О принтерах знают все. С их помощью распечатывают на бумаге изображения. Даже самое продвинутое устройство создаёт плоскую картинку. Но существуют такие устройства, которые воспроизводят трёхмерные предметы. Ещё несколько лет назад этими приборами из-за очень высокой цены пользовались только профессионалы: архитекторы, врачи, дизайнеры. Но потом 3d-принтеры начали дешеветь и стали доступны многим людям. Теперь можно приобрести не только громоздкий профессиональный прибор, но и настольный, который позволит в домашних условиях создавать игрушки, аксессуары, посуду, украшения.
Что из себя представляет и зачем нужен 3D-принтер
3D-принтер — это устройство, печатающее объёмные объекты по заданной компьютерной модели с помощью специальных материалов. Принцип печати заключается в накладывании одного слоя материала на другой.
Строительный 3D-принтер накладывает слой за слоем
Области применения 3D-принтера:
- быстрое создание прототипов в инженерии. Чтобы на этапе проектирования менять конструкции узлов или объектов целиком. Это снижает финансовые затраты при освоении или производстве различной продукции;
- в мелкосерийном производстве для скоростного изготовления готовых предметов, не требующих доводки. Но только из тех материалов, которые поддерживают 3D-принтеры;
- производство форм для литья;
- изготовление механизмов в прозрачной оболочке для того чтобы видеть их работу. Такие технологии используются при разработке, например, автомобилей;
- производство простых предметов в быту;
- множество деталей беспилотных самолётов делают с помощью трёхмерной печати;
- производство протезов и имплантатов в виде частей скелета, хрящевых тканей;
- изготовление макетов в архитектуре, машиностроении;
- в пищевой промышленности;
- производство аксессуаров для гаджетов, запчастей для автомобилей и бытовой техники.
Трёхмерный принтер в работе
Критерии выбора 3D-принтера
При покупке трёхмерного принтера определитесь с предметами, которые вы будете печатать. Под них нужно подобрать соответствующие характеристики устройства и учесть некоторые особенности.
Толщина слоя
Чем меньше толщина, тем точнее результат, острее углы и ниже скорость печати. Например, на создание объекта высотой 40 мм и толщиной слоя 0,15 мм уйдёт 45 минут. А если увеличить толщину до 0,25 мм, то потратится уже 27 минут. Очень тонкие слои используются для мелких деталей.
Создание мелкого объекта 3D-принтером
Создание мелкого объекта тонким слоем
Расходные материалы
Разновидностей расходников много. Вот основные из них:
- ABS-пластик обладает высокой механической прочностью и жёсткостью, не поглощает влагу, легко выдерживает высокую температуру. Но он реагирует на ультрафиолетовые лучи и атмосферные осадки;
Нить ABS-пластика
- PLA-пластик делают из отходов сахарной свёклы и силоса кукурузы. Поэтому он является экологически чистым. Материал постепенно разлагается и плавится от воды температурой 80 градусов. Его используют, когда нужна точная детализация;
PLA-пластик идеален для 3D-печати объектов с точнойдетализацией
- PVA-пластик быстро растворяется в воде. Его используют, как разделитель. Например, для создания гайки с болтом в сборе так, чтобы она крутилась, между ними делают шайбу из PVA-пластика. Кладут в воду, шайба растворяется, а гайка легко крутится;
PVA-пластик растворяется в воде
- фотополимеры способны затвердевать от воздействия солнечных лучей;
Изделие из фотополимера затвердело под воздействием света
- металлический порошок. Он может состоять из драгоценных и цветных металлов. Изделия прочнее пластиковых;
Украшения из металлического порошка, напечатанные 3D принтером
- нейлон. Похож на ABS, но более устойчив к высоким температурам и сильнее впитывает влагу;
Браслет из нейлона, напечатанный 3D принтером
- строительные порошки, например, гипс или цемент. Применяются в дизайне интерьера;
3D-модель, напечатанная из гипса
- шоколад. Используется в пищевой промышленности.
Шоколадная надпись, сделанная 3D-принтером
Конструктивные особенности 3D-принтеров
Неискушённый человек может не заметить важные моменты конструктивных различий 3D-принтеров:
- материал корпуса. Деревянным делают корпус вовсе не для того, чтобы снизить цену. Он поглощает вибрации во время работы, которые влияют на качество изделий. Наличие металлической рамы увеличивает ударопрочность и долговечность принтера;
3D-принтер в деревянном корпусе
- открытый или закрытый корпус. Открытая конструкция подходит при использовании Pla-пластика. Он долго застывает. Если не успеет схватиться, то будет растекаться. Или нижние слои деформируются от давления верхних. ABS-пластик и нейлон при остывании уменьшаются в объёме. Быстрое охлаждение приводит к возникновению трещин и скручиваний. Поэтому корпус принтера должен быть закрытым;
- вентиляция. В сопло подаётся нить, разогревается специальным элементом и выходит наружу в виде вязкой жидкости. Чтобы при переходе из твёрдого состояния в жидкое не было резкого перепада температур, должен быть установлен вентилятор. Если его нет, то сопло может забиться и принтер выйдет из строя;
Вентилятор в средней части сопла
- рабочая платформа и экструдер. В разных моделях может быть подвижен один из рабочих узлов: платформа или экструдер. Платформа перемещается только вверх и вниз, а экструдер — в трёх плоскостях.
Рабочая платформа и экструдер
Софт для печати
Программы, идущие в комплекте с 3D-принтерами, удовлетворяют не все потребности пользователей. Поэтому приобретают специальный софт для полноценной работы. Самые распространённые программы:
- Kisslicer. Для работы с несколькими соплами. Имеет множество настроек и инструментов;
Программа Kisslicer
- Cura. Это самая популярная программа. Кроме настроек имеет функцию для расчёта количества и стоимости расходников в зависимости от веса готового изделия;
Программа Cura
- Slik3r. Поддерживает работу с одним и несколькими соплами, разными материалами. Содержит редактируемый программный код;
Программа Slik3r
- CraftWare. Очень простая утилита, имеет режим для просмотра фаз печати;
Программа CraftWare
- 123D Catch. Позволяет создавать объекты из снимков, а специальная версия делает из смартфона 3D-сканер;
Программа 123D Catch
- 3D Slash. Простая и многофункциональная программа;
Программа 3D Slash
- 3DTin. Эта утилита предназначена для онлайн-редактирования.
Программа 3DTin
Область печати
Определитесь с размерами ваших будущих изделий и подберите соответствующий размер области печати. Это длина, ширина и высота.
Выбор 3D-принтера для малого бизнеса
Если вы хотите зарабатывать на 3D-принтере, то выбирайте практичные модели. Вес более 10 кг обеспечивает устойчивую работу без колебаний в любом корпусе. Для высокой точности толщина слоя должна быть менее 0,1 мм. Разные материалы и несколько сопел расширяют возможности.
Принтер FLASHFORGE HUNTER используют для работы дома и на производстве. Используется технология сглаживания шероховатостей. На нём создают высокоточные изделия.
3D-принтер FLASHFORGE HUNTER
Принтер 3DISON PRO AEP работает с 50-ю материалами и даже шоколадом. На нём можно производить всевозможные детали начиная от запчастей, заканчивая ювелирными украшениями и кондитерскими изделиями.
3D-принтер3DISON PRO AEP
Выбор 3D-принтера для дома
Выбирайте принтер, который сможет работать и с ABS и PLA-пластиком. Толщина слоя 0,1 — 0,5 мм. Больше — может получиться неаккуратно, очень маленькая толщина — высокая цена. Если хотите многоцветную печать, то такая модель стоит более 100 тысяч рублей. На недорогом 3D-принтере можно напечатать игрушки, фурнитуру для мебели, посуду, аксессуары.
Принтер ANET A8 работает с разными видами пластика и стоит около 17 тысяч рублей. Область построения 220 * 220 * 240 мм. Для начинающего пользователя хорошая модель.
3D-принтер ANET A8
Рейтинг лучших 3D-принтеров
Опираясь на соотношение цена — качество, надёжность и лёгкость в использовании, составлен рейтинг лучших 3D-принтеров потребительского класса.
- Cube. В этом принтере не предусмотрено множества настроек. Но качество работы на высоте. Кроме того, он печатает с флешки.
3D-принтер Cube
- Afinia H Series. Принтер производится в Китае. Зарекомендовал себя тем, что способен выдавать результаты высокого качества с автоматическими настройками.
3D-принтер Afinia H Series
- Ultimaker 2+. Это приятный на вид трёхмерный принтер с большим рабочим объёмом. Он обеспечивает отличное качество печати и способен создавать объёкты толщиной слоя 0,02 мм.
3D-принтер Ultimaker 2+
- MakerBot Replicator 2. Этот популярный принтер имеет большой, хоть и несколько продолговатый, рабочий объём. Выдаёт очень качественные результаты. Часто от пользователя требуется выполнить настройку принтера.
3D-принтер MakerBot Replicator 2
- Printrobot Sipmle. Хотя эта модель и требует значительных усилий при настройке, для того, чтобы достичь хороших результатов, отношение цена — качество потрясающее. Он как нельзя, лучше подходит для ознакомления с персональными 3D-принтерами.
3D-принтер Printrobot Sipmle
- Form 1. В качестве материала тут выступает полимер. Печать из полимера обходится намного дороже, чем выдавливание термопластика. Но позволяет добиться более высокой разрешающей способности и лучшего качества поверхностных элементов.
3D-принтер Form 1
Основное достоинство 3D-принтера заключается в том, что очень быстро и точно можно воссоздать необходимый предмет. При этом физические и денежные вложения будут минимальными. Для производства простых объектов на 3D-принтере не требуются уникальные навыки. Использование этого устройства может стать хобби, развлечением, способом заработка или саморазвития.
