3D ручка что это такое и как она работает: 3D-ручки — зачем они нужны и в чем различаются / Хабр

Что такое 3D-ручка?

Как работает 3D-ручка

По внешнему виду 3D-ручка лишь формой напоминает канцелярские принадлежности для письма и использует вместо традиционных чернил пластиковую нить или фотополимер. Как и 3D-принтер, она использует тот же тип нагревательного элемента и экструдера, однако вместо компьютера управлять процессом творения будете именно Вы. Сейчас на рынке присутствуют ручки двух типов, работающих по разным методам 3D-печати.

FDM-ручки. Такое устройство в своей работе использует наплавление пластикового прутка: нить нагревается до температуры плавления и выдавливается через наконечник. Это очень похоже на то, как строительный пистолет выдавливает клей или герметик. Расплавленный пластик застывает в течение нескольких секунд, и благодаря этому ручка может рисовать не только на бумаге, но и создавать объемные объекты прямо в воздухе.

SLA-ручки. Так называемые «холодные» ручки не так давно появились в продаже, но быстро завоевали популярность. Они совсем не нагреваются, а застывание филамента происходит под действием ультрафиолета. В качестве материала для печати этот интструмент использует светочувствительную смолу. Поэтому, в отличие от FDM- ручек, эти устройства безопасны для детей, поскольку не имеют абсолютно никаких горячих частей.

Что можно делать с помощью 3D-ручки?

Сфера применения ручки ограничивается только Вашей фантазией и физическими возможностями расходных материалов. С помощью этого устройства Вы сможете рисовать пластиком практически на любых поверхностях, украшать предметы обихода, создавать рисунки прямо в воздухе. В руках умелого дизайнера или художника ручки превращаются в инструмент для создания уникальных объектов, например, авторской мебели или модных аксессуаров. 3D-ручки разрушают традиционные представления о творчестве, сочетая плоские рисунки с трехмерными изображениями. Большой интерес устройства вызывают у детей. 3D-ручки с легкостью заменяют наскучившие краски и пластилин, не уступая им по функционалу.

Более практичный человек найдет применение ручки в мелком ремонте. С их помощью легко отремонтировать или модифицировать другие изделия из пластика. Например, склеить сломанную игрушку, добавить дополнительные элементы привычным предметам или залатать пластиковую деталь. Кстати, именно так и появилась первая 3D-ручка 3Doddler. Создатели устройства Макс Боуг и Питер Дилворт пытались заделать дыру в макете после некачественной 3D-печати и пришли к мысли о компактном аддитивном девайсе. Впрочем, первый 3Doddler был способен не только на это (см. видео).

Расходные материалы для 3D-ручки

Как и для 3D-принтеров, расходным материалом для ручки является пластик либо фотополимерная смола.

FDM-ручки используют в работе нить ABS или PLA диаметром 1,75 мм или 3 мм. Поскольку у данных филаментов разная температура экструзии, ручка имеет возможность переключения между видами пластика. Некоторые компании предлагают специальную нить для 3D-ручек, однако в устройстве может использоваться и обычный филамент для принтера. PLA больше используется для создания горизонтальных рисунков, тогда как пластик ABS годится и для вертикальных. Последний хуже прилипает к поверхностям, поэтому им лучше рисовать по трафаретам, а с помощью PLA можно творить непосредственно на стекле или керамике.

Для «холодных» ручек, как уже было сказано, исходным сырьем является фотополимерная смола. Стоит она дороже пластика, однако в магазинах можно подобрать материалы с интересными физическими свойствами. Что вы скажете о чернилах, светящихся в темноте или меняющих цвет в зависимости от температуры?

Важные характеристики 3D-ручки, или как не купить кота в мешке

По мнению редактор блога компании «Top 3D Shop» Михаила Скотта, при выборе 3D-ручки, в первую очередь, следует обратить внимание на три вещи:

1. Технология 3D-печати. Важно учесть, для кого приобретается 3D-ручка и для каких целей. Если это ручка, печатающая расплавленным пластиком, например, то детям до 10 лет она не подойдёт. Есть фотополимерные образцы, более безопасные — не имеющие сильно нагревающихся в процессе работы частей. Если это ручка для корректировки 3D-распечаток, создания художественных объектов или мейкерства — напротив, лучше выбрать именно FDM-прибор.

2. Расходники — состав и формат используемых материалов, разные типы пластика и типоразмер прутка. Не все ручки имеют терморегуляцию и могут рисовать разными материалами, необходимо выбрать подходящую. Если ручку приобретает человек, который уже имеет 3D-принтер и который хочет сэкономить на расходниках, очевидно, что предпочтителен будет аппарат, рисующий прутком из того же материала и того же диаметра, который уже есть в наличии у этого пользователя.

3. Функции регулировки температуры и скорости. Степень нагрева экструдера и скорость подачи материала в разных ручках может отличаться. Корректировать выбор следует в зависимости от того, насколько важна точность этих параметров. Если 3D-ручка приобретается как рабочий инструмент, то возможности регулировки более важны, если же как игрушка — можно пренебречь «избыточными» функциями и выбрать более доступный вариант.

Не в последнюю очередь стоит обратить внимание на наличие гарантии. 3D-ручку, купленную на заграничной интернет-площадке, починить в случае поломки будет сложно (зачастую — проще выбросить). Гаджет, купленный у официального дистрибьютора, можно поменять или отремонтировать по гарантии.

Помимо этого, важными характеристиками 3D-ручки являются:

Поколение 3D-ручки. За 4 года существования девайса сменилось уже 6 поколений устройств. Самая первая ручка не имела дисплея, хромала регулировка температуры и скорости. Дальнейшие усовершенствования привели к значительным улучшениям в работе инструментов: они стали компактными, тихими, удобными, многие оснащены OLED дисплеями. Известная поговорка гласит, что старый друг лучше нового, но в контексте стремительного развития технологий последние версии уйсройств оказываются гораздо удобнее предыдущих.

Питание. Существуют 3D-ручки, питающиеся от электрической сети и беспроводные, имеющие встроенные аккумуляторы. В зависимости от места и способа эксплуатации пользователь может выбрать наиболее оптимальный вариант устройства. Автономной ручкой удобно рисовать в поездке или на отдыхе, дома же проще использовать проводное устройство.

Характеристика дисплея. Самые первые ручки не имели дисплея, и всю необходимую информацию пользователю приходилось считывать буквально на ощупь. Даже сейчас на прилавках встречаются приборы первых поколений, которые предлагают проверять температуру и скорость подачи опытным путем. Более современные устройства способны отображать основную информацию об экструзии: скорость, температуру, ошибки и т.д.

Бесшумный режим. В большинстве случаев 3D-устройство является синонимом шума и запаха расплавленного пластика — ручки не являются исключением. При выборе устройства стоит обратит внимание на наличие бесшумного режима, иначе постоянное гудение вентилятора не прибавит удовольствия от ее использования.

Эргономика. Что ни говори, а любой инструмент должен удобно лежать в ладони. Перед покупкой подержите ручку, оцените вес, размер, удобство расположения проводов и кнопок/ползунка подачи филамента — ими вы будете пользоваться постоянно. На рынке есть модели не толще фломастера и, наоборот, сравнимые с небольшим бананом — посмотрите, какой вариант наиболее удобен именно для вас. Если пользователь пишет левой рукой — также будьте внимательны, некоторые ручки будут удобны только правшам.

Безопасная 3D-ручка

Сама природа данного печатающего устройства предполагает ее использование в домашнем творчестве. При этом меры предосторожности при работе с ручкой напоминают аналогичные при эксплуатации принтера.

Поскольку в FDM-устройстве присутствуют нагревательные элементы, ни в коем случае нельзя трогать экструдер работающей ручки. Его температура в зависимости от вида пластика может достигать 270 градусов. Поэтому лучше не оставлять без присмотра ребенка, рисующего 3D-ручкой. Ряд производителей и вовсе советуют не приобретать инструмент детям младше 12 лет.

И, поскольку принцип работы ручки связан с расплавленным материалом, пользоваться инструментом лучше в хорошо проветриваемых помещениях: испарения нагретого пластика малоизучены и опасны для здоровья.

«Холодные» ручки являются более безопасными, поскольку не содержат нагревающих элементов. Конечно, работающий инструмент лучше не направлять в глаза: мощность ультрафиолетового излучения фонарика сравнима с солнечной.

Если устройство работает не от аккумулятора, а от сети, дополнительно следует соблюдать правила при работе с электрооборудованием.

Известные модели 3D-ручек

3Doddler — самая первая 3D-ручка. Разработчик устройства, американская компания WobbleWorks, которая смогла уместить 3D-принтер в небольшой пластиковый корпус.

MyRivell — компания из Китая, которая произвела уже несколько поколений устройств.

Funtastique One — еще одна китайская компания, известная своими локализованными версиями устройств для российского рынка.

Creopop — первая ручка, работающая по методу стереолитографии. Это значит, что вместо традиционного пластика используется фотополимер.

Polyes — китайский производитель, ассортимент которого включает как «горячие», так и «холодные» 3D-ручки.

Lix Pen — самая компактная 3D-ручка в мире по заверениям разработчиков.

Не будем спорить о недостатках и преимуществах каждого бренда, отметим лишь, что выбор 3D-ручки — не такой сложный процесс. Зная принцип работы устройства и главные характеристики, вы сможете подобрать устройство, подходящее именно Вам. Главное помнить, что источник творчества — сам человек, а 3D-ручка лишь высокотехнологичный инструмент, который дает возможность привнести в мир больше красоты.

что это и как с ней работать?

Наряду с 3D-принтерами в тренд вошли и 3D-ручки. Они работают по тому же принципу, что и принтеры, но предназначены для работы в меньших масштабах, и для выполнения соответствующих действий собственными руками, а не по компьютерной программе.
Содержание:
1. Что такое 3D ручка?
2. Где можно купить 3D ручку
3. Пять преимуществ ручки с 3D-технологией
4. Три видео: что можно нарисовать 3D ручкой

Трехмерная ручка похожа на обычную ручку, только внутри нее нет чернил, а чернила ей заменяет особая нить. Пластиковая нить вставляется в специальное отверстие 3D-ручки, находящееся в верхней части корпуса, разогревается внутри, а затем под управлением пользователя (обладателя чудо-ручки) выдавливается из кончика (экструдера).

В инструкции обязательно указывают, какой вид пластика следует использовать с конкретной моделью ручки – ABS, PLA или какой-то другой. Следует иметь в виду, что установка неподдерживаемого пластика влечет за собой засорение и поломку устройства.

Каждый пластик имеет разную температуру плавления. Продвинутые ручки, поддерживающие работу с разными пластиками, обладают функцией регулирования температуры, ее настройка несложная. Как только расплавленный пластик начнет выходить из экструдера, можно приступать к созданию своих шедевров.

Где можно купить 3D ручку

Хотите — верьте, хотите — нет, но большинство тех уникальных сувениров и брелоков, которые можно заказать в интернете, делаются именно при помощи 3D-ручки.

Потратив небольшое количество времени на освоение устройства, можно самостоятельно создавать не менее удивительные вещи. Данный гаджет особенно привлекателен для творческих людей вне зависимости от возраста.

3D ручку можно купить, например, на Озоне.

В поездах РЖД в качестве сувенирной продукции проводники иногда предлагают различные модели 3D-ручек.

5 преимуществ ручки с 3D-технологией

1) Поможет собственными руками освоить азы и принципы 3D-печати.

Поскольку трехмерные принтеры все еще достаточно дороги и громоздки, современная 3D-ручка позволит приобщиться к новой технологии без больших затрат.

2) Развивает творческий потенциал.

Если у вас или вашего ребенка есть видимые склонности к творчеству, работа с 3D-ручкой выведет банальное хобби на новый уровень. Для этого совсем необязательно покупать дорогую и продвинутую модель.

Можно начать с простенького устройства и постепенно осваивать его возможности. В процессе работы придется узнать многое о трехмерном искусстве, и если технические тонкости не отпугнут, тогда имеет смысл подыскивать более функциональную ручку.

3) Достаточно проста в освоении.

С 3D-принтерами сложно справиться в том плане, что даже новичку придется, как минимум, изучать некие основы трехмерного моделирования и программирования.

4) Еще один плюс 3D-ручек состоит в том, что они практически не издают шума.

5) Относительно невысокая стоимость.

Причина, по которой 3D-принтеры пока для многих недоступны, кроется в их дороговизне. Речь идет не только о покупке самого устройства, но и о расходах на пластик. Поскольку принтер печатает крупные изделия, то и расход филамента (пластика), соответственно будет затратным. В то же время 3D-ручка как раз и ценится тем, что поддерживает большинство видов пластика, и его расход несложно контролировать.

Конечно, никто не утверждает, что можно просто взять ручку и сразу нарисовать шедевр – учиться все равно придется, но гораздо меньше, чем если бы купить принтер.

Можно заметить, что 3D-ручки активно распространяются, а их популярность неуклонно растет. Поэтому если хочется освоить какой-нибудь любопытный гаджет, можно остановить свой выбор на трехмерной ручке. С ней не сложно изготовить не только забавные фигурки, но и полезные вещи для дома вроде пуговиц, держателей, небольших подставок, ваз и так далее.

Видео: Первые рисунки. Что можно нарисовать  3D ручкой

Читайте далее:

1. Что такое сканер и как им пользоваться

2. Что такое планшетный ПК?

Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик.
Уже более 3.000 подписчиков

.

Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.

Ручка для 3D-принтера — Как работает ручка для 3D-принтера?

Как и их аналоги для 3D-принтеров, 3D-ручки используют тепло для выдавливания ковкого пластика для формирования различных форм.
Большинство ручек для 3D-печати имеют прорезь для подачи нити, нагреваемый наконечник, кнопку или область сжатия для управления процессом экструзии и вход питания (или встроенный аккумулятор). Некоторые ручки для 3D-принтеров имеют экран дисплея, чтобы пользователь мог контролировать температуру и настройки.

Быстрый переход к:

• Как работает ручка для 3D-принтера?
• Какие материалы можно использовать в 3D-ручке?
• Безопасно ли использовать ручку для 3D-принтера?
• Функции 3D-ручки
• 3D-ручки на Amazon

Как работает ручка для 3D-принтера?

Как следует из названия, они имеют форму ручки с нагревательным устройством и трубкой для обработки нити. Это позволяет пользователям отслеживать формы и создавать их в режиме реального времени. Пользователи могут набрасывать линии по вертикали и горизонтали, контролируя экструзию. После создания каждой линии пользователь должен подождать несколько секунд, пока пластик остынет, а затем может перейти к следующей.

Какие материалы можно использовать в 3D-ручке?

Ручки для 3D-печати обычно используют смолу PLA, ABS или UV.

Безопасно ли использовать ручку для 3D-принтера?

У многих людей, интересующихся 3D-ручками, возникает вопрос о безопасности технологии. Как и в случае с 3D-принтерами, это во многом зависит от ручки и рассматриваемых материалов. В то время как некоторые ручки могут использовать ABS, PLA менее пахнет и требует более низких температур. Некоторые ручки могут сильно нагреваться. Чтобы решить эту проблему с нагревом, многие компании установили встроенные регуляторы температуры, которые управляют нагревом, когда ручка не используется.

Особенности 3D-ручки

Поскольку на рынке представлено несколько производителей, некоторые ручки имеют дополнительные эксклюзивные функции. Перья 3Doodler дают пользователям возможность переключать кончики пера. У некоторых есть дисплеи, которые помогают пользователю определить температуру или настроить другие параметры. Точно так же ручки могут различаться по диаметру сопла и используемым нитям.

Механизмы ручек могут различаться. Некоторые ручки используют кнопку для выдавливания, тогда как другие имеют механизм сжатия. В то время как большинство ручек являются многоразовыми, некоторые из них являются одноразовыми ручками с одной зарядкой.

Хотя большинству 3D-ручек требуется подключение к сети, некоторые ручки работают от перезаряжаемых батареек. Другие устройства могут работать от питания USB.

Что можно делать с 3D-ручкой?

Ручки для 3D-принтеров в основном используются для создания структур произвольной формы. Они также могут помочь в создании прототипов моделей и черновых эскизов для печати. Помимо искусства и иллюстрации, 3D-ручки также используются в стоматологии.

Некоторые пользователи отмечают, что их можно использовать для ремонта пластиковых предметов. Это относится к 3D-отпечаткам с потертостями или другими дефектами. 3D-ручки могут дать возможность постобработки отпечатка, чтобы придать ему желаемую структуру. Его можно использовать даже на непечатных объектах, как показано в видео ниже:

Путеводитель по 3D-ручкам для детей

С момента своего изобретения в 2012 году 3D-ручки покорили как взрослых, так и детей.

Заманчиво рисовать в трех измерениях, буквально рисуя в воздухе и воплощая в жизнь самые смелые идеи одним росчерком пера.

Настолько заманчиво, что с тех пор 3D-ручки нашли свое применение в домах и школах по всему миру, предлагая детям новые практические занятия, которые могут быть как развлекательными, так и образовательными.

Из-за этой популярности в последние годы десятки компаний вышли на рынок со своими собственными 3D-ручками, а некоторые даже разработали более безопасные низкотемпературные версии для детей.

Чтобы помочь родителям понять, как правильно выбрать 3D-ручку, мы создали это небольшое руководство, в котором рассматриваются все тонкости 3D-ручки и обсуждаются некоторые моменты, которые им следует учитывать при знакомстве с 3D-ручкой для детей. .

Что такое 3D-ручка

3D-ручка — это устройство в форме ручки, которое нажатием кнопки выдавливает (или выталкивает) теплый или нагретый пластик из своего сопла. Поскольку пластик быстро остывает, он создает приподнятую пластиковую форму или линию.

Приложив немного времени и потренировавшись, из-за особенностей пластика 3D-ручку можно поднять с поверхности, продолжая работать, позволяя детям «рисовать» в реальном времени в воздухе, создавая полноценные 3D-объекты, которые можно физически удерживали и трогали.

По сути, это позволяет детям рисовать и создавать модели от руки в 3D, что действительно открывает возможности для творческой свободы и оживляет рисунки так, как это просто невозможно сделать с помощью чернильных ручек.

Как они работают?

Несмотря на некоторые из их замечательных возможностей и некоторые удивительные вещи, которые с ними можно делать, 3D-ручки на самом деле являются довольно простыми и надежными устройствами.

Горячие ручки — традиционные 3D-ручки

Если вы когда-либо пользовались клеевым пистолетом, вы, вероятно, имеете общее представление о том, как работает традиционная «горячая» 3D-ручка.

Однако вместо клеевых стержней в ручку на одном конце вставляется проволока или пластиковая нить.

Механизм внутри пера толкает его вниз к нагревательной нити, которая нагревает пластик до тех пор, пока он не станет мягким, а затем продолжает выталкивать его из сопла или наконечника 3D-ручки.

При контакте с воздухом пластик начинает быстро затвердевать, обычно в течение нескольких секунд

Cool Pens — 3D-ручки с УФ-светом

Не всем нравятся традиционные 3D-ручки, похожие на клеевой пистолет, и это может быть особенно актуально для родителей, которые не решаются вручить своему ребенку устройство, содержащее нагревательный элемент, независимо от того, насколько хорошо он спроектирован.

В результате некоторые производители 3D-ручек вместо этого используют ультрафиолетовое излучение (УФ).

Эти ручки несколько противоположны традиционным 3D-ручкам, и в них используется специальный светочувствительный пластик, а не более распространенный пластик ABS или PLA.

Эти пластмассы выпускаются в жидкой форме (как правило, в сменных картриджах), которые, подобно традиционной ручке, стекают по устройству до тех пор, пока не попадут на кончик сопла, излучающий УФ-излучение.

После воздействия УФ-излучения пластик сразу же начинает затвердевать и становится готовым к рисованию, липким.

Если вы ставили пломбу у стоматолога в течение последних 20 лет или около того, этот процесс может быть вам знаком. Современные зубные пломбы остаются жидкими и податливыми до тех пор, пока стоматолог не воздействует на них УФ-светом, который затем более или менее мгновенно затвердевает.

Pros	CONS
Нет нагреваемого элемента, чтобы беспокоиться о том, что для маленьких детей без такого большого контроля	UV Light может потребовать защитных Eyewear Apective Offee There
. с помощью УФ-излучения встроенных светодиодов	Жидкие чернила поставляются в запатентованных картриджах, которые со временем могут стать дорогими
Обычно их довольно легко чистить

Питание и зарядка 3D-ручки

Что касается питания, 3D-ручки бывают двух типов: те, что питаются от внутренней батареи, и те, которые работают от розетки.

В целом, у обоих способов питания этих устройств есть свои преимущества и недостатки.

С внутренней батареей 3D-ручки, очевидно, становятся намного более портативными и менее громоздкими при перемещении. Благодаря отсутствию неуклюжих кабелей, которые мешают, дети могут легко вращать и перемещать ручку, что может быть важно при создании различных 3D-фигур.

Тем не менее, они довольно сложны и потребляют значительное количество энергии от своих батарей, которых обычно хватает на час или два при непрерывном использовании, прежде чем потребуется перезарядка, что само по себе может занять некоторое время.

Кроме того, батареи со временем выходят из строя, и, поскольку они обычно являются встроенными, обычно в какой-то момент необходимо заменить все устройство.

3D-ручки с питанием от шнура, с другой стороны, питаются от основного источника питания и могут использоваться чаще в течение более длительных периодов времени. Нет необходимости беспокоиться о времени автономной работы или подзарядке, а кабели обычно имеют достаточную длину, чтобы можно было адекватно перемещать 3D-ручку или переключаться с человека на человека.

С другой стороны, поскольку кабель питания изгибается и скручивается, он может мешать, что может раздражать при рисовании.

Аналогичным образом, привязанность к шнуру означает, что 3D-ручка менее портативна по своей сути, поскольку ее необходимо использовать в некоторой близости от источника питания.

В конце концов, как и в случае с большинством современных устройств, это личный выбор, который зависит от предпочтений человека в отношении портативности и согласованности.

Наконечники для 3D-ручек

Интересно, что 3D-ручки более высокого качества позволяют пользователям менять наконечники или насадки.

Насадки для 3D-ручки могут иметь разный диаметр (для создания более тонких или толстых линий) или разные формы (квадраты, треугольники, ленты и т. д.), которые могут по-разному влиять на создаваемые рисунки или трехмерную структуру.

3D-ручки, которые позволяют пользователям переключать насадки на лету, могут в конечном итоге позволить этим пользователям создавать более сложные дизайны и творения, как визуально, так и конструктивно.

Типы 3D-ручек

Традиционные 3D-ручки

Ручки для моделирования методом наплавления (FDM)

Как правило, это самые известные и универсальные формы 3D-ручек, которые часто имеют внутри нагревательный элемент с полным питанием.

Лучшие модели позволяют пользователям контролировать температуру вручную, что позволяет использовать различные типы пластиковых нитей, но, как правило, наконечники могут сильно нагреваться, поэтому обычно требуется присмотр взрослых.

Подобно клеевому пистолету, они наиболее просты в использовании и позволяют рисовать вертикальные линии, что делает их очень универсальными.

Низкотемпературные ручки

Подобно ручкам FDM, низкотемпературные 3D-ручки используют нагревательный элемент с более низкой температурой, который может быть более безопасным для детей (они все равно нагреваются, поэтому мы всегда рекомендуем присматривать за взрослыми), хотя они, как правило, требуют небольшого больше усилий, времени и заботы для получения подробных результатов.

Благодаря низкотемпературному нагревательному элементу эти ручки, как правило, могут использоваться с более узким набором нитей, что требует использования более специализированных пластиков, которые размягчаются при более низких температурах.

3D-ручки Cool Ink: внутренние и внешние УФ-ручки

Когда дело доходит до УФ-ручек, разница в основном заключается в том, где находится источник УФ-излучения.

Некоторые ручки имеют внутренние источники УФ-излучения, в которых жидкость подвергается воздействию УФ-излучения до того, как она покинет сопло.

Другие имеют внешние УФ-камеры, куда поступает и затвердевает жидкий пластик.

3D-ручки с внутренней УФ-подсветкой, как правило, немного лучше подходят для создания сложных конструкций, так как с внешними УФ-ручками пластик остается жидким до самого конца экструзии.

Сколько стоят 3D-ручки?

Существует множество различных ручек, изготовленных разными производителями, каждая из которых имеет свои характеристики, возможности и качество, поэтому, естественно, когда речь идет о 3D-ручках, цены могут варьироваться в широких пределах.

Как правило, очень бюджетная 3D-ручка от малоизвестного производителя может стоить всего 14 долларов, в то время как более надежная, многофункциональная топовая модель может стоить более 200 долларов.

Очевидно, что когда речь идет об устройстве, имеющем множество компонентов, предназначенных для плавления пластика, покупателям следует быть осторожными при покупке устройств из самых дешевых продуктов на рынке.

Плохие нагревательные элементы, плохая теплоизоляция, плохие механизмы подачи и отсутствие средств безопасности – все это может привести в лучшем случае к неудаче, а в худшем – к катастрофе.

Особенно это касается устройств, предназначенных для детей.

В целом, однако, большинство 3D-ручек будут стоить менее 150 долларов, а те, что предназначены для детей, обычно стоят менее 100 долларов.

Нити и цена

Подобно заправке чернил в принтерах, тем, кто думает о 3D-ручках, также следует учитывать цену сменной нити.

В отличие от 3D-принтеров, которые поставляются в килограммовых катушках, стержни для 3D-ручек, как правило, предварительно упакованы либо в палочки, либо в предварительно нарезанные кольца.

В большинстве 3D-ручек используются стандартные нити диаметром 1,75 мм или 3 мм, а это означает, что после небольшого исследования пользователи обычно могут найти в Интернете недорогие универсальные заправки.

Однако в некоторых 3D-ручках преднамеренно используются необычные или проприетарные диаметры, что затрудняет их покупку у третьих лиц в Интернете и, следовательно, делает заправки более дорогими.

Другим фактором, который может сделать сменные наполнители дорогими, является тип используемого пластика.

3D-ручки чаще всего подходят для пластиков PLA или ABS, которые легко найти и, как правило, это самый дешевый вариант, который стоит примерно 25 долларов за килограмм.

Нейлон, ASA, смеси углеродного волокна, светящиеся в темноте и другие экзотические материалы накаливания могут стоить немного дороже и их труднее найти, а некоторые (например, нейлон) даже стоят более 100 долларов за кг.

Безопасны ли 3D-ручки для детей?

3D-ручки — довольно крутые устройства и при правильном использовании (и в хорошо проветриваемом помещении) вполне безопасны. Однако когда дело доходит до 3D-ручек и детей , мы рекомендуем всегда присматривать за взрослыми.

Хотя у детей не должно возникнуть проблем с их использованием, большинство представленных на рынке 3D-ручек на самом деле не так уж безопасны для детей, чтобы оставаться с ними наедине.

Во-первых, хотя они не обязательно нагреваются так же, как 3D-принтеры, их наконечники могут быть достаточно горячими, чтобы представлять риск ожогов. Даже со специальными насадками любознательные или скучающие дети могут исследовать устройство пальцами и обжечься при этом.

Точно так же пластик, который они могут экструдировать, часто остается горячим на ощупь в течение нескольких минут после этого. Красочный и липкий, этот жидкий пластик может вызвать у детей искушение прикоснуться к нему, что может привести к болезненным ожогам пальцев.

С другой стороны, крутые 3D-ручки, даже если они не нагреваются, используют ультрафиолетовый свет.

В то время как более качественные производители имеют функции безопасности для предотвращения травм, некоторые их не имеют, а ультрафиолетовый свет сам по себе может быть опасным, особенно если дети светят им прямо в глаза.

В целях безопасности, особенно с детьми, мы всегда рекомендуем защитные очки или защитные очки при работе с УФ-светом, независимо от того, рекомендует ли их производитель.  

Безопасные для детей 3D-ручки в связи с их растущей популярностью растет число 3D-ручек, специально предназначенных для детей младшего возраста, и, когда дело доходит до покупки 3D-ручки специально для детей, мы настоятельно рекомендуем родителям начать с этих типов ручек.

Главный риск при использовании детских 3D-ручек — их нагрев.

Как мы уже говорили выше, большинство 3D-ручек имеют механизм нагрева, который может достигать довольно высоких температур, чтобы плавить самые разные пластмассы.

С другой стороны, те, которые предназначены для детей, специально разработаны для работы при более низкой температуре, поскольку они не производят столько тепла (особенно на сопле) и используют более специализированные пластиковые нити, которым не требуется столько тепла для расплавиться, и это не выходит совсем как горячий.

Таким образом, случайное (или преднамеренное) прикосновение маленьких рук к соплу или свежевыдавленному пластику не приведет к сильному ожогу.

Эти модели также, как правило, имеют такие элементы, как защитный пластик вокруг кончика или наконечника пера, чтобы предотвратить ожоги любопытных пальцев или, в случае ручек с ультрафиолетовым излучением, деактивацию при переворачивании вверх дном.

Наконец, в этих безопасных для детей 3D-ручках, как правило, используются менее токсичные, PLA или даже одобренные FDA безопасные для пищевых продуктов нити, что значительно снижает воздействие ядовитых паров или потенциально опасных летучих органических соединений (ЛОС).

Несмотря на все вышесказанное, мы по-прежнему твердо убеждены, что родителям по-прежнему необходимо следить за тем, как их дети используют эти 3D-ручки, поскольку они могут быть хрупкими, содержать движущиеся части, электронику, жидкости и/или пластмассы, которые могут быть потенциально опасны для детей. любознательный ребенок.

Нити для 3D-ручек

Существует множество различных типов пластиковых материалов и смесей, которые можно использовать в 3D-ручках.

Каждый тип материала имеет разные характеристики и может использоваться для разных целей.

Они могут выглядеть по-разному, плавиться при разных температурах, быть более прочными или более хрупкими, легче сгибаться, быть более водостойкими и многое другое.

Наиболее распространенные типы описаны ниже:

Большинство 3D-ручек подходят для нескольких типов нитей.

Те, которые предназначены специально для детей, как правило, отдают предпочтение PCL или смесям, подобным PCL, из-за его способности плавиться при более низких температурах, что означает, что ручка может работать при более низких температурах и, таким образом, снижает вероятность серьезных ожогов.

Примечание о нитях и дымах

Как вы можете себе представить при плавлении пластика, некоторые нити (в частности, ABS) могут выделять неприятные, а иногда даже вредные или токсичные пары и частицы. Они могут быть опасны при использовании в плохо проветриваемых помещениях, особенно для детей.

В идеале родители должны искать ручки, в которых используется менее токсичный биопластик, такой как PCL, который, помимо плавления при более низких температурах, производит меньше (хотя и не устраняет полностью) вредных газов, частиц и паров и может в целом пахнуть более приятно.

Как и в случае с 3D-принтерами, 3D-ручки всегда следует использовать в хорошо проветриваемом помещении, чтобы свести к минимуму воздействие вредных паров или твердых частиц.

Также важно помнить, что большинство нитей небезопасны для пищевых продуктов, они имеют небольшие трещины и отверстия, в которых могут скапливаться бактерии, и поэтому их нельзя глотать или использовать для приготовления пищи или посуды.

Почему я должен подумать о 3D-ручке для своих детей?

Поощрение творчества: оживление рисунков

3D-ручки могут стать отличным способом побудить детей исследовать свои творческие способности.

Как и в случае с обычной ручкой и бумагой, с помощью 3D-ручки дети могут рисовать, делать наброски или даже создавать рисунки, давая волю своему воображению.

В отличие от обычной ручки, однако, при определенных навыках дети могут перенести свои рисунки в третье измерение, расширяя свои рисунки вверх и за пределы страницы и превращая свои идеи в настоящие пластиковые модели.

Дети, которые иначе не интересовались искусством или творчеством, могут быстро передумать, когда увидят, что их идеи воплощаются в жизнь таким образом.

Поощряйте систематическое мышление с помощью прототипирования и моделирования

Приложив немного усилий, творческого мышления и планирования, можно использовать 3D-ручки для создания работающих моделей детских изобретений.

После планирования и печати чертежа учащиеся могут «рисовать» и заполнять различные части и компоненты, а затем склеивать эти части вместе, в конечном итоге воплощая в жизнь свое собственное изобретение.

Таким образом, 3D-ручки могут помочь учащимся научиться мыслить более систематически.

Студенты должны не только придумать изобретение, но и продумать его различные компоненты, придумать план того, как они могут сочетаться друг с другом, и даже спланировать, какой размер насадок им понадобится, чтобы получить толстые и тонкие печатные линии.

Даже если ребенок использует 3D-ручку только для случайных рисунков и игр, липкая природа экструдированного пластика и скорость, с которой он остывает, означают, что, подобно головоломке, ему часто придется продумывать и планировать выясните, что они рисуют больше, чем с традиционной ручкой и бумагой, чтобы все это не рухнуло.

Безопаснее и проще в использовании, чем 3D-принтер

Даже с учетом описанных выше проблем 3D-ручки, как правило, более удобны для детей, чем 3D-принтеры.

Экструдеры для 3D-принтеров, как правило, нагреваются выше (около 260 градусов по Цельсию или 500 по Фаренгейту), имеют дополнительную горячую платформу, которая достигает 110 градусов по Цельсию (230 по Фаренгейту), и имеют гораздо больше движущихся частей для захвата пальцев, чем 3D-ручки. .

Точно так же 3D-ручки легче использовать в домашних условиях. Они являются независимым устройством, а это означает, что нет необходимости использовать вместе с ними какие-либо компьютеры, программное обеспечение или файлы, что значительно упрощает их использование, особенно для детей.

Кроме того, они гораздо более портативны и имеют гораздо меньше движущихся частей, чем 3D-принтеры, а это означает, что с течением времени они меньше могут выйти из строя.

Дешевле, чем 3D-принтер

3D-ручки, как правило, являются более доступным вариантом для семей, чем 3D-принтер.

Вообще говоря, 3D-ручка приличного качества будет стоить менее 100 долларов, а менее универсальные, но более безопасные детские модели — даже менее 50 долларов.

Напротив, 3D-принтеры для любителей приличного качества могут стоить от нескольких сотен до тысячи долларов и более.

Это просто весело

В конце концов, 3D-ручки — это новое и увлекательное устройство для детей.

Одним нажатием кнопки 3D-ручки выдавливают ярко окрашенный пластик, из которого можно создавать различные причудливые формы, и дети могут просто весело провести время, играя с ним и создавая случайные объекты, даже если они ничего не производят. в частности.

Есть ли образовательная польза от 3D-ручек?

3D-ручки могут быть не только забавными и поощрять детей исследовать границы своего воображения, но также могут использоваться в качестве учебного пособия и могут быть легко интегрированы в различные планы уроков.

Помимо того, что 3D-ручки представляют собой забавную новую технологию, они могут добавить элемент практического обучения практически любому предмету.

В естественных науках, например, их можно использовать, чтобы помочь детям создавать и исследовать 3D-модели различных научных концепций, таких как различные атомные структуры или клетка и ее внутренние структуры, которые действительно могут воплотить эти более абстрактные идеи в жизнь.

Кроме того, само устройство может быть хорошим способом представить такие концепции, как аддитивное производство в машиностроении, прототипирование, свойства материалов, пластмассы и термостойкость и многое другое.

На уроках математики учащиеся могут использовать 3D-ручку, чтобы лучше изучать основные и сложные геометрические формы, воссоздавая их и взаимодействуя с ними, изучая такие понятия, как 2D/3D-формы, мозаичные изображения, вычисления площади и периметра и даже создавая и исследуя графики в 3D. ось.

Использование 3D-ручек в рамках плана урока также не ограничивается STEM.

Изучение истории можно оживить, когда дети рисуют и исследуют различные важные события и личности. Они даже могут рисовать и воссоздавать различные артефакты и сооружения из истории, например, создавать миниатюрные мечи, замки и многое другое.

Изучение английского языка также можно превратить в практическое занятие. Например, с 3D-ручками дети могут более интересно практиковаться в письме, создавая пластиковые буквы и предложения, которые они могут использовать в качестве украшения комнаты.

С пониманием прочитанного упражнения по иллюстрации могут стать намного более увлекательными, когда учащиеся воссоздают сцены, события, персонажей и даже обстановку в 3D.

Короче говоря, 3D-ручки могут быть универсальным дополнением к различным предметам. Проявив немного воображения и творческого мышления со стороны родителей и учителей, они могут предложить компонент практического обучения, который может не только сделать обучение более увлекательным и интерактивным, но и помочь детям лучше понять иногда сбивающие с толку абстрактные понятия.