Inspirace 3D tisku pro jeden nový vodní sport

[pop3dp]

Na 3D tiskárně lze vytisknout celou řadu součástek, které jsou potřebné pro DIY stavbu jednoho netradičního zařízení pro vodní rekreační aktivity - tzv. e-foil. E-foil (electric hydrofoil) je nový druh sportovního zařízení, pravděpodobně vymyšlený v USA, o který se začíná zajímat velké množství akčních lidí z celého světa. A to hlavně proto, že je to první druh surfového prkna, které lze využívat nejen na moři, ale hlavně na jezerech, přehradách, rybnících a řekách. Tedy konečně pro každého, kdo má k moři příliš daleko nebo příliš draho. Lze se o tom snadno přesvědčit, stačí zadat na https://www.youtube.com/ k vyhledání výraz "e-foil" nebo "electric hydrofoil" a vyhledá se velké množství videí, z nichž lze nejen pochopit jak e-foil funguje, ale hlavně jak se používá ve vodě a jaké přináší sportovní využití.

Protože považuji různé sportovní volnočasové aktivity za důležité pro utužování zdraví (i posílení imunity proti covidu-19 ...každý den jezdím i na e-kole a e-koloběžce), rozhodl jsem se tento e-foil taky postavit. Mám pro takový projekt navíc i tu výhodu, že si sám navrhnu v PC (vymodeluji v 3D CAD) takový tvar všech jeho hlavních hydrodynamických částí (plovák, křídlo a lodní šroub ...angl. board, wing, propeller), aby tyto části měly velmi vysokou hydrodynamickou účinnost, resp. pokud možno nejvyšší účinnost na světě.

K uskutečnění projektu jsem se rozhodl i proto, že jsem si ověřil za dobu cca 2 let, jak e-foil funguje, z čeho všeho se skládá a jaké technologie výroby jsou potřebné. Většinu informací jsem čerpal z největšího celosvětového fóra o e-foilech, který je na https://efoil.builders/categories Fórum se zabývá problematikou počínaje takřka sebemenší potřebné součástky a konče nejdražší nebo nejsložitější technické a elektrotechnické části e-foilu (... motor, ESC, baterie, BSM). Na fóru je všechno sice v angličtině, ale já třeba běžně používám k překladu https://translate.google.cz/#view=home& ... l=en&tl=cs Fórum vzniklo hlavně proto, že umožňuje každému postavit si e-foil za podmínek, které nejlépe odpovídají jeho finančním možnostem a technickým dovednostem.

Každý zájemce o pořízení e-foilu tak má v současné době možnost si buď e-foil postavit zcela sám, nebo si jen některé jeho části vyrobit a ostatní koupit, nebo si všechny části koupit a e-foil poskládat podobně jako stavebnici lego, a nebo koupit kompletní funkční e-foil. Postavit e-foil zcela sám je ovšem časově velmi náročný proces (vyžadující mimořádné nadání a znalosti v mnoha oborech), koupit hotový e-foil je naopak nejdražší (cca 100 000,- až 200 000,- Kč), ačkoliv s hlavními parametry, které si jsou v obou případech velmi podobné. Ideálním kompromisem je ten, že zájemce si jen některé jeho části vyrobí a ostatní koupí (motor, baterie, nejlépe i ESC).

Můj projekt ale kombinuje několik metod: ty části, u kterých je zapotřebí, aby měly vysokou účinnost, tak si je vyrobím sám, a ty části, na které mám peníze, tak si je koupím v takové kvalitě, kolik jsem ochoten za ně zaplatit (tedy jak mám hluboko do kapsy). Příklad: už jsem třeba koupil tzv. ESC (zařízení pro ovládání motoru), a to z druhé ruky, za cca 4 000,- Kč. Lze ovšem koupit ESC od stejného výrobce, ale za cca 15 000.- Kč, ale s tím hlavním rozdílem, že moje ESC umožňuje ovládat jenom takový motor, který má asi tak poloviční výkon. Později tedy, až na to budu mít, tak budu moci toto "slabší" ESC kdykoliv zaměnit za mnohem výkonnější, třeba takové, které se ještě dnes ani nevyrábí. Podobně to platí u všech ostatních elektrotechnických částí - motor, baterie, přijímač pro bezdrátový ovladač, bezdrátový ovladač, proudový jistič, BSM, čidla atd.

Mým hlavním přínosem do projektu je tedy to, co nikdo nemá, co se nikde nedá koupit a co nikdo ani neumí vyrobit, přitom to určuje hlavní parametry celého e-foilu. Tím je právě vysoce účinný lodní šroub (propeller), vysoce účinné vztlakové křídlo (wing) a vysoce účinný tvar spodní části plováku (board). Taky ovšem ovládám i některé další potřebné obory a technologie, mám třeba vysoce kvalitní měřič účinnosti křídel a lodních šroubů (nejlepší na světě), velmi přesnou statickou vyvažovačku kovových lodních šroubů (taky snad nejlepší na světě), ovládám modelování v 3D CAD a koupil jsem nedávno vysoce výkonný stolní PC, abych mohl snadno vymodelovat lodní šroub, křídlo a plovák v 3D CAD, resp. celou mechanickou část e-foilu. To vše mi tak umožní nejen tyto nejdůležitější části vyrobit, ale i případně změřit, vydat k tomu protokoly o měření apod. Navíc nyní zvažuji, že bych baterii a ostatní elektrotechniku využil i pro pohon plováku SUP (Stand Up Paddling - pádlování ve stoje).

Pokud tě e-foil taky zaujal, tak neváhej se mě zeptat (nejlépe SZ), rád poradím, můžeme spolupracovat apod.

[Rebel]

Ahoj, já upřímně nevím, co od toho tady čekáš a to nemyslím ve zlém. Klidně se rád zapojím, jsem fanda takových projektů, jsem v podstatě pro každou "špatnost" a technickou vypečenost, můžeme tu v podstatě po vlastní linii řešit vše, udělat tomu jaký si český fork. Najde se určitě řada tiskařů co se tomu pověnují, modelářů je také spousta, jen ta pointa té spolupráce mi není úplně jasná. Už jen pod tou komunikací po SZ nevidím úplně ideální směr komunikace nějakého veřejného projektu. Pokud je to spíše komerční a sháníš v podstatě společníky, přesunu to do poptávek.

[Otomar]

Myslím, že jeden obrázek tvého projektu by nalákal víc lidí než dlouhý text

[pop3dp]

Chci tímto tématem inspirovat majitele 3D tiskárny, aby zvážili možnost si pořídit e-foil (pro sebe, rodinu apod.), protože na 3D tiskárně si můžou vytisknout různé potřebné části. Stavba takového e-foilu je ovšem velmi složitá a nákladná záležitost, proto se vyplatí, aby třeba aspoň dva lidé (možná i deset zájemců) na tom spolupracovali, tj. vzájemně si vypomohli apod. Jenom takový postup umožní snížit pracnost a náklady na úspěšnou stavbu každého e-foliu. Na jediném největším fóru o stavbě e-foilu (https://efoil.builders/categories) je ale dostatek informací, aby se i pouhý osamocený zájemce mohl pustit do stavby. Já však takový odvážlivec nejsem, ale dodnes jsem nenašel ani jediného Čecha (protože se česky domluvím), který by taky projevil zájem o stavbu svého e-foilu. Bydlím třeba nedaleko od velkého jezera, a tak jsem celé léto aspoň jednou týdně tam zajel, jestli tam uvidím na vodě nějaký e-foil, abych pak s jeho majitelem příp. navázal kontakt. Bohužel nikdo, na vodě jen samý SUP, dokonce tam bývá i půjčovná SUPů. No a tak proto mě napadlo inspirovat majitele 3D tiskáren tímto tématem k dalším aktivitám. Nic víc, nic míň!

[tomast]

Kdyby to byl tvůj první příspěvek tady, označím to zfleku za nevyžádanou reklamu.
Takhle nevím, asi to bude jen z nadšení z něčeho nového

Aby to začalo mít nějaký smysl, přidej pár obrázků takových vytištěných dílů - já tam z těch důležitých dílů nějak pro domácí tisk moc nevidím, tohle je spíš na laminát a kompozity.

[JCHP]

Upřímně - toto není můj šálek kávy a zdá se že ani mnohých na těch našich vodních plochách.
Pokud má někdo ty peníze, projíždí se na normálním motorovém člunu (kategorií je spousta), pokud chce někdo blbnout na vodě (a s rodinou zvlášť) za rozumné náklady, pořídí (relativně levný) SUP.
Tohle přemotorované prkno (de facto krátký SUP s elektromotorem cca 15KW), by mělo být někde mezi, ale v našich zemích asi těžko kdy bude.
Prostě mi to nějak nezapadá do filozofie rodinného používání ani rozpočtu.

[pop3dp]

já tam z těch důležitých dílů nějak pro domácí tisk moc nevidím,

Pokud bych neměl 3D tiskárnu, tak bych se ani nepouštěl do stavby e-foilu. Budu tisknout hlavně díly/části, které poslouží pro výrobu laminovacích forem. Ovšem i většina stavitelů e-foilů, kteří dosud 3D tiskárnu neměli, tak se nakonec rozhodli si ji pořídit právě proto, aby si stavbu e-foilu usnadnili, zlevnili apod. Např. z této fotky https://efoil.builders/uploads/default/ ... a4d53.jpeg je zřejmé, že lze vytisknout téměř všechny části jeho pohonného systému (kromě motoru, spojovacích šroubů, těsnění apod.).

[zemciko]

Popravdě těch dílů pro 3d tisk tam zas tak moc není a rozhodně to nejsou díly na kterých by se tím dalo nějak moc ušetřit či se spolehnout na jejich mechanické vlastnosti, navíc když uvážíme že to celé stojí od 5000 dolarů.... Kdyby to tady bylo módní fórum tak by jsi napsal ať si o koupí a pak si k tomu šijí oblečky? Asi tak relevantní mi to přijde.

[pop3dp]

... za rozumné náklady, pořídí (relativně levný) SUP. Tohle přemotorované prkno (de facto krátký SUP s elektromotorem cca 15KW), ...

SUP má své kouzlo, ale dříve nebo později zatouží každý jeho majitel si pohyb na vodě trochu ulehčit, prodloužit vzdálenost plavby apod. I sám majitel půjčovny paddleboardů mi řekl, že lidé bývají z pádlování na paddleboardu (plovák pro SUP) značně zmoženi.

Neuvedl jsem do svého prvního příspěvku, aby nebyl příliš dlouhý, tu zajímavost, že část mého e-foilu bude použitelná právě pro SUP. Tato vodotěsná část bude totiž obsahovat baterii, bude tvořit obal této baterie a tento obal bude mít hydrodynamický tvar. No a celou takovou část bude možné položit na zadní horní část paddleboardu. Jinými slovy, baterie a motor e-foilu umožní pohon i paddleboardu. Pochopit to bude snadnější až z obrázku, k jehož vytvoření se chystám už za pár dnů, pak to sem vložím.

A ještě jedna zajímavost: Pro tuto bateriovou část budu používat jednu baterii z mého e-kola (10 A), druhou baterii z mé e-koloběžky (10 A) a třetí baterii (10 A) pouze dokoupím. Tyto tři baterie (celkem tedy s kapacitou cca 30 A) stačí na pohon e-foilu až na 3 hodiny plavby (při použití vysoce účinného l. šroubu), pro pohon paddleboardu asi jen na 1,5 h. plavby a při poloviční rychlosti (možná 10 km/h).

A běžný pohon e-foilu vyžaduje cca 2 000 W (i méně, podle účinnosti l. šroubu), nikoliv 15 kW. Pouze při startu to vystoupí třeba až na 4 000 W. Jak se spodní část boardu od e-foilu zvedne nad hladinu, tím dramaticky klesá odpor. Ovšem e-foil a "e-SUP" při plavbě taky nevytváří žádný hluk, oproti "normálnímu motorovému člunu", je tedy poprvé ideální na česká jezera, přehrady, rybníky a řeky.

[Klaudius]

Je to zaujímavé, ale celkovo asi okrajová záležitosť, pre pár nadšencov. Bez konkrétnej požiadavky na tlač konkrétnych komponentov asi nemá ďalšia debata veľký zmysel. Ak si to postavíš a bude tam tá spomínaná kopa tlačených dielov, príď sa pochváliť.

[JCHP]

... za rozumné náklady, pořídí (relativně levný) SUP. Tohle přemotorované prkno (de facto krátký SUP s elektromotorem cca 15KW), ...

A běžný pohon e-foilu vyžaduje cca 2 000 W (i méně, podle účinnosti l. šroubu), nikoliv 15 kW. Pouze při startu to vystoupí třeba až na 4 000 W.

Tak jsem si to ještě prošel a opravdu těch 15kW (přesněji 14.xx) jsou zase speciální sportovní prkna jiné kategorie (surfboard).
A vtip běžných eFoilů spočívá v tom, že se vlastně plovák udrží celý nad vodou hydrodynamickým vztlakem křídla u motoru, které zůstává ponořené. Jízda vypadá jen o něco stabilnější než na jednokolce.
Nicméně motory mívají i 5kW.
A motorizace SUPů je zase samostatná kategorie. Např.:https://e-surfer.com/en/shop/e-sup-shop-sup-with-motor-for-sale/scubajet-sup-motor/.
Nicméně konstruktérskou zábavu si lze užít v libovolné z těchto kategorií.