Возможности домашнего 3д принтера: Для чего нужен 3д-принтер. Ответы на самые популярные вопросы

использование в домашних условиях, примеры печати и работ, возможности в быту, образовании и коммерческих целях

3Д-принтер – устройство, которое обрабатывает трехмерную компьютерную модель и на основании полученных данных строит объемный предмет. Чаще всего объекты создаются с помощью послойного наплавления пластика или застывания специальной смолы.

Вне зависимости от применяемой технологии, принтер отлично подходит для изготовления твердых изделий, имеющих сложную форму. Благодаря этому трехмерное моделирование применяют в самых разных сферах: от производства сувениров до строительства зданий.

Всем, кто интересуется 3D-принтерами, стоит ознакомиться с реальными ситуациями его применения. Обычные пользователи расширят свой кругозор, а потенциальные предприниматели увидят интересные возможности для создания бизнеса.

Где применяется 3D-принтер

Как уже отмечалось, 3D-принтеры изготавливают объемные изделия, используя в качестве основы специальные компьютерные модели. Такой метод производства обладает следующими преимуществами:

• создание предметов любой формы и сложности;
• высокая скорость работы;
• небольшое количество брака;
• применение самых разных материалов (от металлизированных пластиков до пищевых продуктов).

Важно! 3Д-печать позволяет снизить себестоимость продукции и значительно ускоряет рабочий процесс.

Использование в быту и в домашних условиях

Изначально принтеры были довольно сложными и дорогими техническими устройствами, которыми пользовались лишь ученые и специалисты. В наши дни принтер может приобрести любой желающий, так как на рынке работают много производителей (как отечественных, так и зарубежных).

Благодаря доступности трехмерного моделирования активно развивается производство различных предметов прямо на дому. К наиболее распространенным изделиям относятся:

• игрушки;
• сувениры и подарки;
• небольшие запчасти для автомобилей, электронной и бытовой техники;
• мебельная фурнитура;
• чехлы для смартфонов;
• кухонные принадлежности;
• всевозможные украшения и поделки.

Внимание! При желании владелец 3Д-принтера может начать бизнес не выходя из дома. Производство вышеупомянутых уникальных сувениров или чехлов – весьма прибыльное занятие.

В аэрокосмической промышленности

Оказывается, 3Д-принтеры могут печатать не только игрушки и маленькие детали. Уже сейчас аэрокосмическая и авиастроительная промышленность пользуется возможностями трехмерной печати. Так, всемирно известная компания Boeing и американская корпорация Lockheed Martin уже приступили к созданию деталей двигателя и несущих элементов конструкции. Предметы изготавливают из цельнометаллических материалов по технологии лазерного спекания.

В космосе и для космоса

Трехмерное моделирование может стать очень важной технологией в космической сфере. К примеру, компания SpaceX презентовала корабль Dragon v2, в двигателе которого используются напечатанные детали.

Применение 3D-печати не ограничивается наземной промышленностью: в 2016 году NASA отправила на МКС специальный 3Д-принтер, способный работать в условиях невесомости. С его помощью можно провести различные тесты, однако более важно, что космонавты могут самостоятельно создавать необходимые им предметы, не дожидаясь прибытия корабля с Земли.

В архитектуре

Создание трехмерных объектов – идеальная технология для архитектуры, поскольку с помощью макетов дизайнеры и инженеры могут максимально точно увидеть воплощение придуманного объекта. Разумеется, архитектурные макеты применялись и ранее, но печать на принтере значительно облегчает и ускоряет процесс разработки зданий.

Производства пистолетов и примеры печати оружия

Как и многие технологии, 3D-печать используют не только на благое дело. Даже простейшие принтеры позволяют изготовить функциональный пластиковый пистолет – если он разрушится от единственного выстрела, то это все равно может быть крайне опасно.

Некоторые специалисты считают, что люди должны иметь возможность для самообороны. Так, организация Defence Distributed выложила в интернет трехмерные модели однозарядного пистолета Liberator. Впоследствии компания разработала запчасти для винтовки AR-15 и автомата Калашникова, что позволит людям собрать оружие из минимума деталей и материалов.

Внимание! Многие страны запретили производство и оборот напечатанного оружия, однако контролировать эту сферу крайне сложно.

Одежда

Модельеры тоже заметили преимущества трехмерного моделирования. Некоторые материалы (например, нейлон) вполне пригодны для создания одежды, причем готовое изделие приобретет необычную форму и одновременно будет достаточно прочным и эластичным.

Фирма Continuum Fashion уже представила некоторые изделия, которые вызвали триумф на модных показах. Готовую одежду даже можно приобрести в интернет-магазине. Конечно, сейчас такие вещи выглядят слишком эксцентрично и явно не предназначены для повседневной носки, однако специалисты считают, что в недалеком будущем люди будут печатать одежду прямо у себя дома.

Примеры работ в искусстве

Многие известные скульптуры, барельефы, архитектурные подвиги можно увидеть только в крупнейших музеях мира или непосредственно в том или ином городе. При желании можно приобрести реплику, но такие фигурки обычно стоят очень дорого и продаются далеко не везде.

3Д-принтер придет на помощь ценителям искусства: достаточно лишь загрузить в устройство модель, которую отсканируют музейные работники.

 Справка!  Такой метод полезен в целях изучения или сохранения самого объекта, поскольку трехмерное сканирование и моделирование позволяет изготавливать копии с высокой степенью точности.

3D печать в медицине

Трехмерное моделирование – одна из наиболее перспективных новейших технологий, которые используются в медицине. В некоторых областях (например, в стоматологии) 3D-печать уже поставлена на поток, в других сферах ее развитие – вопрос ближайшего будущего.

Хирургическая подготовка

Трехмерное моделирование позволяет тщательно готовиться к операциям. 3D-сканеры дают наиболее точное изображение необходимого участка тела, после чего из компьютерной модели распечатывают копию и рассчитывают, каким образом прооперировать это место.

Протезирование

Напечатанные объекты пользуются высоким спросом в протезировании, так как 3D-печать позволяет изготавливать протезы самой сложной формы и учитывает все индивидуальные особенности тела.

Шведская фирма Arcam производит с помощью принтеров самые разнообразные протезы, в том числе цельнометаллические предметы. Их применяют как в более привычном протезировании конечностей, так и для замены костей или суставов.

Стоматология

Стоматологические протезы, коронки, элайнеры (пластиковые скобы) – именно те предметы, для создания которых лучше всего подходит  3Д-принтер для стоматологии . Компания Align Technology разработала метод, при котором ротовую полость сначала сканируют, а потом создают индивидуальный протез или скобу. Для производства используют технологию застывания жидкой смолы, поэтому готовые изделия обладают высочайшей степенью точности.

Продукты

Многие люди наслышаны о  пищевых 3д принтерах , которые могут изготавливать еду самой причудливой формы. Действительно, 3D-принтеры вполне могут печатать горячим шоколадом, тестом, сахарным сиропом и прочими полужидкими продуктами (даже фаршем!).

Одно из таких устройств разработано фирмой Foodini – принтер использует любой продукт пастообразной консистенции. В отличие от обычных принтеров, пищевые модели плохо справляются с термической обработкой еды, но в скором времени эта проблема наверняка будет устранена.

Персонажи

Создание и коллекционирование фигурок известных личностей, героев фильмов, игр и комиксов – важная увлекательная сфера для многих людей. Трехмерное моделирование позволяет легко распечатать самую точную копию даже на простеньком домашнем принтере, так что любой желающий может собрать обширную коллекцию персонажей.

Домашние роботы

Электронные компоненты Arduino позволили многим умельцам оборудовать систему «умного» дома или значительно облегчить процесс многих домашних дел. Проблема в том, что далеко не все люди хорошо разбираются в программировании, электронике и пайке.

Ученые из Массачусетса работают над принтером, который будет создавать простейших бытовых роботов. Пользователю нужно будет задать желаемые функции и выбрать дизайн, после чего система распечатает все необходимые детали. Готовый робот, к примеру, сможет вытирать пыль на шкафах или следить за плитой на кухне.

Музыкальные инструменты

Еще одна перспективная отрасль трехмерного моделирования. Профессиональные музыканты скажут, что действительно ценные инструменты разрабатываются годами и служат десятилетиями, так что их не может заменить наспех напечатанная деталь.

На самом деле некоторые части вполне можно печатать на принтере: гриф или деку изготавливают из древесного пластика, поэтому они ни в чем не уступят оригиналам. По части художественного оформления пластик точно превосходит привычные материалы: форма и дизайн музыкальных инструментов могут быть самыми неожиданными.

Обувь

Обувь, как и одежду, легко можно изготовить с помощью 3D-печати. Важное преимущество таких изделий – полное соответствие анатомическим особенностям владельца (размер и форма стопы).

На принтере печатают как женскую, так и мужскую обувь. Пока что модные туфли красуются только на подиумах, но в будущем они вполне могут пойти в массовое производство.

Препараты

Еще одно важное направление, связанное с медициной. При производстве лекарственных средств нужно соблюдать строгую дозировку компонентов и смешивать их в правильных пропорциях.

Компания Organovo использует специальный гелевый материал, который позволяет очень точно соединять препараты. Такая технология мало подходит для серийного производства, однако найдет свое применение в создании средств, предназначенных для конкретного человека.

В машиностроении

Многие автомобильные детали можно легко напечатать на принтере: так, «Формула-1» уже использует в своих болидах печатные компоненты. Американская компания Local Motors и вовсе выпустила автомобиль, корпус которого полностью выполнен из напечатанных деталей.

В действительности, массовое печатное производство автозапчастей пока что обходится слишком дорого. 3D-печать эффективнее применять для создания деталей машин, которые давно были сняты с производства.

 Справка!  Перед изготовлением многих машин и механизмов специалисты вручную создают прототипы этих изделий. Печатать прототипы на принтере намного удобнее и быстрее.

Кастомизация

С помощью 3D-принтера можно до неузнаваемости преобразить вид обычных вещей. Плетеные абажуры для светильников, футуристичная велосипедная рама – все это гарантированно привлечет внимание, так как аналогов собственному производству попросту не существует.

Если использовать разный декор (краски, лак), то вещь может выглядеть как фантастический концепт из будущего, либо как старинное причудливое изделие – выбирать только вам.

Мебель

3Д-принтеры позволяют изготавливать мебель, которую почти невозможно отличить от настоящей. Дело в том, что для печати используется специальный пластик, в состав которого входят микроопилки. Так, материал Laywoo-D3 даже обладает запахом дерева, а напечатанное изделие легко обрабатывается, красится и покрывается лаком.

Дизайнер Йорис Лаарман внес некоторые усовершенствования в конструкцию принтеров, так что его разработка может легко печатать металлом и создавать всевозможные ажурные детали для мебели.

Ювелирные изделия

Трехмерное моделирование активно применяется для создания ювелирных украшений, обладающих особенно сложной формой. Некоторые устройства сразу могут печатать драгоценными металлами, в то время как другие принтеры изготавливают копию украшения.

Дело в том, что перед производством кольца, броши или ожерелья ювелиры сначала вручную создают восковую модель и лишь потом отливают по ней изделие.  Ювелирные 3D-принтеры  позволили значительно ускорить и удешевить этот процесс. Для создания моделей применяют особый материал, похожий на ювелирный воск, а среди устройств мастера обычно выбирают Soldscape T76, Objet260 Connex и пр.

Строительство

Трехмерное строительство – еще одна крайне перспективная отрасль. С помощью  строительный 3D-принтеров  можно упростить процесс возведения зданий, снизить объем отходов и уменьшить трудозатраты.

Специалисты еще не создали идеальное устройство для 3D-печати зданий и сооружений, однако работа над ним ведется сразу в двух направлениях. Так, китайская компания Winsun выпустила огромный принтер (6 х 10 х 40 м), который послойно наносит специальный раствор и создает пол, стены со всеми отверстиями и нишами для коммуникаций. Главный недостаток этого устройства – его неподвижность (готовую постройку нужно перевозить на другое место).

Испанские ученые, напротив, работают над созданием небольших роботизированных принтеров, которые прикрепляются на готовые элементы здания и создают новые части конструкций. Какая из этих технологий окажется более эффективной и целесообразной, покажет время.

В образовании для школьников

Технологии трехмерного моделирования предоставляют уникальную возможность для изучения самых разных областей знаний и школьных предметов. Простыми  3D-принтерами для школы  можно оборудовать любые образовательные учреждения (как старшие группы детских садов, так и вузовские кафедры).

 Справка!  Современные устройства весьма эффективны, не выделяют вредных веществ, сравнительно легко настраиваются и обладают невысокой стоимостью.

Использование 3Д-печати позволит повысить интерес учащихся к предмету, развить у них конструкторские и дизайнерские навыки, наглядно показать ход тех или иных процессов (Представьте, что на уроке печатают разрез двигателя внутреннего сгорания, бедренную кость или объемную модель молекулы серной кислоты).

3D-принтеры одни из наиболее инновационных и удивительных устройств, созданных за последние годы. Совсем недавно они были доступны только ученым, а теперь бюджетный станок может приобрести любой желающий. Пользователи при минимуме вложений могут создавать самые разные изделия и предметы, конструировать новые объекты, придумывать уникальный дизайн для привычных вещей.

В промышленности сфера применения 3Д-принтеров еще больше поражает воображение: кажется, что они могут изготавливать все начиная от еды и одежды, заканчивая автомобилями и зданиями. Кажется, что в скором будущем принтер станет обычным устройством, которое есть в каждом доме (как телевизор или холодильник), а большая часть промышленных изделий будет изготавливаться печатным способом. В конце концов на принтере даже можно распечатать еще один такой же принтер, и тогда круг производства замкнется.

На самом деле, подобные сценарии лучше оставить для фантастических фильмов. Трехмерное моделирование имеет ряд серьезных недостатков, из-за которых массовое печатное производство становится совершенно невыгодным. Далеко не все принтеры могут соединять различные пластики, работать с разными цветами и температурами. При использовании дорогих станков себестоимость напечатанного изделия будет в десятки и сотни раз превышать себестоимость предмета, сделанного на обычном заводе. 3Д-печать целесообразнее применять для производства уникальных вещей или изделий, где важна высокая точность формы (например, в протезировании).

Даже если технические и экономические недостатки современных принтеров со временем будут исправлены, массовая печать вещей все равно не сулит ничего хорошего. Спрос на промышленные товары резко упадет, и вся мировая экономика рухнет. Кроме того, непонятно, как решать вопрос с копированием уникальных изделий (в нынешних реалиях владелец либо правообладатель получает средства за использование авторских прав или патента).

Наконец, трехмерное моделирование может использоваться в нежелательных целях (к примеру, для производства оружия). Если у каждого человека дома будет станок, на котором можно распечатать пистолет, вряд ли это приведет к чему-то хорошему.

В целом реальность наверняка окажется чем-то средним между самыми оптимистичными и пессимистичными предположениями. Традиционное промышленное производство никуда не денется, а принтеры будут массово использовать в узких нишах для создания строго определенных предметов (собственно, как это происходит и в наши дни).

• 01 марта 2020
• 10599

Получите консультацию специалиста

Что такое 3D-принтер и зачем он нужен? / Амперка

Аддитивные технологии долго шли в массы: институты и исследовательские центры вплотную занимались ими ещё с 80-х годов, и вот настал момент, когда вы можете прикоснуться к хайтеку и освоить 3D-печать прямо у себя дома. Для этого даже не придётся грабить банк: цены на 3D-принтеры сравнялись со средними смартфонами. Разбираемся, как это работает и какие возможности открываются для мейкеров и DIY-энтузиастов!

Всё для 3D-печати   ❯

Зачем нужен 3D-принтер

Принтер весьма пригодится инженерам-самодельщикам. Вам больше не придётся искать универсальный корпус для проекта, а потом сверлить в нём дополнительные отверстия. 30 минут проектирования, несколько часов на печать — и у вас уже готов корпус, который идеально подходит именно под ваше устройство. Сборка из 5 шилдов никуда не влезает? Забудьте о таких проблемах.

Принтер точно поможет в ремонте штуковин по дому. У каждого в жизни случалась ситуация, когда вещь приходилось выбросить, хотя в ней сломалась всего одна пластиковая деталь. С помощью 3D-печати вы сможете легко заменить в приборах редкие пластиковые детали, которые трудно найти отдельно.

Пока вы не научились моделировать пластиковые детали самостоятельно, их можно попросту качать в интернете. Существует множество сайтов с миллионами готовых бесплатных моделей, которыми свободно обмениваются пользователи. Мы посвятили поиску моделей отдельную статью.

Какие бывают 3D-принтеры

Существует несколько основных видов 3D-принтеров, которые кардинально отличаются между собой по принципу работы.

Технология FDM (Fused Deposition Modeling)

Наиболее распространённый тип — FDM-принтеры с послойным наплавлением пластика. Они работают за счёт подвижной печатной головки с нагревательным элементом. В неё подаётся пластик в виде прутка, который плавится и в жидком виде выдавливается на печатный стол. При этом пластик обдувается вентилятором и мгновенно застывает, а головка начинает выдавливать новый слой поверх застывшего.

Технология SLA (Stereolithography Apparatus)

SLA-принтеры работают на основе стереолитографии: вместо пластика здесь используется специальная фотополимерная смола, которая застывает под воздействием ультрафиолетовых лучей. Для печати смола наполняется в ванночку, снизу которой расположен дисплей с ультрафиолетовыми пикселями. На него в течение нескольких секунд выводится рисунок нижнего слоя модели. При этом смола над дисплеем застывает в виде отображаемого рисунка и затем прилипает на специальный подвижный стол сверху. После этого стол с первым слоем приподнимается, и в смоле происходит полимеризация следующего слоя.

Технология SLS (Selective Laser Sintering)

SLS-принтеры используют технологию выборочного лазерного спекания, для которой применяется специальный пластиковый порошок. В процессе печати насыпается тонкий слой порошка, и принтер обрабатывает его лазером, чтобы слой затвердел в соответствии с моделью. Далее насыпается следующий слой порошка и сплавляется с предыдущим — и так по кругу. В конце остаётся лишь очистить готовую деталь от остатков порошка, которые затем можно использовать повторно.

Сравнение технологий

Каждый тип 3D-принтеров имеет свои преимущества и недостатки.

• SLS-принтеры обладают большими размерами и требуют дорогого сырья. Они часто используются на высокотехнологичных производствах для штучных деталей.
• SLA-принтеры распространены гораздо шире. Ультрафиолетовый дисплей повышает точность, однако работать с токсичной фотополимерной смолой дома затруднительно.
• FDM-принтеры пользуются наибольшей популярностью у хоббистов. Пластиковый пруток стоит гораздо дешевле специального порошка или фотополимерной смолы. Однако, для печати сложной геометрии на таком принтере придётся позаботиться о вспомогательных поддержках. Да и скорость печати в среднем ниже, чем на других технологиях. Зато FDM-принтеры самые простые и безопасные в обслуживании.

Как подготовить печать

Процесс от зарождения идеи до выхода готовой пластиковой детали несложный — школьник справится. Мы разобрали всё по полочкам в руководстве по 3D-печати на примере принтера Flying Bear Ghost 5, а здесь покажем общий принцип.

Исходная модель

Сначала нужно создать или скачать 3D-модель будущей детали. Как правило, исходники хранятся в формате STL, который описывает полигональную структуру модели в виде множества треугольников. Но сразу отправить подобный файл на принтер не удастся: для успешной печати сперва нужно разбить детальную 3D-модель на слои, которые по зубам принтеру.

Слайсинг

Программа для нарезки моделей (слайсер) потребует от вас самую малость — ввести модель вашего принтера и задать настройки печати: толщину слоя, процент внутреннего заполнения детали, вспомогательные опоры и тому подобное. На основе этих данных слайсер автоматически подготовит специальный код для принтера — G-Code, в котором описано, как нужно двигать печатающей головкой, до какой температуры её нагревать и с какой скоростью выдавливать пластик, чтобы слой за слоем получить желаемую модель. Затем остаётся загрузить этот код в 3D-принтер и запастись терпением до конца печати.

Весь процесс подготовки модели наглядно иллюстрируется программой и снабжается интуитивными подсказками для начинающих пользователей. В общем, не так страшен слайсинг, как его малюют!

Обработка

После того, как модель готова, её можно дополнительно обработать шкуркой или химическим раствором. Это сгладит неровности между слоями, и деталь будет выглядеть прямо как заводская. В интернете немало лайфхаков, которые помогут минимизировать изъяны модели и придать ей улучшенный вид.

Расходники для печати

Свойства напечатанной вещи во многом зависят от сырья. Как мы уже говорили, 3D-принтеры FDM используют в качестве расходника пластиковые нити, и у вас есть огромный простор для экспериментов с разными видами пластика.

• PLA-пластик хорошо поддаётся экструзии и позволяет печатать сложные формы при относительно низких рабочих температурах головки от 190 °C. Биоразлагаемость PLA играет на руку экологии, но в то же время, вещи из него получаются не слишком прочные.
• PETG-пластик прочнее, чем PLA, но тоже хорошо подходит для принтеров с нагревом в районе 200 °C. Разновидности пластика PET хорошо знакомы вам по пакетам и пластиковым бутылкам от газировки.
• ABS-пластик обладает более высокой прочностью по сравнению с остальными типами. Однако для качественной печати из пластика ABS вашему принтеру понадобится повышенная температура экструзии порядка 250 °C и подогреваемый до 120 °C стол, поэтому не всякая модель замахивается на его поддержку.
• HIPS-пластик близок по температурным свойствам к ABS, но обладает низкой спекаемостью с ним и легко удаляется органическим растворителем. Благодаря этому пластик HIPS часто применяют для печати составных моделей и опор под модели из ABS.
• Пластик Wood производится с добавлением древесной пыли. Готовые модели из него неплохо имитируют древесину не только своим видом, но и запахом.

Катушки пластика встречаются в продаже на каждом шагу — вам не составит труда выбрать подходящие расходники и комбинировать различные свойства и цвета деталей при печати.

В заключение

Домашняя 3D-печать — это проще, чем кажется. С 3D-принтером под рукой вы сможете создавать любые пластиковые детали, которые придут вам в голову: корпуса, макеты, фигурки и многое другое. Не забывайте, что в вашем распоряжении огромнейшая библиотека моделей, которые выложены в общий доступ в интернете. Сломалась насадка для пылесоса или ограничитель открывания окна? Не проблема! Имея собственный 3D-принтер, вам нужно лишь взять готовую модель из интернета, прогнать через программу-слайсер в пару кликов и отправить её на печать.

Полезные ссылки

• 3D-принтеры и расходники в каталоге Амперки
• Где скачать бесплатные 3D-модели
• Руководство по 3D-печати на Flying Bear Ghost 5
• Руководство по 3D-печати на Creality Ender-3 V2

На что обратить внимание при покупке 3D-принтера

Популярность 3D-печати и, соответственно, 3D-принтеров резко возросла. В то время как когда-то эти удивительные гаджеты были переданы самым хардкорным производителям, все более доступным 3D-принтерам и множеству ресурсов, от загружаемых файлов для 3D-печати до программного обеспечения для 3D-печати, теперь массы могут наслаждаться 3D-печатью дома. Однако, как и при практически любой покупке, особенно в области технологий, вам нужно сосредоточиться на правильных функциях. Узнайте, на что обращать внимание, из этого руководства по покупке 3D-принтера!

На что обратить внимание при покупке 3D-принтера — Зачем покупать 3D-принтер?

Хотя цена даже на бюджетный 3D-принтер может быть довольно высокой, покупка 3D-принтера того стоит. Владение 3D-принтером дает почти безграничные возможности для создания предметов домашнего обихода, от корпусов Raspberry Pi до держателей салфеток. Вы можете создавать сменные детали для мебели и продлевать срок службы предметов в вашем доме.

В то время как обычно вам нужно либо посетить мастерскую, либо заказать распечатку на веб-сайте, таком как Thingiverse, теперь вы можете просто создавать свои творения дома. Возможно, вы даже сможете получить небольшой доход, обрабатывая задания на печать. Более того, это просто весело. Я в восторге от своих принтеров Elegoo Neptune и Elegoo Mars, распечатывая что угодно, от шахматных фигур до бюста эндоскелета Т-800, чтобы сидеть под монитором моего компьютера. Наконец, это фантастическая возможность обучения. Вы познакомитесь с аппаратным и программным обеспечением и лучше поймете, как это сделать.

Причины для покупки 3D-принтера:

Руководство по покупке 3D-принтера. На что обращать внимание при покупке 3D-принтера

Если вы покупаете 3D-принтер, нужно учитывать множество соображений. От полимерных и филаментных принтеров до самовыравнивающихся кроватей — вот функции, на которые следует обращать внимание при покупке 3D-принтера!

3D-принтеры на основе смолы или нити

Первый спор, который у вас возникнет, — выбрать 3D-принтер на основе смолы или нити. Оба превосходны и должны удовлетворить основных пользователей. Как правило, более распространены филаментные 3D-принтеры. FDM или печать методом наплавления плавит пластиковую нить, известную как нить. Эта нить расплавляется и осаждается через HotEnd на станину. Затем нить добавляется слой за слоем, пока не будет получен окончательный отпечаток. При использовании FDM-принтера материал наносится, начиная с нижнего слоя, и наращивается оттуда.

Печать смолой, с другой стороны, использует жидкую смолу. Платформа для сборки опускается в чан со смолой и использует источник света для отверждения жидкой смолы в слоях. Принтеры на основе смолы могут похвастаться лучшим качеством, чем их аналоги FDM-принтеров, отличаясь высокой детализацией. Однако за это часто приходится платить. А именно, денежные затраты, а также беспорядок. Смола — довольно неприятная штука, поэтому ее установка и очистка утомительны. Кроме того, полимерные принтеры обычно дороже. Тем не менее, доступны некоторые недорогие полимерные принтеры.

Шум 3D-принтера

Шум 3D-принтера является важным фактором. Ни один 3D-принтер не может быть полностью бесшумным, но некоторые из них работают тише других. Точно так же физическая установка может влиять на уровень шума. Если вы печатаете в своей спальне, уровень шума 3D-принтера играет ключевую роль, тем более что печать даже среднего размера может занять несколько часов. Даже если у вас есть специальное место для 3D-печати, звуки 3D-печати можно услышать в вашем доме или у соседей. Такие приемы, как размещение принтера на твердой поверхности, поверх коврика для йоги или ковра, а также увлажнение поверхностей, помогают уменьшить шум 3D-принтера.

Скорость печати

Скорость 3D-принтеров различается. Как правило, полимерные принтеры имеют более низкую скорость печати, чем их аналоги FDM. Если вы просто печатаете для удовольствия, скорость может не иметь такого большого значения. Однако для деловых целей скорость 3D-печати может иметь большее значение. Для небольших заданий печати более высокие скорости обычно не влияют на качество. Но для более крупных отпечатков ускорение может быть достигнуто за счет мелких деталей и даже может создать проблемы, такие как вертикальные полосы или звон. В то же время слишком медленная печать может привести к натяжению. В любом случае вам понадобится принтер, способный удовлетворить ваши требования к скорости печати.

Самовыравнивающаяся платформа

Одной из самых востребованных функций 3D-принтера является самовыравнивающаяся платформа. Ручное выравнивание кровати может быть болезненным, длительным и разочаровывающим процессом. Неровная кровать портит печать. К счастью, многие отпечатки поставляются с функциями автоматического выравнивания платформы, когда датчик проверяет различные точки на печатной платформе, чтобы лучше всего рассчитать расстояние между соплом и платформой. Затем с помощью программных настроек обеспечивается правильное расстояние между соплом и станиной во время печати. Хотя некоторые пользователи могут предпочесть ручное выравнивание платформы, платформа 3D-принтера с автоматическим выравниванием предлагает возможность подключения и печати, которая значительно упрощает процесс печати. Автоматически выравнивающаяся кровать — отличный выбор для начинающих 3D-печати.

Параметры подключения 3D-принтера

Перед тем, как что-либо напечатать, вам необходимо отправить на принтер файл для 3D-печати. Это может быть достигнуто с помощью нескольких методов. Большинство 3D-принтеров имеют возможность подключения через USB-кабель. Кроме того, 3D-принтеры обычно имеют слот для SD-карты или USB-порт для подключения флэш-накопителя или SD-карты. Мой Elegoo Neptune поставляется с шиной USB, а также слотом для SD-карты, тогда как мой 3D-принтер Elegoo Mars из смолы рекламирует USB-порт для печати прямо с флэш-накопителя.

Занимаемая площадь устройства и размер сборки

Несмотря на то, что смола, нить, выравнивание платформы и скорость печати — все это важно, вы должны подумать о том, сколько у вас есть физического пространства. 3D-принтеры бывают всех форм и размеров, от мини-3D-принтеров до гигантов промышленных размеров. Размер сборки напрямую связан с размером устройства. Объем 3D-печати — это общий максимальный размер отпечатка. Большинство полимерных принтеров имеют меньший размер сборки, чем сопоставимые 3D-принтеры на основе нити. Для среднего пользователя должна быть достаточно платформы сборки от среднего до меньшего размера. Но для более поздних распечаток вам понадобится 3D-принтер с большим объемом печати, и даже в этом случае вам, возможно, придется распечатать несколько частей, а затем собрать все вместе в большее целое.

Качество печати, точность, аккуратность и многое другое

Качество и точность 3D-печати сильно различаются. Однако точность не обязательно означает точность. Вы можете обнаружить, что некоторые принтеры точны, но неточны. В то время как точность является мерой достижения целевого показателя, точность фокусируется на определении повторяющихся действий. Таким образом, принтер может быть точным, если он попадает близко к желаемому месту на печатной платформе, но неточным, поскольку он не может последовательно наносить в одно и то же место несколько раз.

Цена

Наконец, цена. 3D-принтеры, даже бюджетные устройства, обычно стоят в розницу сотни долларов. Тем не менее, существует множество 3D-принтеров стоимостью менее 500 долларов, качество которых не идет на компромисс. Если вы начинаете бизнес, ориентированный на 3D-принтеры, например, продаете миниатюрные фигурки, напечатанные на 3D-принтере, рассмотрите возможность увеличения своего бюджета. Но если вы покупаете 3D-принтер просто для удовольствия, вы можете вместо этого выбрать доступный 3D-принтер.

Руководство по покупке 3D-принтера — Заключительные мысли

Покупка 3D-принтера требует обдумывания ваших конкретных вариантов использования, предпочтений и потребностей. Полимерные принтеры часто дороже, чем конкурирующие филаментные 3D-принтеры, но могут похвастаться лучшим качеством мелких деталей. Однако они намного медленнее, чем филаментные принтеры. Объем печати, уровень шума, скорость печати и механизм выравнивания платформы являются одними из наиболее важных соображений. Я предпочитаю полимерные принтеры, несмотря на их беспорядок, запах и низкую скорость. Качество бюджетных полимерных принтеров часто превосходит качество филаментных принтеров среднего и высокого класса. Я бы порекомендовал для филаментных принтеров по возможности использовать блок с самовыравнивающейся платформой, хотя многие бюджетные 3D-принтеры поставляются с ручным выравнивающим печатным столом.

На какие функции вы советуете обратить внимание при выборе 3D-принтера?

Какие функции наиболее важны при выборе 3D-принтера?

Если вы планируете приобрести 3D-принтер, обратите внимание на ряд функций. Мы рассмотрим ряд обязательных функций для вашего 3D-принтера.

Предполагаемое использование вашего 3D-принтера станет лучшей отправной точкой для определения наиболее важных функций. В этой статье мы сосредоточимся в основном на 3D-принтерах типа FFF/FDM (тех, которые экструдируют пластиковую нить). Размер сборки принтера, очевидно, является основным компонентом, и размер деталей, которые вы хотите напечатать, вероятно, будет определять размер, который вам следует искать. Имейте в виду, что для сборки более крупных деталей требуется значительно больше времени, а для недорогих машин меньшая область печати может оказаться более надежной, поскольку легче поддерживать хорошие допуски на меньшей раме и площади сборки. Примите во внимание размер деталей, которые необходимо распечатать. Для косплейных шлемов идеально подойдет 12-дюймовый куб. Я обнаружил, что редко печатаю что-то большее, чем размер куба 6 дюймов, поэтому, на мой взгляд, вам лучше купить принтер самого высокого качества с приемлемым размером сборки, чем самый большой принтер, доступный в вашем бюджете.

Помимо размера, вот список других функций, которые следует учитывать.

Температура

Горячий конец

Экструдированная пластиковая нить проходит через так называемый «горячий конец». Существуют различные типы хот-эндов и насадок. Если вы хотите печатать с более высокотемпературными нитями, такими как нейлон и поликарбонат, при температуре 260°C+, то вы должны быть уверены, что ваш 3D-принтер имеет цельнометаллический горячий конец. Многие 3D-принтеры могут быть модернизированы до горячих концов, таких как E3D V6, поэтому, если ваш принтер не поставляется с цельнометаллическим хот-эндом, проверьте, совместим ли он с цельнометаллической заменой.

Рабочий стол с подогревом

Рабочий стол с подогревом является довольно стандартным. Вообще говоря, нагреваемая платформа не требуется (но полезна) для печати материала PLA. Если вы хотите печатать что-то еще, вам понадобится кровать с подогревом. Если вы печатаете на таком материале, как поликарбонат, убедитесь, что ваша платформа с подогревом может достигать температуры 110°C. Если вы много печатаете с такой высокой температурой кровати, вы можете также поискать машину с блоком питания 24 В, так как 12 В может занять много времени, чтобы нагреться до 110 ° C. Мы говорим о нескольких минутах, так что это не будет большим неудобством, если 12 В — ваш единственный выбор.

Съемная рабочая платформа

Некоторые 3D-принтеры теперь предлагают съемную рабочую платформу. Это очень удобно для удаления напечатанных деталей, которые иногда бывает трудно удалить, особенно изнутри принтера. Съемные пластины оставляют больше места для снятия деталей и исключают возможность повреждения принтера. Еще одной дополнительной особенностью многих съемных пластин является то, что они сделаны из гибкого материала, который может сгибаться и легко освобождать деталь без особых усилий.

Корпус

Если вы печатаете ABS, вам понадобится корпус, который поможет регулировать температуру рабочей камеры. Это предотвратит сжатие и скручивание материала при остывании. Корпус также помогает предотвратить влияние сквозняков на ваши отпечатки и удерживает пары, образующиеся во время печати. Материал ABS специально выделяет некоторые вредные для здоровья пары, поэтому корпус обеспечивает как температуру, так и некоторое преимущество в безопасности. Если вы можете присоединить воздуховод и вентилировать корпус на улицу, это еще лучше.

Датчики

Автоматическое выравнивание платформы

Некоторые принтеры оснащены датчиками, обеспечивающими автоматическое выравнивание платформы.

Если вы не знакомы с 3D-печатью, для качественной печати абсолютно необходима ровная платформа. Если кровать стоит не по уровню, первый слой может не приклеиться. На некоторых машинах выравнивание станины выполняется вручную, обычно с помощью регулировочных винтов, которые используются для опускания или подъема угла станины. Выравнивание кровати обычно занимает от нескольких минут до получаса, в зависимости от того, сколько тестов вы проводите, чтобы убедиться, что кровать выровнена. Автоматическое выравнивание в основном устраняет необходимость периодического выравнивания кровати и делает прилипание первого слоя немного более надежным.

Датчик окончания нити

Некоторые принтеры оборудованы датчиками для обнаружения того, что пластиковая нить закончилась или застряла. Это может быть очень полезно, если у вас закончились или застряли во время очень долгой печати. Нет ничего хуже, чем 23 часа 24-часовой печати, а задание останавливается из-за застревания. Принтеры, оснащенные такими датчиками, приостанавливают печать и позволяют возобновить ее.

Прежде чем считать это обязательным, имейте в виду, что обычно количество материала, оставшегося на катушке, можно определить по весу, а программное обеспечение для нарезки сообщит вам, сколько материала необходимо для печати, поэтому достаточно просто предотвратить выход принтера из строя во время выполнения задания.

Кроме того, если задание приостановлено на продолжительное время, адгезия нового слоя печати поверх слоя, который был охлажден в течение некоторого времени, также может не удержаться (скорее всего, не будет). Таким образом, у вас может остаться видимая линия, где часть была приостановлена, и часть будет слабее на этом слое. В зависимости от того, насколько велик поверхностный контакт между двумя половинками, они могут легко разделиться. Таким образом, датчик накаливания я считаю достойным обновлением, если он доступен, но ни в коем случае не является обязательным требованием.

Выравнивание сетчатой ​​платформы

Практически невозможно сделать платформу для печати идеально ровной. Процесс выравнивания гарантирует, что кровать выровнена, но обычно измеряется только несколько точек на кровати (углы). Выравнивание сетчатой ​​кровати измеряет несколько точек по всей кровати и компенсирует любые высокие и низкие точки. Это обеспечивает хорошую адгезию первого слоя и постельного белья. Чем больше рабочая платформа, тем больше вероятность того, что эта функция окажется полезной.

Экструдер нити: Direct-Drive vs.0005

Прямой привод

В системе прямого привода двигатель экструдера монтируется на узле печатающей головки и втягивает нить в печатающую головку. Это очень надежный метод подачи нити, поскольку между двигателем и соплом имеется небольшой зазор. Недостатком этой установки является то, что двигатель экструдера увеличивает вес узла печатающей головки. Этот дополнительный вес может снизить скорость, с которой может двигаться печатающая головка, а также снизить точность движения.

Боуден

В системе Боудена двигатель экструдера крепится к раме принтера и подается к узлу печатающей головки с помощью трубки Боудена, обычно тефлоновой. Этот тип системы снижает вес печатающей головки, обеспечивая более быструю и точную печать. Также, вероятно, меньше изнашиваются двигатели и ремни, приводящие в движение печатающую головку. Система Боудена проталкивает нить от двигателя экструдера через трубку к головке.

Недостатком этого типа системы является то, что проталкивание нити через трубку означает, что будет сложно печатать гибкими материалами. Кроме того, существует некоторый риск износа боуденовых трубок, что может привести к трению и недостаточной экструзии отпечатков, особенно если вы печатаете с использованием любых материалов с абразивным наполнителем.

В целом система с прямым приводом кажется наиболее надежной и беспроблемной, хотя и имеет некоторое снижение производительности (скорости). Как только скорость печати уменьшится, вы сможете получить одинаковую точность печати в любой системе.

Сопла

Сопло — это место, где расплавленный пластик наносится на рабочий стол. Тип металла и размер отверстия в сопле могут иметь большое влияние на то, как машина печатает.

Наиболее распространенным соплом является латунное сопло диаметром 0,4 мм. Это будет прекрасно работать для печати большинства стандартных филаментов. Некоторые нити, такие как наполненные углеродным волокном или светящиеся в темноте материалы, являются абразивными и быстро разрушают стандартное латунное сопло. Если вы планируете использовать эти материалы, убедитесь, что выбранный вами принтер имеет легко заменяемое сопло, а также что в нем используется сопло стандартного размера, а не что-то запатентованное. ЕСЛИ вы покупаете недорогой принтер, который требует, чтобы он работал только с соплами их марки, в конечном итоге вы можете заплатить больше или быть ограниченными в том, что вы можете делать с принтером.

Размер сопла

Диаметр отверстия 0,4 мм подходит для большинства отпечатков. Он обеспечивает хорошее сочетание детализации и скорости печати.

Чем больше отверстие в сопле, тем больше пластика откладывается, и тем быстрее вы можете печатать. Например, если вы печатаете объект с двумя стенками по периметру и используете сопло 0,4 мм, вы можете добиться такой же толщины стенки за один проход сопла 0,8 мм. Таким образом, вы можете печатать стены, крыши и полы в два раза быстрее. Недостатком использования большего отверстия является то, что вы теряете возможность печатать более мелкие детали. Поскольку каждая линия и точка пластика имеет размер 0,8 мм, невозможно изготовить детали меньше 0,8 мм. Это означает, что вы получите более скучный вид при печати таких вещей, как лица или текст. Если вам нужно печатать объекты с более тонкими стенками или с большей детализацией, хорошим выбором будет сопло с меньшим диаметром отверстия. Размер сопла может быть уменьшен до 0,2 мм или 0,15 мм. Имейте в виду, что изменение размера от 0,4 до 0,2 удвоит время, необходимое для печати детали, и чем меньше отверстие, тем больше вероятность заклинивания сопла. Любые наполненные материалы лучше всего печатаются с размером .4 или выше. Сопла меньшего диаметра позволят вам печатать мелкие объекты с высокой детализацией.

Материал сопла

Сопла обычно изготавливаются из латуни. Если вы печатаете абразивными материалами, вам нужно использовать сопло с покрытием или закаленную сталь. Насадка Olsen Ruby также является вариантом, если у вас есть бюджет. То, что вам нужно, — это износостойкость и хорошая теплопроводность. Закаленная сталь проводит тепло так же хорошо, как латунь, поэтому при переходе с латуни на закаленную сталь вам потребуется отрегулировать температуру печати. По моему опыту, разница всего в несколько градусов.

Если вы планируете печатать что-либо, контактирующее с пищевыми продуктами, сопло из нержавеющей стали также может быть хорошим выбором. Тем не менее, вы жертвуете некоторой теплопроводностью ради более безопасного для пищевых продуктов металла.

Простота замены

Если вы планируете менять размеры сопел или просто много печатаете. Убедитесь, что насадку легко заменить. У многих принтеров сопло просто отвинчивается от печатающей головки с помощью гаечного ключа или гнезда. Перед покупкой принтера ознакомьтесь с инструкциями по замене сопла, просто чтобы убедиться, что вы готовы делать это регулярно.

Размер сборки

Если у вас нет конкретной цели для вашего 3D-принтера, вы, вероятно, могли бы начать с меньшей системы, которая печатает даже 6-дюймовый куб, и вы обнаружите, что многое из того, что вы хотите для печати помещается внутри этой области построения. Вы также можете разрезать модель на несколько частей и склеить их вместе после печати, что позволит вам производить детали больше, чем площадь сборки вашего принтера. Это работает, но может быть утомительным проектом, поэтому, если вы планируете печатать детали большого размера (например, шлем для косплея), вы можете выбрать принтер с большей площадью печати, например 10-дюймовый куб.

Небольшие принтеры можно приобрести менее чем за 200 долларов, и они могут работать достаточно хорошо. Более крупный размер будет начинаться ближе к 500 долларам. Имейте в виду, что чем больше платформа для сборки, тем точнее должен быть сделан принтер, чтобы поддерживать надлежащий уровень и допуски для получения хороших отпечатков. Принтер меньшего размера легче выровнять, и он будет более щадящим, если он не выровнен. С принтером большего размера любые незначительные перекосы в кадре или системе движения будут даже увеличены, поскольку он перемещается по гораздо большей площади. Другими словами, 3D-принтер размером 4×4 дюйма за 130 долларов может производить гораздо более точные отпечатки, чем 3D-принтер размером 10×10 дюймов за 500 долларов. Хотя принтер за 500 долларов кажется более выгодным, если вы планируете изготавливать инженерные детали на более крупном принтере, вы можете потратить немного больше на более качественную систему с более жесткими допусками.

Резюме

Этот список ни в коем случае не является полным списком функций 3D-принтеров, существуют различные технологии 3D-печати, и даже в моделях FDM можно выбирать из множества различных типов компонентов и систем движения.