. При этом мяч отскакивает от неё практически так же, как и от обычной ракетки. Вся работа заняла около пары часов, а затраты на пластик составили менее 100 рублей — смешная цена за возможность получить снаряжение, превосходящее по характеристикам многие бюджетные аналоги.

Подготовка модели

Сильно не стал мудрить с конструкцией. Ц меня есть старая ракетка, с которой уже привыкли играть, обвожу её контур на бумаге и с помощью фото или сканера отправляю на ПК. Полученное изображение импортируется в CAD-программу, например, в FreeCAD, в качестве фонового шаблона для обрисовки.

Контур обводится сплайном или дугами для создания гладкой кромки. Затем полученный 2D-эскиз выдавливается на толщину 6-8 мм, формируя объёмную заготовку полотна.

Отдельно моделируется накладка рукоятки: её можно сделать монолитной (сплошной) для прочности. Имеет смысл напечатать корпус ракетки из PETG, а эти накладки накладки из мягкого TPU отдельно.

Подготовка к печати в Orca Slicer

Главная особенность изготовления Airless ракетки — печать без верхних и нижних слоёв, когда ячейки (соты, ромбы, треугольники) формируются не из модели, а непосредственно заполнением (infill) в слайсере. Это значительно проще и быстрее, чем моделировать решётчатую структуру в CAD.

Для этого импортируем Импорт STL-файла модели ракетки, размещаем на столе, и в разделе «Strength» (Прочность) параметры «Top shell layers» и «Bottom shell layers» выставляются в 0. Для компенсации отсутствия верхних/нижних слоёв и обеспечения жёсткости каркаса количество периметров увеличивается до 7-10 линий. Чтобы рукоятка не ломалась и была удобной, на её область накладывается модификатор с другими настройками. Нарезаем и отправляем на печать.

Печать пластиком на FDM 3D-принтере

Рекомендуемый пластик — PETG. Он прочнее PLA при уличных температурах и меньше боится прямых солнечных лучей. PLA летом на солнце может размягчиться и деформироваться. Также PETG более гибкий, что полезно для ракетки — она будет слегка пружинить при ударе, улучшая контроль мяча. Некоторые используют TPU 98A для рукоятки — он более мягкий и обеспечивает лучшее сцепление с рукой. Время печати одной ракетки занимает около 1-2 часов в зависимости от настроек и типа пластика.

Что получилось: визуально ракетка выглядит как единая конструкция — лопасть со сквозной решёткой и цельная рукоятка. Первый тестовый экземпляр из старого PLA оказался слишком хрупким. Второй, из PETG с увеличенным заполнением, получился заметно прочнее — пружинит, но не ломается. После добавления накладок из ТПУ для удобства хвата ракеткой можно полноценно играть.

Оценка стоимости

Пара слов про стоимость полученной ракетки. PETG-пластика ушло менее 100 г, это около 90-120 рублей (исходя из условной стоимости 900-1200 руб. за катушку 1 кг). Для сравнения: даже обычная ракетка для настольного тенниса в магазине стоит 500-1000 рублей, а профессиональные модели — от 3000 рублей. Airless аналоги на маркетплейсах (3D-печатные) продаются по цене 1500-2500 рублей. Самодельная ракетка обходится от 5 до 20 раз дешевле, причём вы можете как выбрать свои материалы/цвета, так и внести изменения в конструкцию для кастомизации.

Общий итог

Изготовление Airless ракетки для настольного тениса оказалось не только экономически обоснованным, но и достаточно познавательным проектом. Подтянул свои навыки моделирования и навыки работы в слайсере: освоил технику печати без верхних/нижних слоёв (будет полезно для изготовления форм с целью заливки эпоксидной смолой). В итоге получил пару ракеток — для себя и для ребёнка. PLA-версия (полегче) предназначена для тренировок техники, PETG-версия (попрочнее) — для игры на уличных столах в парке. Уже успели опробовать их, благо уличные столы сейчас имеются практически в любом парке. Если нужна 3D модель- напишите в комментариях, я оформлю в открытый доступ эти файлы.