Werkzeug

Um eine eigene Drohne zusammen zu bauen benötigt es ein kleines Sortiment an verschiedenen Werkzeugen. 

Werkzeug zum Löten

Die ganzen elektronischen Bauteile werden nicht zusammengesteckt, sondern fest miteinander verlötet. Viele Personen die ich kenne, sind vom Löten abgeschreckt und denken, dass es super schwer sei. Ich sage dass das nicht stimmt! Jeder kann Löten. Klar am Anfang hat man noch nicht das Gespür dafür aber ich denke, dass man das Löten relativ schnell lernen kann. Für alle die, die ein wenig üben wollen gibt es hier Übungsboards (Amazon), auf welchen man einfach ganz lässig ein paar Lötstellen üben kann. Wenn man das löten kann, dann kann man fast alles löten!

Wer Löten lernen möchte, dem empfehle ich folgendes Video:

Lötkolben/Lötstation:

Der Lötkolben ist ein essentielles Werkzeug zum Drohne bauen. Durch ihn kann man Kabel mit anderen Kabeln oder Platinen fest verbinden (verlöten). Beim Löten hat man zwei metallische Elemente (z.B. zwei Kabel), welche man fest miteinander verbinden möchte. Als zusätzlichen Werkstoff benötigt man dafür sogenanntes Lot. Das ist meist eine Zinn-Blei Mischung welche schmilzt wenn man sie stark genug erhitzt. Beim Abkühlen härtet das Lot wieder aus und wird fest. 

Beim Kauf kann man sich zwischen einem einfachen Lötkolben oder einer Lötstation entscheiden. Lötkolben ohne Station bieten oft keine Temperatureinstellung. Sie haben eine feste und nicht einstellbare Leistungsaufnahme. Ich empfehle grundsätzlich die Lötstation. Durch die einstellbare Temperatur kann man den Lötkolben sicherer und effizienter verwenden. Manche Drohnenplatinen sind sehr klein und sensibel. Eine zu hohe Temperatur und eine unruhige Hand können hier schnell teuer werden. Mit einer Lötstation kann man die Temperatur einfach ein wenig runterstellen um das Risiko einer Beschädigung zu verringern. Wenn man aber doch lieber auf einen einfachen Lötkolben zurückgreift, dann empfehle ich einen in einem Leistungsbereich zwischen 50-70 Watt.

Zusätzlich sollten sie die Größe und Form der Lötspitze beachten. Die Lötspitze sitzt beim Lötkolben ganz vorne, wird erhitzt und hat direkten Kontakt zum Lot. Eine zu große Lötspitze macht das Arbeiten an feinen Platinen unmöglich. Eine zu kleine Spitze reicht möglicherweise nicht aus um genug Lot zu schmelzen. Manche Lötkolben haben auswechselbare Lötspitzen, andere nicht. Ich selbst verwende eine spitz zulaufende Lötspitze mit einem Durchmesser von etwa 3-4mm. 





Lot:

Das Lot ist das Material, welches durch die Wärme des Lötkolbens geschmolzen wird und letztendlich die beiden Elemente,  welche es zu verbinden gilt durch Aushärtung fest verbindet. Generell kann man zwischen bleihaltigem und bleifreiem Lot unterscheiden. Beide Arten sind auf Zinnbasis. Das bedeutet, dass der Großteil des Lotes aus Zinn besteht. Deswegen spricht man auch von Lötzinn. Bei bleihaltigem Lot besteht eine Mischung aus Zinn und Blei. Wenn man Lötzinn kauft, dann kann man zum Beispiel nach 60/40 Lötzinn suchen. Das ist dann Lot mit 60% Zink und 40% Blei. Der Schmelzpunkt hier liegt knapp unterhalb von 180°C. Bleihaltiges Lötzinn ist in Deutschland für die Herstellung von elektronischen Komponenten verboten. Der Hobbyelektroniker darf bleihaltiges Lötzinn aber weiterhin völlig legal erwerben und verwenden. Lot ohne Blei hat eine meist sehr hohe Zinn-Konzentration mit einem Zusatz wie Silber oder Kupfer. Der Schmelzpunkt bei bleifreiem Lot liegt meist etwas höher als bei bleihaltigem Lot (210-230°C).  Ob man sich jetzt bleihaltiges oder bleifreies Lot kauft ist erstmal egal (bis auf die Tatsache, dass bleihaltiges Lot durch das Schwermetall Blei nicht gerade gesund ist). Man sollte einfach beim Arbeiten mit dem Lot darauf achten, dass man am Lötkolben die richtige Temperatur für das verwendete Lötzinn einstellt und vor allem in einem gut durchlüfteten Raum sitzt, oder am besten einen Lötabzug verwendet. 

Schraubenzieher / Schraubenschlüssel

Die meisten Drohnenframes bestehen aus mehreren Teilen. Diese einzelnen Elemente werden mit Schrauben zusammengefügt (nicht geklebt). Das Problem hier ist, dass meistens Innensechskantschrauben verwendet werden. Man kommt hier also mit einem klassischen Kreuzschlitzschraubenzieher nicht weit. Man benötigt einen Innensechskantschlüssel (Inbusschlüssel). Weil FPV-Schrauben in verschiedenen Größen vorkommen können, lohnt es sich gleich ein ganzes Set zu kaufen. Meist sind in einem solchen Set die Größen zwischen 1,5mm – 3mm vertreten. Zusätzlich schadet es aber auch nicht ein paar Kreuzschlitzschraubenzieher parat zu haben. Manche Kamerahalter zum Beispiel verwenden ganz normale Kreuzschlitzschrauben.





An einer anderen Stelle wird man als Neuling noch vor einem Hindernis stehen. Die Propeller sind bei Miniquads mit einer Mutter auf dem Motor Schaft befestigt. Man sollte diese Muttern nicht nur per Hand fest drehen, weil sie dadurch in den meisten Fällen nicht fest genug sitzen und sich beim Flug lösen können. Ein Schrauben-Schlüssel (8mm bei Miniquadmuttern) oder ein speziell dafür angefertigtes Werkzeug wie einen Mutterschlüssel erledigen den Job.

Zangen

Seitenschneider/Abisolierzange

https://pixabay.com/de/photos/zange-werkzeug-seitenschneider-1031976/
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Abisolierzange_detail.jpg

Wenn du eine Drohne bauen willst, dann musst du Kabel schneiden. Der Seitenschneider ist hier die beste Option. Sehr dünne Kabel kann man im Notfall zwar noch mit der Schere durchtrennen. Bei etwas dickeren Kabeln ist der Schnitt mit einem Seitenschneider aber definitiv sauberer und leichter. 

Der Seitenschneider ist vielleicht noch durch eine Schere zu ersetzen, die Abisolierzange ist leider nicht zu ersetzen. Wer mit Kabeln arbeitet braucht zwingend eine Abisolierzange.

Neben diesen beiden Werkzeugen gibt es ein noch Multifunktionswerkzeuge, welche die beiden oben aufgelisteten Werkzeuge in einem kombinieren. Dadurch spart man meistens Geld. 





Ich persönlich rate zum Kauf eines Multifunktionswerkzeuges 

Zubehör

Computer:

Der Computer wird benötigt um Einstellungen an der Drohne vorzunehmen. Jede Drohne besitzt einen Flightcontroller. Dieser besitzt einen kleiner Prozessor, welches alles notwendige berechnet, sodass die Drohne fliegen kann. Wenn man seine Drohne zusammengebaut hat, dann muss man diesen Flightcontroller an einen Computer anschließen und konfigurieren (hier erkläre ich wie man einen Flightcontroller konfiguriert/einrichtet). 

Kabel:

Bei Kabeln ist das wichtigste den richtigen Durchmesser für den jeweiligen Anwendungszweck zu wählen. Je mehr Strom fließt, desto dicker sollte das jeweilige Kabel sein. Um einen kleinen Anhaltspunkt zu geben: Das dickste Kabel in der Drohne sollte das Batteriekabel sein. Dieses sollten bei Miniquads eine Drahtstärke zwischen 10awg und 14awg haben. Die Motoren sollten mit einer Drahtstärke von 18awg zurechtkommen. Bitte beachte, dass dieser Anhaltspunkt nur für Miniquads gilt. Wenn man größere oder kleinere Drohnen baut kann viel mehr oder viel weniger Strom fließen. Dann braucht man logischerweise auch wieder ganz andere Kabeldurchmesser.

Bei Drohnen empfehlen sich Silikonkabel wegen ihrer Flexibilität und hitzebeständigkeit.

Ein kleiner Tipp noch: Achte darauf, dass das die Kabel die du verbaust möglichst die optimale Länge besitzen. Zu lange Kabel sind unnötig schwer und verursachen Kabelsalat und Unordnung. Außerdem wird der Widerstand größer, desto länger ein Kabel ist.

Kabel Gauge (awg) Durchmesser MM
10
2,59
12
2,05
14
1,63
16
1,29
18
1,0240
20
0,8120
26
0,4050

Schrumpfschlauch:

Wenn man zwei Kabel miteinander verlötet hat, dann bleibt eine nicht abisolierte Lötverbindung zurück. Das sieht nicht nur unsauber aus, es ist sogar gefährlich. Unisolierte Kabel = Kurzschluss = Schlecht.

Genau dafür gibt es Schrumpfschläuche. Als erstes muss man sich einen Schrumpfschlauch aussuchen, welcher ein etwas größeren Durchmesser hat, als die Kabel welche man verlöten möchte. Als nächstes schneidet man mit einer Schere soviel ab, dass er lang genug ist um die Lötstelle abzudecken. Dann stülpt man den Schrumpfschlauch über eines der beiden Kabel, welche man miteinander verlöten möchte. Anschließend lötet man die Kabel zusammen. Wenn die Lötstelle dann abgekühlt ist schiebt man den Schrumpfschlauch über die Lötstelle. Anschließend muss man ihn erhitzen, damit er sich zusammenzieht. Durch das zusammenziehen passt er sich an die Dicke des Kabels an und sitzt, wenn man alles richtig gemacht hat, fest an seiner Stelle. Zum erhitzen reicht ein einfaches Feuerzeug welches man von unten in einem Abstand von etwa 5cm an den Schrumpfschlauch hält. Man kann aber auch ein Heißluftgebläse dafür verwenden. 

Am besten kauft man sich ein Schrumpfschlauch Set mit Schrumpfschläuchen unterschiedlicher Durchmesser. Da man unterschiedliche dicke Kabel verarbeitet, braucht man logischerweise auch unterschiedlich große Schrumpfschläuche.

Ohne Schrumpfschlauch
Mit Schrumpfschlauch

Klebeband / Isolierband:

Ich werde jetzt nicht genauer auf die Wissenschaften rund um das Klebeband eingehen 🙂 . Wichtig ist nur, dass man immer etwas da hat. Oft muss man Teile mit Klebeband befestigen. Tesafilm reicht aber meistens nicht für den Job, weil es sich zu leicht löst. 

Isolierband wird auch des häufigeren gebraucht. Die meisten Drohnen Frames sind aus Kohlefaser. Kohlefaser leitet Strom und deswegen dürfen keine elektronischen Teile den Rahmen direkt berühren. Man kann einfach eine Lage Isolierband auf den Rahmen kleben, um einen Kurzschluss zu verhindern.

Kabelbinder:

Mit dem Kabelbinder sieht es genauso aus wie mit dem Klebeband. Oft braucht man ihn zum befestigen und manchmal um ein bisschen Kabelsalat aufzuräumen. Das einzige worauf du achten solltest ist, dass er kein Metall enthält, also zu 100% aus Kunststoff besteht. Dadurch sparst du wichtige Gramm und verhinderst unerwünschte Kurzschlüsse.

Schraubensicherung (Loctite):

Durch die Vibrationen beim Fliegen und die teilweise heftigen Crashes lösen sich die Schrauben, welche die Drohne zusammenhalten ständig. Egal wie fest man sie anzieht, irgendwann fallen sie heraus. Entweder man zieht sie regelmäßig nach, oder man verwendet ein Mittel zur Schraubensicherung. Das ist eine Art kleine Paste, welche man auf die Schraube gibt, bevor man sie eindreht. Das ganze wirkt wie eine Art Kleber (Keine Angst, man kann die Schraube wieder herausdrehen und hinterlässt keine Rückstände). Dieser Kleber sorgt dafür, dass die Schraube sich nicht von selbst löst.

Feilen:

Feilen sind kein absolutes Muss. Diese Empfehlung gilt nur für alle die, welche einen Kohlefaserrahmen verwenden. Nach einiger Zeit bzw. einigen Crashes fängt ein Kohlefaserrahmen, vor allem an den Armenden an “auszufranzen”. Die unterschiedlichen Schichten lösen sich langsam voneinander (der Rahmen löst sich von außen nach innen auf). Das führt über längere Zeit zu einer Instabilität und Stellen, welche für einen Bruch anfällig sind. Außerdem kann man sich leicht Kohlefasersplitter einfangen. Wenn man aber den Rahmen regelmäßig ein wenig mit einer feinen Feile bearbeitet, dann kann man das Auflösen und das Aufsplittern ein wenig verlangsamen und somit die Lebensdauer des Frames etwas verlängern. 





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