Jak ochránit elektroniku kvadrokoptéry před vlhkostí, vodou a sněhem?

Každý to dobře zná - blíží se zima, venku je často deštivo, všude samá louže. Můžete buď riskovat a doufat, že se při pádu do vlhké trávy či bláta nic nepoškodí, nebo si dáte do jara pauzu, případně si najdete vhodné prostory pro vnitřní létání (Tiny Whoop, 2" nebo 3" kvadrokoptéry v halách). Ne každý má však možnost létat uvnitř a zima je dlouhá. Naštěstí existuje ještě další možnost, kterou nezná úplně každý a mnozí se jí bojí. Řeč je o tzv. conformal coatingu, což je silikonový lak určený speciálně pro ochranu elektroniky před vlhkostí. Conformal Coating je název konkrétního produktu, jež se však u nás v ČR špatně shání a jeho nákup v zahraničí vyjde velmi draho. Naštěstí existují jeho další méně známé, přitom stejně vhodné alternativy, dostupné i u nás v ČR. Pojďme se podívat jak na to - ukáži vám dobře vyzkoušený postup, se kterým mám několikaletou zkušenost a umožnil mi létat s koptérami prakticky za jakéhokoliv počasí, kromě velmi silného deště. 

Silikonový lak vhodný pro ochranu kvadrokoptéry před vlhkostí

V ČR je snadno dostupný silikonový lak Servisol Plastic Seal 60 - ten není drahý, je však k mání pouze ve speji, což není pro účely ochrany koptér před vodou úplně ideální. Před jeho použitím doporučuji přestříkat malé množství do lahvičky od laku na nehty (dají se sehnat prázdné na aliexpressu, případně můžete jeden "ztopit" své drahé polovičce a lahvičku vypláchnout organickým rozpouštědlem, například acetonem). Nanášení laku pomocí štětečku na jednotlivé komponenty vaší kvadrokoptéry tak bude velmi jednoduché a pohodlné. V každém případě chcete použít lak speciálně určený k ochraně elektroniky a vyhněte se přitom polyuretanovým a jiným lakům. Silikon je nejvhodnější kvůli své pružnosti a tepelné odolnosti - jiné materiály nevydrží teplo vytvářené zejména regulátory motorů a vysílačkou FPV videa (VTX), případně mohou časem popraskat po četných crashích.

Jak postupovat při lakování elektroniky a na co dávat pozor

Silikonový lak nanášejte na jednotlivé komponenty před zahájením stavby. Předem je vhodné nalakovat řídící jednotku (FC), regulátory, VTX, radio přijímač, kameru. Dobře si předem promyslete co kam budete pájet. Přes lak je sice možné později pájet přímo, není nutné ho odstraňovat, pokud však chcete co nejčistčí práci, vyhněte se lakování padů, na které budete zcela určitě během stavby pájet. Silikonovým lakem nalakujte především všechny SMD komponenty na boardech a učiňte tak velmi důkladně. Po zaschnutí laku (cca 5-10 minut) doporučuji celý postup opakovat ještě jednou. Silnější vrstva není vůbec na škodu - o chlazení teplo generujících komponent nemusíte mít obavy, vydrží to. Při nanášení laku určitě dávejte pozor na konektory (JST, USB,...) a mikrotlačítka (např. to na TBS Unify). Kdekoliv chcete zachovat elektrický kontakt - nelakujte! Doporučuji použít např. WD-40, nebo podobné mazivo a pomocí jehly kápnout na každý konektor malé množstí - tím zajistíte to, že se později při lakování nedostane lak do konektoru. Pokud se vám přesto podaří zalakovat konektor, nezoufejte - pomocí vatové tyčinky a malého množství isopropyl alkoholu či acetonu můžete vyčistit místa, na která se vám lak omylem dostal. S acentonem však buďte velmi opatrní, může poškodit plastová pouzdra některých SMD komponent. Isopropyl alkohol je v tomto ohledu zcela bezpečný (můžete klidně namočit na den celý board do IPA lázně pro odstranění starého laku). Níže se můžete podívat na video, kde je zachycen detailně celý postup aplikace laku, tak jak ho běžně dělám na svých koptérách:


Ochrana regulátorů před vlhkostí

Začněte regulátory, ty jsou asi nejsnadnější, nejsou na nich žádné konektory ani tlačítka (vyjma 4in1 verzí, kde bývá JST konektor). Tenkou vrstvou laku ošetřete jednu stranu boardu a ponechejte vše důkladně zaschnout. Poté ošetřete i druhou stranu. Kdo nechce čekat na zaschnutí, může nalakovat obě strany najednou a regulátor pak postavit na hranu a o něco ho opřít. V takovém případě je nutné dávat pozor na případné stékání laku dolů. Tomu můžete předejít cca minutovým foukáním, nebo lehkým máváním nalakované komponenty ve vzduchu - proud vzduchu urychlí zasychání a po minutě nebo dvou bude již povrch laku dostatečně zatuhlý. Nezapomeňte ponechat pájecí plochy nenalakované. Po dokonalém proschnutí laku na regulátorech je můžete umístit na rám a připájet motory. Po dokončení pájení rovnou ošetřete spoje lakem a opět nechte zaschnout.

Ochrana regulátorů poze pomocí conformal coatingu je dostatečná pro létání ve vlhkém prostředí (lehký déšť, mlha, mokrá tráva atd.). Pokud plánujete létat za silného deště, bude potřeba regulátory ještě navíc zatavit smršťovací fólií a na obou koncích zalepit pomalu schnoucím epoxidovým lepidlem. Samotný silikonový lak tvoří velmi tenkou vrstvu a při ponoření takto ošetřených regulátorů do kýble s vodou nedojde k jejich zničení, nicméně přestanou fungovat dokud nejsou opět vytaženy z vody a lehce osušeny - pak normálně fungují, mám to vyzkoušené. Toto si vysvětluji velkými proudy, které protékají přes regulátory a mohou tenkou vrstvou laku probíjet. V reálu to znamená za silného deště neočekávaný pád, takže buďte opatrní a mějte toto na mysli!

Ochrana řídící jednotky před vlhkostí

Postupujte podobně jako v případě regulátorů. Natřete lakem board z obou stran, přičemž dávejte velký pozor na mikrotlačítka a USB konektor. Pokud vaše FC disponuje barometrem, dejte si extra záležet na tom, aby se na něj nedostal ani lak, ani olej typu WD-40 (pokud ho používáte na konektory, tak na baro určitě nedávajte!). Barometr se dá také přelepit kouskem izolepy. Nic se nesmí dostat do malé dírky na barometru - je to taková maličká kovová součástka s miniaturní dírkou. Konektory včetně USB před lakováním zakápněte kapkou WD-40. Nepřehánějte to však, určitě nechcete, aby se olej dostal na místa, kde budete později nanášet lak! Až nalakované FC důkladně zaschne, namontujte ho do stacku a napájejte na něj co se dá, přičemž dokončené spoje opět ihned zalakujte, ať na ně později nezapomenete. Raději dvakrát než vůbec!

Ochrana FPV kamery před vlhkostí

Nyní přichází náročnější část. Jak jistě víte, kamera má uvnitř pouzdra CCD, případně CMOS senzor. Na ten se nesmí v žádném případě nic dostat! FPV kameru rozeberte, vyndejte board z pouzdra a velmi opatrně nanášejte štětečkem lak kolem senzoru. V případě kamery doporučuji lakovat každou stranu boardu zvlášť a nechat před dlaší prací vše důkladně zaschnout. To poslední co chcete, je lak tekoucí na senzor po otočení boardu. Kdyby se vám tohle náhodou podařilo, bude nutné pomocí isopropyl alkoholu senzor důkladně vyčistit. Nakonec nalakujte i druhou stranu a důkladně proschlý board namontujte zpět do pouzdra FPV kamery - tu následně připevněte do mountu na rám koptéry.

Ochrana ostatních komponent před vlhkostí

Postup je stejný u dalších komponent jako je VTX nebo radio přijímač. Motory není třeba nijak ošetřovat, jsou voděodolné již z výroby. Buzzer (pípák) taktéž nikdy neošetřuji a není s tím problém. To samé platí pro mikrofon, pokud ho používáte pro přenos zvuku společně s FPV videem. Po dokončení celého buildu doporučuji pro jistotu ještě jednou zalakovat všechny pájené spoje a měli byste býti připraveni na nepřízeň počasí. Popsaný postup funguje dobře, sám jsem ho aplikoval na mnoha buildech (řádově desítkách) a létal jsem za slabého deště, při sněžení, padal jsem do louží i bláta a přiom jsem měl problémů naprosté minimum. Když se vám přihodí to co mě na úvodním obrázku, můžete v klidu celou kvadrokoptéru vypláchnout teplou vodou a nechat uschnout. Níže najdete moje videa s deštivými lety, první je v Alpách a i když vyloženě nepršelo, koptéra byla po přistání celá mokrá (vlhkost kondenzuje za letu na všech komponentách). Druhé video je extrémní pokus o létání v mlze za velmi nízké viditelnosti - chtěl jsem vyzkoušet, jak se dá lítat, když vidíte jen na několik metrů daleko. Nebylo to úplně dobré :-D Přeji vám, ať se daří lítání i v zimě a věřím, že díky tomuto návodu ušetříte spousty peněz, které by vás stál nákup nových komponent.