Treball de Recerca del Batxillerat Tecnològic sobre la creació d'un vehicle RC imprès en 3D, combinant recerca històrica, anàlisi tecnològica i desenvolupament propi d'un prototip funcional.
He triat aquest TdR perquè volia un repte que m'obligués a sortir de la zona de confort. No havia construït mai un radiocontrol i la manca de referències pròpies era, precisament, el que em motivava: preferia dedicar hores a un projecte manipulatiu, fer proves i equivocar-me abans que escriure llargs capítols sense tocar la tecnologia.
Aprenc quan puc tocar el problema: dissenyar, imprimir i muntar cada component ha convertit cada iteració en una lliçó accelerada de prototipat, electrònica i mecànica.
Aquest treball explica el disseny i la construcció d'un vehicle de radiocontrol creat completament des de zero amb impressió 3D. Combina la investigació dels sistemes que donen vida al cotxe (motor, transmissió, direcció i control remot) amb la part pràctica, on el xassís es modela digitalment, s'imprimeix, es munta i es valida.
L'objectiu és entendre el cicle complet d'un prototip funcional: des de la idea i la història del RC fins al muntatge final, documentant decisions i aprenentatges per demostrar com la fabricació additiva permet personalitzar vehicles a petita escala.
Pensar la funció de cada peça, fer esbossos, documentar mesures i contrastar referents abans d'obrir el CAD.
Modelar la geometria a Fusion 360 per obtenir toleràncies precises, punts de fixació i espai per a l'electrònica.
Imprimir en PLA, PETG o TPU, muntar el conjunt i validar encaixos, rigidesa i recorreguts mecànics.
Detectar punts febles, buscar solucions (assessorament, recerca, proves) i iterar el disseny per fer-lo més senzill, resistent i productiu.
El marc teòric recull com funcionen els motors brushless, la transmissió, les rodes i el control remot per seleccionar peces compatibles i entendre com cada bloc condiciona el rendiment final.
El motor aporta potència i velocitat. El pinyó solidari a l'eix engrana amb la corona i transmet el parell al sistema de tracció. Per seleccionar-lo cal conèixer les famílies més habituals:
| Tipus | Característiques | Aplicació |
|---|---|---|
| Outrunner | Gira la carcassa exterior; excel·lent relació potència/pes. | Drons, hèlix directa. |
| Inrunner | Rotació interna amb eix metàl·lic. | Vehicles RC de gran rpm i parell transmès. |
| Amb sensors | Encoders vinculats a l'ESC per governar l'entrega de potència. | Sortides suaus i precisió. |
També es classifiquen per Kv (revolucions per volt), Turns (voltes de bobina), nombre de pols, tensió màxima,
corrent admissible, diàmetre de l'eix i pes. L'exemple del motor de 6.500 Kv mostra com el càlcul
rpm = Kv × V dona 48.100 rpm alimentant-lo amb 7,4 V.
La transmissió RC requereix escollir correctament el tàndem pinyó/corona. Factors clau: diàmetre de l'eix del motor, nombre de dents (acceleració vs velocitat punta) i mòdul de l'engranatge per garantir que les dents encaixin sense forçar.
La suspensió manté el cotxe en contacte amb el terra: amortidors o solucions flexibles absorbeixen impactes, estabilitzen el xassís i allarguen la vida de les peces. El meu prototip usa lames en TPU com a alternativa impresa que simplifica el muntatge.
La roda és l'únic punt de contacte amb el terra. Combina llanta rígida, pneumàtic de cautxú i escuma interior per mantenir la forma i absorbir vibracions. Segons el terreny es prioritza la tracció, la velocitat o la capacitat d'absorció.
| Terreny | Característiques | Exemples |
|---|---|---|
| Asfalt | Pneumàtics llisos o semillisos. | Touring, drift. |
| Terra | Tacs mitjans o grans, goma resistent. | Buggy, truggy. |
| Gespa/Grava | Tacs profunds i separats. | Monster truck. |
| Roca | Goma tova, beadlock i alta flexibilitat. | Rock crawler. |
| Neu/Sorra | Paddle tires amb pales. | Sand rail. |
En drift s'utilitza PVC dur per perdre adherència; en off-road, pneumàtics amples i tovets per trepitjar millor; i en touring es busquen compostos d'alt rendiment amb escuma densa per no perdre velocitat punta.
El comandament envia ordres mitjançant ràdio. Els sistemes analògics de 27/40 MHz han deixat pas al 2,4 GHz, amb menys interferències, trims digitals i memòria per a diversos vehicles. El gatell controla acceleració/frenada i el volant governa la direcció; el receptor interpreta els senyals i mou servo, ESC i accessoris.
El disseny del xassís combina criteris estructurals i estètics: materials com PLA, PETG o fibra aporten rigidesa; carrosseries d'ABS o policarbonat protegeixen i milloren l'aerodinàmica; i elements com vinils, alerons o protectors reforcen punts crítics i personalitzen el vehicle.
Abans d'abordar el disseny propi, he estudiat com evoluciona el radiocontrol des de la seva aparició fins a l'actualitat. Sintetitzat en aquesta cronologia:
Vehicles controlats per cable que enceten l'afició automobilística a escala.
Elettronica Giocattoli produeix models 1:12 amb motor elèctric i IFMAR impulsa els primers campionats.
Els comandaments deixen enrere el funcionament “on/off” i incorporen direcció proporcional.
Pomona, Montecarlo i Ginebra consoliden l'IFMAR com a autoritat reguladora del radiocontrol.
Arriben motors de nitro i gasolina, aportant experiències sonores i realisme de conducció.
Bateries recarregables substitueixen piles i milloren autonomia i eficiència.
Materials lleugers, automatització i IA orienten el futur del radiocontrol.
La recerca classifica els vehicles radiocontrol en dos grans blocs: on-road (asfalt) i off-road (terrenys mixtes), amb especialitzacions que condicionen tracció, suspensió i pneumàtics.
Rodes molt dures i llises (PVC) per facilitar el derrapatge; realisme i control lateral.
Xassís baix i aerodinàmic, orientat a velocitat punta amb afinació extrema de suspensió i tracció.
Vehicles versàtils capaços de circular sobre grava i asfalt amb opcions de tracció davantera, posterior o integral.
Suspensió de llarg recorregut i rodes tot terreny per afrontar salts i corbes en circuits de terra.
Evolució del buggy amb rodes més gruixudes i ample superior, pensat per terrenys oberts i no preparats.
Reproduccions 1/10 de 4×4 reals amb motors i servos potents per superar obstacles exigents.
Variant competitiva amb xassís tubular, suspensió llarga i pneumàtics mixtos per guanyar ritme sense perdre tracció.
Inspirats en la Baja1000; carrosseries robustes i salts a gran velocitat en circuits d'arena.
Rodes gegants, suspensió reforçada i espectacle visual enfocat a salts i obstacles.
Adaptacions a F1, camions o motos reutilitzant un xassís bàsic i ajustant carroseria i transmissió.
| Paràmetre | Valor | Notes |
|---|---|---|
| Pes xassís | ≈ 280 — 350 g | Sense electrònica |
| Material | PLA / TPU / PETG | TPU per direcció i absorció de vibracions |
| Motor | 370 (6.500 Kv) | Règim teòric 48.100 rpm a 7,4 V |
| Transmissió | 15 / 35 | Distància centre a centre: 25 mm |
| Roda | Dia 70 mm | Opcions impreses o comercials |
Un xassís imprès majoritàriament en PLA, combinat amb TPU en punts flexibles, pot assolir la rigidesa i durabilitat necessàries per a un ús recreatiu controlat. Caldrà monitorar les toleràncies de la FDM, la fatiga i la qualitat del filament per evitar fallades prematures.
