Hochleistungs-RC-Panzer im 3D-Druck mit Zwei-Gang-Getriebe bauen

In diesem Tutorial zeige ich, wie ich einen beeindruckenden 3D-gedruckten RC-Panzer (bzw. kettengetriebenes Fahrzeug) gebaut habe – mit cleanem All-Black-Design, cooler LED-Beleuchtung und einem Zwei-Gang-Getriebe. Richtig gelesen: Ich habe ein spezielles Getriebe für diesen Panzer entwickelt, um zwischen niedrigem Gang (höheres Drehmoment) und hohem Gang (höhere Geschwindigkeit) wählen zu können – passend zum Gelände oder Einsatzzweck.

Video ansehen oder schriftliche Anleitung unten lesen.

Überblick

Falls du mir folgst, kennst du vielleicht meinen früheren 3D-gedruckten RC-Panzer – cool, aber etwas untermotorisiert. Diesmal setze ich pro Kette einen 200 W DC-Motor ein, in Kombination mit dem Getriebe hat der Panzer nun Power satt für jedes Terrain oder für Burnouts und Donuts.

Zum Spaßfaktor: Adressierbarer LED-Strip für endlose Lichteffekte. In diesem Video: Police-Strobe-Effekt – nachts eine echte Augenweide.

Federung: Pro Seite drei Schraubenfedern und Stoßdämpfer, jeweils zwei Laufrollen daran. Ermöglicht sanftes Überfahren unebenen Geländes und Klettern über Hindernisse bei gutem Ketten-Kontakt.

Alles 3D-gedruckt, Dateien zum Download verfügbar – nachbauen leicht gemacht.

Steuerung: Günstiger kommerzieller RC-Sender → Empfänger im Panzer → Mikrocontroller. Gehirn: Atmega2560-Board. Custom PCB für saubere Verkabelung, direkt aufgesteckt.

Schnall dich an – ich führe dich durch den kompletten Prozess: Design, 3D-Druck, Montage, Elektronik, Programmierung.

Design des RC-Panzers

Konstruiert in Onshape – professionelles, cloud-natives 3D-CAD/PDM-System, das ich für meine Projekte nutze.

Empfehlung für Maschinenbauer und Produktdesigner: Onshape Professional 6 Monate kostenlos testen unter Onshape.pro/HowtoMechatronics.

Ausgangsparameter für das Design: DC-Motoren (Abmessungen, 3000 U/min) – zu schnell für direkten Antrieb. Daher das Getriebe mit zwei Übersetzungsstufen.

Funktionsweise wie manuelles Auto-Getriebe: Gangwahlschieber wird per Servomotor bewegt, wählt eines der zwei Ausgängeingangszahnradsätze als finale Übersetzung.

Feste erste Reduktion 1,88:1. Dann Wahl: Low Gear zusätzliche 2,76:1 (gesamt ~5,2:1 → ~570 U/min) oder High Gear 1:1 (gesamt 1,88:1 → ~1600 U/min). Details beim Zusammenbau.

Nächster Parameter: RC-Stoßdämpfer (70 mm ausgefahren, 15 mm Hub). Für größeren Radhub (22 mm vertikal) spezielle Anlenkung. Dazu Bogie-System: Radpaar an schwenkbarem Arm – zusätzlicher vertikaler Hub, sanftere Fahrt, besserer Kettenkontakt.

Vordere Laufrollen: Mit vorderem Leitrad (Idler) verbunden für dynamische Kettenspannung. Hebt sich Rad, verkürzt sich Kettenumfang → Spannung sinkt → Idler wird nach vorne gedrückt, spannt Kette. Statische Vorspannung über Schraube und Distanzmutter einstellbar.

Hinteres Antriebsrad (Sprocket): Drei Teile – Wellenkupplung, linker/rechter Sprocket-Teil, mit drei M3-Schrauben verbunden. Kritisch: Teilung (Pitch) muss zur Kette passen. 11 mm Pitch, 20 Zähne → Teilkreisdurchmesser ~69 mm. Größe so gewählt, dass Kette außerhalb des Panzers läuft.

11 mm Pitch ergab sich aus Kettenglied-Design: So kompakt wie möglich, Verbindung mit nur einem Stift, stark genug für 3D-Druck. Kein Support-Material nötig – Designziel erreicht.

Kettenglied-Verbindung: 2 mm Stifte. Eine Seite 2,1 mm (Presspassung), andere 2,4 mm (Spielpassung für freie Drehung). Sprocket-Zähne greifen in äußeren Zylinder des Kettenglieds (Radius 4,4 mm), Sprocket-Radius 4,9 mm (Spiel).

Hauptkörper: Platz für zwei Getriebe, Elektronik, Akku. Gesamtmaße 547×397 mm – größer als typische Druckbetten. Daher Großteile in zwei Sektionen geteilt (für 300 mm Bett). Für 220 mm Bett in vier Sektionen – diese Version liegt den 3D-Dateien bei.

Montage: Diverse M3/M4 Schrauben, Muttern, Gewindeeinsätze, Lager. Komplette Liste unten im Montageabschnitt. Natürlich 3D-Modell und STLs zum Download.

3D-Modell und STL-Download

3D-Modell im Browser mit Onshape anzeigen.

3D-Modell und STL-Dateien für 3D-Druck auf Cults3D.

3D-Druck

Gedruckt auf Creality Ender-3 V3 Plus. Horizontale Expansion (in Creality Print: X-Y-Konturkompensation) wichtig für dimensionsgenaue Teile. Standardwerte → Außenmaße und Löcher meist zu klein.

Ich nutzte –0,07 mm für X-Y-Konturkompensation, +0,07 mm für X-Y-Lochkompensation. Testdrucke für optimale Werte auf eigenem Drucker machen.

Kettenglieder: Raft als Haftungshilfe (kleine Auflagefläche). Ender-3 V3 Plus (300×300 mm) druckte Hauptkörper in zwei Teilen – selbst das grenzte an die Kapazität, klappte aber super. CoreXZ-Drucker, bis 600 mm/s, stabiler Rahmen, top Druckqualität. Danke an Creality!

Creality Ender-3 V3 Plus: USA Store; EU Store; Amazon.

RC-Panzer Montage

Alle 3D-gedruckten Teile bereit. Ehrlich: Riesiger Druckaufwand – mehrere Tage, mehrere Filamentspulen.

Kettenglieder allein: 214 Stück, ~500 g, ~30 h Druckzeit. Hauptkörper: ~1 kg Filament (zweiteilig: je ~500 g, 12–18 h). Viele Teile mit Support → Nachbearbeitungszeit.

Stückliste (Mechanik)

Komponente	Menge	Bezugsquellen
RC-Stoßdämpfer	8	Amazon | AliExpress
Kugellager 686 – 6×13×5 mm	18	Amazon | AliExpress
Kugellager 624 – 4×13×5 mm	44	Amazon | AliExpress
Kugellager 684 – 4×9×4 mm	6	Amazon | AliExpress
M6 Gewindestange	300 mm	Amazon | AliExpress
M6 Kontermutter	4	Amazon | AliExpress
M3 Gewindeeinsätze	~20	Amazon | AliExpress
M3 Gewindestifte	~30	Amazon | AliExpress
M3/M4 Schrauben & Muttern	siehe Liste	Amazon | AliExpress
2 mm Schweißdraht	~12 m	Amazon | AliExpress

Schrauben	Muttern
M3×8 – 10 M3×10 – 10 M3×16 – 20 M3×20 – 10 M3×25 – 10 M3×30 – 10 M3×16 Senkkopf – 20 M4×16 – 10 M4×35 – 20 M4×40 – 20 M5×40 – 2	M3 Kontermutter – 50 M4 Kontermutter – 40 M5 Mutter – 6

Hinweis: Affiliate-Links. Als Amazon-Partner verdiene ich an qualifizierten Käufen.

Elektronik-Stückliste siehe Schaltplan-Abschnitt.

Elektronik – RC-Panzer Schaltplan

Gehirn: ATmega2560-Mikrocontroller-Board.

Komponente	Menge	Bezugsquellen
DC-Motor 895 – 12V 200W 3000 U/min	2	Amazon | AliExpress
BTS7960 DC-Motortreiber	2	Amazon | AliExpress
Servomotor	1	Amazon | AliExpress
ATmega2560 – Arduino Mega Board	1	Amazon | AliExpress
3S LiPo Akku – min. 3000 mAh	1	Amazon | AliExpress
LiPo Akku-Stecker	1	Amazon | AliExpress
Flysky FS-i6X – Sender + FS-iA6B Empfänger	1	Amazon | AliExpress
WS2812b adressierbarer LED-Strip	1 m	Amazon | AliExpress
LM350 Spannungsregler	1	Amazon | AliExpress
Trimmer Poti 5k	1	Amazon | AliExpress
Klemmleiste	4	Amazon | AliExpress
Kabel ~20 AWG	~3 m	Amazon | AliExpress
Wippschalter	1	Amazon | AliExpress
Widerstände 1k, 2k, 240	je 1	Amazon | AliExpress
Kondensatoren 0,1µF, 1µF, 400µF	je 1	Amazon | AliExpress

Hinweis: Affiliate-Links.

Custom PCB Design

Für Ordnung eine Custom PCB entworfen – kompatibel mit ATmega2560-Board, direkt aufsteckbar.

Bestellt bei PCBWay: Gerber hochladen, Eigenschaften wählen, günstig bestellen. Nur PCB-Farbe auf Blau geändert. Gerber in PCBWay Community zum Download und Direktbestellung.

RC-Panzer Montage abschließen

Dieser Abschnitt ist noch im Aufbau.

Programmierung – Arduino Code

Code-Download im Artikel.

Code-Überblick

IBusBM-Bibliothek liest RC-Sender-Daten:

// RC-Sender Daten einlesen
IBus.loop();
ch0 = IBus.readChannel(0); // ch0 - links/rechts
ch1 = IBus.readChannel(1); // ch1 - vorwärts/rückwärts
ch6 = IBus.readChannel(6); // ch6 - Gangschaltung
ch7 = IBus.readChannel(7); // ch7 - Police-Licht-Strobe
ch8 = IBus.readChannel(8); // ch8 - Alle weißen LEDs
ch9 = IBus.readChannel(9); // ch9 - Links/Rechts weiße LEDs

Rechter Joystick (Kanäle 0,1) = Fahrtsteuerung. Linker Kippschalter (Kanal 6) = Servo für Gangschaltung. Drei weitere Kippschalter = LED-Steuerung.

Eingänge auf PWM 0–255 mappen:

steeringValue = map(ch0, 1000, 2000, -205, 205);
motorSpeed = map(ch1, 1000, 2000, -205, 205);
motorSpeed = abs(motorSpeed);
leftMotorSpeed = 50 + motorSpeed + steeringValue; // 50–255 PWM
rightMotorSpeed = 50 + motorSpeed - steeringValue;
leftMotorSpeed = constrain(leftMotorSpeed, 0, 255);
rightMotorSpeed = constrain(rightMotorSpeed, 0, 255);
if (leftMotorSpeed < 52) leftMotorSpeed = 0;
if (rightMotorSpeed < 52) rightMotorSpeed = 0;

PWM per analogWrite() an Treiber/Motoren.

// Vorwärts
if (ch1 > 1510 && ch1 < 2000) {
  digitalWrite(M1_RPWM, 0); analogWrite(M1_LPWM, leftMotorSpeed);
  digitalWrite(M2_RPWM, 0); analogWrite(M2_LPWM, rightMotorSpeed);
}
// Rückwärts
if (ch1 > 1000 && ch1 < 1490) {
  analogWrite(M1_RPWM, leftMotorSpeed); digitalWrite(M1_LPWM, 0);
  analogWrite(M2_RPWM, rightMotorSpeed); digitalWrite(M2_LPWM, 0);
}
// Neutral / Drehung auf der Stelle
if (ch1 > 1490 && ch1 < 1510) {
  if (leftMotorSpeed < 50 && rightMotorSpeed < 50) {
    digitalWrite(M1_LPWM, 0); digitalWrite(M1_RPWM, 0);
    digitalWrite(M2_LPWM, 0); digitalWrite(M2_RPWM, 0);
  } else if (ch0 < 1490 || ch0 > 1510) {
    analogWrite(M1_RPWM, rightMotorSpeed); analogWrite(M1_LPWM, leftMotorSpeed);
    analogWrite(M2_RPWM, leftMotorSpeed); analogWrite(M2_LPWM, rightMotorSpeed);
  }
}

Servo/Gangschaltung: Werte an verwendeten Servo anpassen.

// Gangschaltung
if (ch6 == 2000) myservo.write(140);
if (ch6 == 1000) myservo.write(40);

Lichtsteuerung: Prüfen welcher Kippschalter aktiv, LEDs einzeln ansteuern.

// LICHTER Steuerung
// Front/Heck LEDs
if (ch9 == 2000) {
  // ... LED-Farben setzen (weiß vorne, rot hinten) ...
}
if (ch9 != ch9State) {
  if (ch9 == 1000) FastLED.clear();
  ch9State = ch9;
  FastLED.show();
}
// Alle weißen LEDs
if (ch8 == 1500) {
  // ... alle Front-LEDs weiß, Heck rot ...
}
// ... Police-Strobe-Effekt (etwas Code, kam super raus) ...

Test des 3D-gedruckten Panzers

Nach Upload: Plattform und Sender an. Senderdisplay zeigt LiPo-Spannung, Empfänger-/Sender-Spannung.

Gangschaltung im Fahrbetrieb testbar: Linker Kippschalter schaltet Gänge bei laufenden Motoren – funktioniert tadellos.

Drei weitere Kippschalter für Licht: 4 Modi – 5 weiße LEDs pro Seite, alle weiß an, alle weiß blinkend, Police-Strobe (coolster Modus). Fahrt in jedem Lichtmodus möglich.

Hinweis: LEDs über 5V vom LM350 versorgt → wird heiß, besonders im „Alle weiß“-Modus. Jede LED ~50–60 mA (weiß) → fast 1 A. LM350 schafft 3 A, braucht aber großen Kühlkörper. Auf PCB falsch platziert → kein passender Kühlkörper möglich. Kleine Stepper-Treiber-Kühlkörper helfen wenig. Bei Dauerlast „Alle weiß“ überhitzt der Regler. Andere Modi okay. Fix: Separater Buck-Converter (8 A) vom 12V-Ausgang, 5/6V auf 6V-Schiene für LEDs.

Trotzdem: Hoffe, Video hat gefallen und was Neues gelernt. Spaß beim Bauen und Fahren! Zukünftige Upgrades: Roboterarm, Schneeschleuder o.ä. – stay tuned.