Как правильно выбрать 3D принтер для дома?

Как правильно выбрать 3D принтер для дома?

Моделированием с каждым годом увлекается все большее число любителей объемных, оригинальных объектов, нестандартных сувениров и мини-прототипов желанных автомобилей, репродукций. По данной причине 3D принтер купить для домашнего использования желают немало семей. Как же выбрать эту технику, на какие параметры и характеристики обратить внимание, чтобы с наслаждением заниматься моделированием и испытывать гордость при демонстрации созданных вами конструкций?

Первое: определитесь, для каких целей вам нужен 3D принтер?

Как правило, основной задачей, которая возлагается на домашние средства 3D печати, является создание небольших сувениров, красивых игрушек или нарисованных вручную деталей, компонентов отдельных зданий. Для таких целей оптимально подойдут 3д принтеры с небольшим количеством функций, которые занимают немного места и при этом остаются безвредными для окружающих. Идеально соответствует данным критериям Prism Mini  –  универсальный и компактный 3D

принтер, который подойдет для каждой семьи.

Кстати, о безопасности. Для дома рекомендуется приобретать оборудованием с цельнолитым металлическим корпусом, который плотно закрывается при печати. Такой 3D-принтер не пропускает вредного излучения, не нагревается, и не вырабатывает вредных запахов. С ним работать могут и дети. Picaso 3D Designer  –  это безопасная модель, которая подойдет для любой семьи.

Выбирайте 3D-принтер, исходя из рабочего материала!

Другая, не менее важная характеристика, приемлемой для дома техники – рабочий материал. Многие стараются 3д принтер купить подешевле, не обращая внимания на то, из чего он способен воссоздавать трехмерные конструкции. В процессе работы, когда заканчивается материал, его, бывает сложно найти и эксплуатация оборудования на время прекращается. Но есть и такие модели, что справляются с гибким пластиком, PLA, нейлоном, ABS. В частности, таковым является принтер Ultimaker 2 Extended , который работает с различными видами «расходников».

Разнообразие рабочих материалов для подобного оборудования еще важно с точки зрения точности воспроизведения конструкций. Из некоторых видов пластика не получится сверхточного 3D объекта. А вот тем, кому важна эластичность, прежде всего, а не жесткость и безукоризненность линий изделия, должны присмотреться к нейлоновым материалам и 3д принтерам, что поддерживают этот тип печати.

О точности печати: поговорим о микронах!

Упомянутая выше точность определяется в 3D-принтерах микронами. Чем меньше этот показатель, тем более тонким будет слой печати, тем детальнее и точнее выглядит готовое изделие. Для домашнего использования подойдет оборудование с рабочим параметром в 200 микрон, например, таковым является

UP Mini .

А если вы дома станете разрабатывать конструкторские проекты или тончайшие с инженерной точки зрения конструкции, присмотритесь к модели Printbox One , которая печатает слои всего в 50 микрон.

Если вы еще сомневаетесь, как выбрать 3D принтер для дома, вспомните и еще об одной особенности – чем точнее будет печататься образец, тем больше времени на его изготовление понадобится. Значит, для нетерпеливых людей стоит приобретать высокоскоростное 3D-оборудование, которое проектирует модели со скоростью в 50-60 см³ в час.

Не забывайте про управление!

Выбирая, какой 3D-принтер лучше купить для домашнего использования, рекомендуется заострять внимание и на таком параметре как управление. Сложные в эксплуатации модели, как правило, подразумевают подключение к компьютеру, к специальному программному обеспечению. Поэтому, помимо кнопок управления, придется изучить и софт, ведь печать будет осуществляться только из предлагаемых форматов

3д моделей. Полупрофессиональное оборудование, такое как Witbox Single Extruder  легко изучить, оно снабжается инструкцией на русском языке. Кроме того, производители предлагают поддержку пользователей, поэтому овладеть навыками управления им будет легко людям любых возрастов.

И в завершении хочется отметить, что задумываясь, как правильно подобрать 3D принтер, обратитесь к отзывам. Многие семейные пары рекомендуют покупать азиатские модели, как самую доступную и качественную технику. Например, таковым является Wanhao i3  из Китая.

В США производят высококачественные принтеры  Makerbot Replicator Mini , которые трудно достать, но они обладают расширенной гарантией.

Поэтому не спешите с выбором, смело консультируйтесь со специалистами компании MyShop3D.ru и покупайте те домашние 3D принтеры, что справятся с возложенными на них функциями и порадуют вас отличным результатом!

Самый быстрый 3D-принтер и почему он вам не нужен

В этой статье мы расскажем о скоростной 3Д-печати, можно ли при ней добиться хорошего качества, по каким технологиям она делается и какие для нее доступны 3D-принтеры, где и как применяется.

 
Предыстория

Использование 3D-печати дает возможность изготавливать объекты любой сложности по очень низкой себестоимости. Но есть один существенный недостаток — это медленный процесс.

Например, при моделировании методом послойного направления (FFF/FDM) толщина слоя составляет от 0,1 до 0,4 мм, и для создания детали высотой 10 см аппарат напечатает от 250 до 1000 слоев. При учете, что скорость 3D-принтеров варьируется от 30 до 150 мм/сек, для получения небольшой модели средней сложности потребуется от трех до одиннадцати часов. Для печати более крупных объектов понадобится несколько дней, даже если 3D-принтер работает днем ​​и ночью. И, в случае FDM-печати — чем выше будет скорость, тем больше будет страдать качество.

 

Источник: Garrett Kearney

В автомобильной, аэрокосмической, медицинской отраслях, в том числе в стоматологии 3D-печать уже давно используется на постоянной основе. Предприятия и мастера в этих областях заинтересованы в ускорении процесса создания моделей, ведь чем больше конечного продукта на рынке, дешевого и качественного, тем выше шанс увеличить его продажи, поэтому отдельные производители 3D-принтеров сконцентрировали усилия на увеличении скорости и разработали принципиально новые технологии ускоренной 3D-печати. В качестве примера быстрой печати предлагаем изучить видео – модель Эйфелевой башни создается за считанные минуты.

 

Технологии сверхбыстрой 3D-печати

Технология CLIP (Continuous Liquid Interface Production) принадлежит компании Carbon3D и представляет собой метод 3D-печати светоотверждаемыми смолами со скоростью в 20-100 раз выше, чем все другие существующие и доступные на рынке решения. Как и в широко известной стереолитографии (SLA) модели печатаются слой за слоем, однако это происходит непрерывно, что связано с использованием кислорода в качестве ингибирующего вещества. Таким образом, это не только повышает скорость 3D-принтера, но и устраняет слоистость в структуре принта.

 

Источник: https://www.autocarpro.in/

Аналогичная технология представлена компанией Nexa3d и носит название LSPc (Lactant Sublayer Photocuring). Принципиальных отличий от технологии CLIP нет, она также печатает с невероятной скоростью, используя свет и кислород для «роста» объектов. Но эта инновация в финансовом плане доступнее, чем высокоскоростная печать Carbon3D и предназначена для более широкого применения.

Источник: https://www.3dprintingmedia.network/

Далее — подробнее об обеих технологиях.

CLIP

Как объясняется на сайте Carbon3D, в основе технологии CLIP лежит химический процесс, при котором свет и кислород используются для селективного фотоотверждения жидкой смолы. Ультрафиолетовый свет вызывает полимеризацию и образование поперечных связей в смоле, что вызывает затвердевание. Кислород имеет противоположный эффект. Он останавливает образование полимеров в жидкой смоле и предотвращает затвердевание в этой области. Зачем это нужно — читайте далее.

 

Источник: https://3dprintingindustry.com/

Как это работает

Принцип работы принтера CLIP следующий: на дне контейнера с жидкой смолой находится прозрачное окно, проницаемое для кислорода и света. Под окном расположен проектор, излучающий ультрафиолет. 

Ниже плоскости проецирования ультрафиолетового изображения создается так называемая «мертвая зона», в которой богатый кислородом слой не полимеризуется. Эта кислородсодержащая область отделяет печатаемую модель от окна, не давая полимеризующемуся пластику прилипнуть к нему, что позволяет проецировать слои один за одним, не делая между ними перерывы на отрыв модели от окна и поднятие ее для доступа в область печати следующей порции полимера, как в других технологиях стереолитографии. Этим и обусловлена высокая скорость печати по технологии CLIP.

Толщина мертвой зоны составляет всего несколько десятков микрометров. Смоле над мертвой зоной кислорода не достается и она полимеризуется, когда на нее падает свет, образуя твердое вещество в соответствии с формой проецируемого УФ-изображения. Образуемая модель медленно вытягивается из жидкости по мере ее формирования. 

Источник: https://www.aniwaa.com/

Как только объект напечатан, он “запекается” в печи с заданной температурой и принудительной циркуляцией воздуха. Это вызывает новую химическую реакцию, которая укрепляет объект. Процесс известен как термическое отверждение. Считается, что процесс двойного отверждения, применяемый в технологии печати CLIP, позволяет получить материал инженерного качества.
 

Скорость и качество

 
В процессе построения модели платформа высокоскоростного 3D-принтера непрерывно поднимается по мере роста объекта, не требуя механических движений конструкции, как в печати FFF или SLA. Таким образом проецируется непрерывная последовательность и объект печатается без остановки, что делает его более качественным — исключается влияние кинематики на точность составления слоев и переход между ними нивелируется.
  

Источник: https://www.futuretimeline.net

По технологии CLIP модель печатается в 25-100 раз быстрее, чем при обычных методах 3D-печати. В доказательство этому Carbon3D на своем сайте представил сравнительные графики.
 

Источник: https://www.youtube.com/

Технология CLIP представлена двумя моделями серии М: Carbon М1 и Carbon М2. Область печати М1 составляет 144х81х330 мм, М2 – 190х118х326 мм. Данные 3D-принтеры могут подключаться к сети Интернет для загрузки обновлений. Посредством сети также происходит мониторинг и сбор данных компанией – таким образом производитель обещает улучшить качество своих услуг, а в случае ошибок со стороны принтера — оперативно их устранить.
 

Применение

 
3D-принтеры CLIP стоят дорого, однако ими быстро заинтересовались многие крупные компании, такие как Adidas, Ford, Resolution Medical Inc — производитель медицинского оборудования в Миннеаполисе, TruVenture Composites LLC и т.д. 
Быстрое распространение технологии объясняется точностью и скоростью, с которыми на новом оборудовании можно создавать высококачественную продукцию, себестоимость которой меньше, чем детали произведенные традиционным способом.
 

Источник: https://singularityhub.com/2

Далее — о кейсах применения.

Adidas

Производитель товаров для спорта Adidas в начале 2018 года провел тестирование 3D-обуви на рынке, выпустив серию «Futurecraft» с подошвой напечатанной 3D-принтером Carbon3D. Несмотря на то, что это была только проверка концепции, а сама пара кроссовок стоила около $300, партия была немедленно распродана. Такой успех позволил ввести разработку в массовое производство. Позже проект эволюционировал и стал называться ALPHAEDGE4D.
 

По словам представителей компании Adidas, массовое использование 3D-печати сокращает время ввода нового продукта в производство в девять раз; уменьшается и время создания каждой детали — текущее время производства одной подошвы составляет 90 минут, в то время как принтеры Carbon сокращают его до 20 минут.
 

Источник: https://3dprintingindustry.com/

В данный момент Adidas разрабатывает свою собственную производственную сеть автоматизированных заводов «Speedfactory» с 3D-принтерами Carbon. По подсчетам компании, объем выпускаемой продукции будет достигать полумиллиона пар в год.
 

Источник: https://3dprintingindustry.com/

Ford

 
Всемирно известная автомобильная компания Ford в начале 2019 продемонстрировала образцы серийных деталей для автомобилей, которые были напечатаны на 3D-принтере Carbon. Первыми моделями, созданными по технологии CLIP, стали запчасти для систем отопления, вентиляции и охлаждения Ford HVAC, вспомогательные заглушки Ford F-150 Raptor и кронштейны электрического стояночного тормоза Ford Mustang GT500.
 

Источник: https://3dprintingindustry.com/

Источник: https://3dprintingindustry.com/

При помощи принтеров Carbon3D Ford также производит эластомерные втулки для Focus Electric, которые защищают проводку внутри двери автомобиля от повреждений при открытии и закрытии двери. Эти детали протестировали и сравнили с аналогами. Созданные 3D-принтерами Carbon образцы были изготовлены на 66% быстрее, чем по другим технологиям 3D-печати, и сохранили качество деталей получаемых традиционными методами производства.
 

Источник: https://3dprintingindustry.com/

Еще одно наглядное преимущество 3D-технологий: уже в процессе производства Ford столкнулся с серьезной инженерной ошибкой. При установке двигателя V8 в конструкцию кузова нового автомобиля было выявлено, что крышка маслозаливной горловины стала недоступной из-за того, что двигатель был слишком низким и находился далеко под капотом. Используя прототип напечатанный принтером Carbon3D, команда разработчиков быстро изготовила соединитель для заливки масла и избежала дорогостоящей переделки на стадии конструирования автомобиля.
 

Почему вам не нужен 3D-принтер CLIP

Carbon3D имеет интересную бизнес-модель: компания никому не продает свои 3D–принтеры напрямую. Вместо этого желающие арендуют машины по принципу абонентской подписки. Компания объясняет это заботой о клиенте, и поясняет, что при таком подходе пользователю не нужно беспокоиться о том, что машина устареет через несколько лет, потому что подписку можно отменить. Обновления программного обеспечения для машин предоставляются компанией в режиме реального времени, осуществляется техническая поддержка пользователей.
 

Источник: https://www.Carbon3D.com/

Согласно сайту Carbon3D, по состоянию на январь 2018 года, подписка на 3D-принтер M1 стоила 40 000 долларов в год, а подписка на M2 — 50 000 долларов в год. Заплатив, помимо 3D-принтера пользователь получит оборудование для промывки и отжига. Дополнительно оплачивается установка принтера, обучение работе на нем и расходные материалы.

Источник: https://singularityhub.com/

В результате, рационально будет использование 3D-принтеров Carbon3D только при заведомой окупаемости, т.к. они требуют постоянных и немалых вложений, а возможна их эксплуатация только в тех регионах, где доступны сервисы компании.

Несмотря на все преимущества технологии CLIP, мы не можем рекомендовать продукцию Carbon3D всем, лучше всего она подойдет крупным производственным предприятиям, которые находятся не слишком далеко от офисов производителя. 

LSPc

 
Ключевой особенностью принтеров компании Nexa3D является технология LSPc, или Lubricant Sublayer Photocuring, похожая на технологию Carbon3D, но отличающаяся в деталях. Подробнее о ней далее. 
Скорость печати составляет до сантиметра в минуту, что, по сравнению с технологиями FDM и SLA, в разы сокращает время на создание объекта.
 

Источник: https://www.3ders.org/
 

Источник: https://www.3ders.org/

Компания Nexa3D утверждает, что их технология делает 3D-печать пригодной для использования в повседневных условиях, благодаря упрощенному процессу заправки. На выставке CES 2019 Nexa3D продемонстрировала 3D-принтеры с LSPc-технологией: NXE400, с объемом печати 16 л, и семилитровый NXE200. Стоимость аппаратов варьируется от 19 950 долларов США за 7-литровый принтер, до 49 950 долларов США за 16-литровый. В комплект входят фирменные картриджи и пара самосмазывающихся пленок.
 

Особенности технологии

Как выбрать 3D принтер? Основные критерии

Основные критерии выбора 3D принтера

 В наше время миром правят современные технологии, и одна из них это 3D печать. Всё больше людей начинает использовать её у себя дома. Если вы хотите купить 3D принтер, то эта статья как раз для Вас. Мы поможем Вам подобрать оптимальный 3Д принтер, который будет максимально подходить под Ваши потребности. И так приступим.

 Для тех кто впервые слышит о 3D принтерах, мы устроим небольшой ликбез. 3D Принтеры существуют с разными технологиями печати, парочку слов о самых популярных из них:

[one_third]

1. FDM

Самой распространенной технологией печати является FDM. Зачастую принтеры с такой технологией не очень дорогие и обладают хорошим качеством печати. Печатают они с помощью пластиковой нити. Принцип прост: принтер расплавляет пластик, делая из него каплю, которая выдавливается на платформу.[/one_third]

[one_third]

2. SLA

Второй за популярностью технологией печати является SLA, она стоит дороже, но эта технология более точная и может печатать ювелирные изделия. Для печати такие принтеры используют фотополимер. Работают они так, что по фотополимеру воздействует специальный луч, при котором фотополимер стает твердым пластиком.[/one_third]

[one_third]

3. SLS

Принтеры с этой технологией печати не такие уж и популярные при этом они дорогие (свыше 30 000 USD) и имеют большие размеры, поэтому, мы не станем уделять много времени этой технологии. Для домашних условий подобные 3D принтеры пока не пригодны.[/one_third]

[divider height=”30″ line=”1″]

 Итак, Мы рассказали Вам о технологиях 3Д печати, а теперь приступим к выбору самого принтера. Ввиду того что 3D принтер вещь недешевая и чтобы потом не пожалеть о её покупке, нужно учитывать основные критерии выбора.

Критерии выбора принтера:

1. Для чего вы будете использовать принтер

 Чтобы в будущем не желать о выборе принтера нужно решить, что вы будете делать с его помощью, при этом нужно будет учитывать технологию печати. Например, если вы хотите делать точные изделия (ювелирные) то вам понадобится принтер с технологией SLA.

2. Материал печати

 Нужно также учитывать какой материал вы будете использовать для печати. Если вы выбрали принтер с технологией FDM, то соответственно вам понадобиться пластик. Какой пластик выбрать эта уже решать вам, самые популярные виды пластика это ABS и PLA, но возможно вы захотите использовать редкие виды пластика. Моя рекомендация, если вы новичок в этом деле, то выбирайте PLA пластик, он легок в использовании, изделия из него выйду гладкие и ровные. Но если технология печати вашего принтера будет SLA, то вам нужен будет фотополимер.

3. Точность 3D печати

 Учитывайте при выборе принтера также точность 3D печати, как было сказано ранее, технология, которую вы выберете, будет влиять на ваши объекты. Не забывайте о том, что SLA 3D печать более точная и сложная нежели FDM.

4. Область печати

 Не забывайте о том, каких размеров должны быть ваши объекты, то есть берите во внимание максимальные размеры печати на 3Д принтере. Например, вы хотите напечатать прямоугольник размером в 50 см на 10 см, но выбрали принтер с максимальным размером печати в 21 см на 30 см. Такой принтер не как не сможет напечатать такой объект. Но, вы конечно можете печатать модели частями. Облегчить эту задачу поможет Вам бесплатное программное обеспечение 123D Make.

5. Стоимость 3D принтера

 Так как 3Dпринтер вещь недешевая, вам нужно будет учитывать его цену. А большой ассортимент 3Dпринтеров позволит вам сделать выбор, который будет соответствовать вашим требованиям печати. Но не забывайте, что материал для печати тоже имеют свою цену.

6. Скорость 3D печати

3D принтер не печатает мгновенно. Часто печать объекта может быть от нескольких часов до пары дней. Так что когда будете выбирать принтер, смотрите на скорость печати. Скорость печати на данном этапе зависит только от качества механики и корпуса 3Д принтера. Чем жестче корпус, тем быстрее могут двигаться его подвижные элементы. Если Вам важна скорость 3Д печати, то обратите внимание на 3D принтеры с металлическими корпусами.

7. Цена материалов печати

 Когда вы покупаете 3D принтер нужно учитывать стоимость готового объекта, и как часто вам понадобиться покупать материал для печати. Самыми доступными материалами 3D печати являются ABS и PLA пластики.

Если вы будете учитывать эти критерии, то вы выберете именно тот 3Д принтер, который отлично подойдет для вас и ваших потребностей.

Ну и навскидку, есть парочка принтеров, которые считаются лучшими, возможно их подборка будет Вам полезна:

[one_second]

[/one_second][one_second]

Желаем Вам удачи при выборе своего первого принтера.

Дополнительную информацию о выборе 3D принтера читайте здесь.

Вы не знаете зачем Вам дома нужен 3D принтер?

Посмотрите этот ролик и вес вопросы отпадут:

[youtube video=”Hw_-VS3Lshw” width=”700″ height=”420″]

10 лучших 3D-принтеров — Рейтинг 2019 года (Топ 10)

Период становления любой новой отрасли порождает массу концепций и их практических реализаций. Широкое распространение трехмерная печать получила только в последние годы и предугадать перспективность той или иной технологии пока еще достаточно сложно. На сегодняшний день самое многочисленное представительство в «домашнем» сегменте этого рынка имеют 3D-принтеры с послойным наплавлением (FDM), а сложную геометрию повышенной точности позволяет воплотить стереолитография (SLA). При этом уже в рамках указанных технологий также идет конкурентная борьба за место под солнцем. Точнее, своеобразная дифференциация по «нишам».

Как выбрать хороший 3D принтер?

Виды 3D-принтеров

3D-принтеры с послойным наплавлением принято классифицировать по типам реализуемой кинематической схемы.

• Со столом, двигающимся в горизонтальной плоскости (конструкция Йозефа Прюши). Наиболее простые и доступные. В силу объективных причин имеют невысокую точность и ограничения по видам применяемого пластика из-за сложности обеспечения нужного температурного режима.
• Со столом, двигающимся только по вертикали (H-bot, CoreXY, Ultimaker и вариации). Каждый подвид имеет свои достоинства и недостатки, но в целом 3D-принтеры данного класса печатают лучше первых, имеют неплохой потенциал для усовершенствования и поддерживают всё существующее разнообразие современного пластика (теоретически).
• Дельтаобразные принтеры и роботы. Самые скоростные из FDM-моделей, но с очень высокими требованиями к жесткости рамы, точности изготовления опор и направляющих, весу подвижной части, мощности «мозгов» и т.д.

Первые стереолитографические принтеры основывались на технологии полимеризации специальной смолы под воздействием лазерного излучения определенной волны и стоили больших денег. В принципе, за последних пару лет ситуация изменилась только в отношении цены фотополимеров. Неоспоримым достоинством этой категории устройств является высокая точность печати, достаточная для мастер-моделирования, задач ювелирного бизнеса и элитной стоматологии.

Радикально уменьшить стоимость стереолитографических 3D-принтеров позволило использование мощных светодиодов вместо лазеров. Естественно, за счет частичной потери точности, постольку лазерная печатающая техника оперирует длиной волны, а светодиодная — размером пикселя проецирующего LCD-экрана (в настоящее время равна примерно 50 микрон). Ситуация усугубляется различными сопутствующими паразитными эффектами. В частности, рассеиванием несфокусированного пучка света.

Материалы

Второй, не менее важный аспект качества 3D-печати — используемые материалы. Для FDM-принтеров их разнообразие на порядок выше. Чего стоит только большая группа инженерных пластиков: со стекло- и угленаполнением, тугоплавких, токопроводящих, гибких и т.д. Естественно, правильно работает все это богатство исключительно при соблюдении нужных температурных условий в процессе печати, что достигается, главным образом, в закрытых конструкциях типа «кубик».

В лагере фотополимеров дела еще печальнее, постольку их ассортимент гораздо скромнее. К тому же, от цвета материала (длины волны) там зависит время печати, а разница реально впечатляет. Ну и ценники относительно гуманными здесь можно назвать только для «ширпотреба». При этом темпы развития этой категории расходных материалов выше, как и динамика снижения их стоимости.

В своем обзоре мы постарались охватить все востребованные направления условно домашней 3D-печати по состоянию на конец весны 2019 года.

Рейтинг лучших 3D-принтеров — Топ 10

Пока еще выбрать в качестве хобби 3D-печать могут себе позволить только обеспеченные люди или большие энтузиасты. При этом последние скорее всего обратят внимание на более простые устройства категории RepRap, позволяющие бесконечно усовершенствовать конструкцию.

Другое дело, представители мелкого бизнеса. Им требуется результат «здесь и сейчас», по возможности с минимальными дополнительными временными потерями на доработку этого орудия производства. В любом случае, хороший 3D-принтер нужно выбирать под конкретную задачу. Универсальных решений здесь нет.

Удачного выбора!

всем ли нужен такой принтер / М.Видео-Эльдорадо corporate blog / Habr

Маркетологи наперебой расписывают достоинства 3D-принтеров, работающих по FDM-технологии. Однако действительно ли счастливый покупатель становится обладателем «волшебной коробочки», способной воспроизвести любую пластиковую деталь, или это все-таки инструмент DIY, как гравер или прибор для выжигания, и будет полезен не всем?
FDM или Fused deposition modeling (а также FFF или Fused Filament Fabrication) — метод аддитивного «выращивания» объектов, на основе которого построены почти все современные «бытовые» 3D-принтеры. Методика подразумевает послойное «выращивание» объекта из расплавленного пластика, подающегося в виде прутка.

Идея изначально была запатентована, но срок действия патента истек и после этого на рынок хлынули недорогие 3D-принтеры самых разных производителей — от именитых американцев до безымянных китайцев — на любой вкус и кошелек. Кто-то выбирает по бренду — однако если у вас есть познания в электронике и желание решать возникающие проблемы самостоятельно (без технической поддержки производителя), можно сэкономить, приобретя кит-комплект или вообще собрав принтер с нуля по одной из сотен опубликованных моделей.

Бочка меда

Технология FDM действительно впечатляет. Сегодня речь идет уже не просто о средстве для быстрого прототипирования для дизайнеров и архитекторов. По сути, имея трехмерную модель объекта, мы можем воспроизвести его в домашних условиях, при необходимости изменив масштаб или немного доработав его в редакторе. К примеру, можно скачать модель крепления для телефона в автомобиль и масштабировать ее под собственное устройство. Или же с нуля нарисовать любую бытовую деталь — от абажура на лампу до дверной ручки, не говоря уже о всяких мелочах вроде самодельных креплений к GoPro, элементов детских конструкторов и т.п.

Конечно, 3D-печать не может заменить конвейер с массовым производством — скорость послойного формирования деталей из пластика невысока, поэтому один «типовой» принтер может обслужить в лучшем случае только запросы своего хозяина. Но задачи обскакать существующие технологии производства и не стоит. 3D-печать правит там, где нужна максимальная кастомизация и серийное изготовление было бы категорически нерентабельным. Поэтому она очень полюбилась поклонникам DIY в самых разных сферах и т.п. По-сути 3D-принтер — это и есть инструмент DIY.

Бытовая 3D-печать сейчас испытывает взрывной рост. Технология FDM — довольно простая, а сообщество энтузиастов уже разработало несколько типовых конструкций подобных принтеров, отличающихся методами подачи прутка и кинематикой. На базе этих типовых конструкций создаются как фирменные принтеры, так и десятки, если не сотни самоделок, отдельные детали или даже полные кит-комплекты к которым можно купить на Ebay или AliExpress.

Дегтя… тоже бочка?

Казалось бы, технология обкатывается, дешевеет, при этом на нее уже существует нешуточный спрос. Не это ли залог скорого грандиозного успеха на массовом рынке (как это уже происходило с мобильными телефонами, цифровыми фотоаппаратами, а немногим ранее — и компьютерами)? Не пора ли покупать?

Как нам кажется, торопиться не стоит. Технология FDM довольно капризна, и пока ей далеко до того, чтобы стать эдаким «цифровым фотоаппаратом» или «стиральной машиной» в руках несведущего пользователя. Почти на каждом углу здесь приходится применять инженерную мысль. Справедливости ради стоит отметить, что если с инженерной мыслью у вас все в порядке, то возможности 3D-печати действительно огромны. Но лучше заранее знать, на что вы «подписываетесь».

Обработка стола и модели

Послойное нанесение чего-либо требует специальной подготовки моделей и поверхности, на которой осуществляется печать, плюс нужна будет постобработка деталей.
Принтер поставляется со стеклом или столиком из металла — не любой материал прилипнет на них без дополнительных ухищрений (и не любой потом отлипнет без нарушения геометрии модели). PLA-пластиком можно печатать на столе без подогрева, используя покрытие из синего скотча — особо прочного малярного скотча от 3M, который теперь предприимчивыми пользователями был переквалифицирован в «скотч для 3D-печати». Подавляющему же большинству термопластиков нужен как минимум подогрев стола, а иногда и дополнительные клеевые покрытия (лак, клей, пиво, сироп из ацетона и т.п. — протестированных пользователями вариантов существует масса). Поиск подходящего именно этому принтеру (и пластику) покрытия — путь экспериментов и ошибок. Придется испортить не одну модель, прежде чем найдется тот самый оптимальный вариант.

Но печатью первого слоя проблемы не ограничиваются. Нить из расплавленного пластика не может висеть в воздухе, соответственно, на сильно выступающих частях (например, деталях с обратным уклоном) необходимы поддержки, которые по окончании печати потребуется срезать, как-то обрабатывая место среза, чтобы не было острых краев. Надо отметить, что и самая обыкновенная вертикальная стенка после 3D-принтера не будет идеально гладкой (будут заметны как минимум границы слоев, а может и другие дефекты). Так что постобработка потребуется почти всем деталям, для которых важны качества поверхности.

Не все пластики хорошо поддаются постобработке. Тем, кто печатает много и разными материалами, дома придется завести целый набор растворителей, ручной инструмент и т.п. (как и тем, кто активно развлекается DIY). Кстати, при этом часть пластиков еще и токсична при печати — так что нужны закрытые корпуса, вытяжки и т.п.

Особенности расходников

Характеристики результата сильно зависят от расходных материалов

Проблемы с качеством могут определяться не только заводским браком, но и вполне «штатными» особенностями используемого материала: например, некоторые типы пластика гигроскопичны (впитывают воду из окружающей среды). Если не хранить такой пластик в плотно закрытых пакетах с силикагелем, пруток становится хрупким, может ломаться при подаче, издавать при печати странные звуки, плохо ложиться на модель и т.п.

В целом даже если качество материала на высоте (нет очевидных проблем), для печати определенным пластиком подходит не любая модель. Одни материалы хрупкие и не позволяют печатать тонкие стенки, другие — наоборот, хорошо расслаиваются в объеме.

Каждый пластик имеет свою оптимальную температуру печати. При ее превышении ухудшается детализация и появляются поверхностные дефекты. В обратной ситуации плохо спекаются слои. Точно так же существуют оптимальные толщина слоя, параметры ретракта (обратного движения нити) и прочие подобные параметры.

Многие огрехи печати можно «скомпенсировать», уменьшив скорость. Но правильно говорят, что главная проблема — не напечатать объект, а сделать это за разумное время. Поэтому для объектов больше спичечного коробка придется разбираться с оптимальными настройками для каждого пластика.

Сложностей добавляет то, что детальные настройки не подскажут «коллеги» на форуме — оптимальные параметры во многом определяются самим принтером: насколько хорошо у него откалиброван сенсор температуры; используется ли удаленная подача нити и т.п. Плюс конечные цифры могут отличаться у одного и того же пластика разных производителей, а также у катушек разных цветов от одного производителя.

«Фокусы» принтера

Капризничать умеет и сам принтер. У каждой из существующих на рынке конструкций есть свои недостатки. Где-то моторы, которые должны быть идеально синхронизированы, работают немного не так; где-то — колеблется стол во время печати на высокой скорости; где-то слишком большой вклад дает вес печатающей головки. Точно так же есть и «больные места», которые вылезут вне зависимости от того, самосборный ли это принтер, китовый или купленный в виде «черного ящика от производителя». В первых двух случаях вероятность получить глюки несколько выше, но и фирменное происхождение не избавляет устройства от «типовых» болезней.

В среднестатистическом 3D-принтере довольно много движущихся частей, а механика имеет свой ресурс работы. В одних устройствах снашиваются пластиковые шестерни, в других постепенно перекусывается фитингом тефлоновая трубка и т.п. Рано или поздно такие небольшие огрехи начинают сказываться на результате печати. Увы, но универсального FAQ, помогающего по итоговому результату выловить проблему, нет. Тут как в старых автомобилях — надо искать коллег по несчастью, штудировать форумы и надеяться, что с этой проблемой уже кто-то сталкивался. Или — как вариант — выяснить, какой из узлов виноват в проблеме, и полностью его перетрясти. Но это уже в большей степени напоминает постройку собственного принтера с нуля.

Программные ошибки

До того, как десятки метров прутка превратятся в жизнеспособный объект, модель должна пройти процедуру слайсинга — нарезки на слои с учетом технических характеристик принтера — размера сопла, толщины слоя и т.п. Слайсер может «наломать дров», если изначальная модель не замкнута (бывает так, что на простейшей модели получаются дыры — в самом прямом смысле). Для «лечения» моделей существуют онлайн сервисы и инструменты в специализированном ПО, но не всегда они справляются с поставленной задачей. При этом они и сами вполне могут «потерять» какие-то детали.

Откровенно говоря, слайсер может ошибиться, даже если модель совершенно нормальная, а виной тому — округление. Если шаг резьбы вала по какой-то оси не пропорционален толщине слоя, при слайсинге будет накапливаться погрешность округления, которая на модели проявляется в форме рифленой поверхности.

Если же говорить более глобально, основная проблема потребительской 3D-печати в существующем варианте — отсутствие обратной связи при выращивании модели: принтер просто не видит, что именно он печатает. Существуют датчики температуры, застревания нити и другие инструменты, но внешний вид модели не оценивается никак. Единственная обратная связь идет через пользователя, по-своему трактующего происходящее.

В итоге 3D-принтер сегодня — это не совсем бытовая техника. Его нельзя сравнить с обычным принтером и тем более какой-нибудь стиральной машиной. Представляете, если б для удачной стирки одежды вам необходимо было в ходе экспериментов подбирать частоту вращения барабана машины, меняя ее через прошивку? Да, для некоторых это действительно было интересно, но вряд ли для большинства.

3D-принтер ближе всего к электроинструменту. Это отличное средство создания объектов, но им надо уметь пользоваться. К сожалению, на данный момент эта мысль не совсем ясно читается в рекламе некоторых 3D-принтеров — в результате появляется вполне заметная доля разочаровавшихся покупателей, ожидавших чудес из научной фантастики, а получивших неиспользуемую подставку под барахло дома.

Будущее

На мой взгляд, в будущем у технологии 3D-печати все же есть шанс стать по-настоящему бытовой. Во-первых, FDM стремительно развивается: совершенствуются прошивки, добавляются новые датчики и т.п. Одновременно с этим в геометрической прогрессии растут объемы русскоязычной документации, вполне доступной для понимания неспециалистами.

Во-вторых, на потребительский рынок в прошлом-позапрошлом годах начали выходить принтеры, работающие по другой технологии — методу лазерного спекания (SLS), благо патентные ограничения на SLS закончились в 2014 году. Однако пока стоимость устройств превышает 5 тыс. долларов США. Так что пока, говоря о потребительской 3D-печати, мы все же подразумеваем FDM со всеми сопутствующими проблемами.

7 типичных ошибок при выборе 3D принтера

Мы подобрали самые распространенные ошибки и заблуждения, которые часто совершают наши клиенты при самостоятельном выборе 3D-принтера. Грамотно подобранный 3D-принтер может значительно снизить затраты и увеличить эффективность работы.

Что бы обезопасить Вас от подобных ошибок, мы разберем их всех по очереди:

1. Необходимость глубоких знаний.

На самом деле, чтобы начать работать на 3D-принтере, совершенно не нужно обладать продвинутыми знаниями 3D моделирования. Можно ограничиться небольшой теорией. В сети есть бесплатные ресурсы с несколькими сотнями тысяч 3D моделей, например www.thingiverse.com а также http://www.grabcad.com. На этих сайтах Вы можете найти огромное количество 3D моделей, которые подойдут для печати на первых порах.

2. Чем больше область печати, тем лучше

Не всегда размер имеет значение. Принтеры с небольшой областью печати могут печатать огромные модели в несколько частей. Гораздо проще распечатать какую-то модель по частям – и качество выше, и погрешность меньше. Выбирая 3D-принтер, обращайте внимание на то, что Вы планируете печатать, быть может, подойдет принтер с совсем небольшим размером камеры.

3. Несколько экструдеров лучше, чем один

Вопрос о количестве экструдеров стоит наиболее остро – все хотят получить модели с несколькими цветами, либо иметь возможность печати удаляемым материалом поддержки. Правда в том, что качество у принтеров с несколькими экструдерами ниже, чем у одно-экструдерных принтеров и процент брака выше.

При печати несколькими цветами одновременно, в модели появляются небольшие вкрапления разных цветов. Все это необходимо учитывать при выборе 3D-принтера с несколькими экструдерами, но есть и плюсы – надежность. Если один экструдер выйдет из строя, то всегда можно использовать второй.

4. Неправильный выбор технологии 3D печати

Очень часто клиенты не могут определиться с технологией печати. Здесь два основных параметра – качество и материал. Важно знать, что именно пойдет в печать – прототипы, для которых достаточно FDM технологии и PLA-пластика, функциональные модели из ABS, мастер-модели высокого качества по технологии SLA, макеты. Когда Вы определились, можно начинать подбирать технологию – но нужно помнить, что качество модели напрямую зависит от технологии печати. Например для печати ювелирных колец, подойдет только стереолитография (SLA), а для изготовления прототипов, может хватить и гораздо более дешевой технологии послойного наплавления (FDM).

5. Выбор неправильного материала

Если Вы хотите использовать распечатанную модель в механизме или в жестких внешних условиях (трение, удары, агрессивная среда), то будет разумно печатать её и ABS-пластика. Если необходимо напечатать прототип, макет, или просто приглянувшуюся вещицу, то лучше использовать экологически чистый PLA-пластик. Поэтому, перед выбором 3D-принтера, определитесь какие задачи Вы планируете решать по средствам 3D-печати.

6. Выбор бюджетного 3D принтера

В наши дни появляется все больше и больше дешевых 3D-принтеров. В основном это аналоги MakerBot и других европейских фирм. В целом, они обладают низким качеством печати, и очень недорогой ценой (в два и более раза ниже чем всемирно известные бренды 3D принтеров). К сожалению, у подавляющего большинства из них, через несколько месяцев работы происходит быстрый износ деталей, и качество печати еще больше падает. Что бы вновь печатать качественные модели, приходится заменить часть основных запчастей принтера. Также следует отметитть неудобство использования и некачественное ПО, отсутствие собственной эко-системы.

7. Погоня за высоким качеством

Многие гонятся за высоким и ультра-высоким качеством печати. Вопрос в том, нужно ли такое качество конкретно для Вашей модели? Если Вы печатаете модели для ювелирного дела, то качество действительно должно быть высочайшим. Но если Вам нужно распечатать небольшой корпус в качестве прототипа, чтобы посмотреть как он будет выглядеть – хватит и 200 микрон. Так же нужно помнить, что чем выше качество, тем дольше модель печатается.

В целом, мы надеемся что смогли внести ясность в нелегком вопросе выбора 3D принтера, ведь правильно выбранный принтер – залог успеха, и просто радость от создания чего-то нового прямо на Вашем столе.

Классификация 3D принтеров (7 технологий 3D печати) / Habr

На хабре уже были статьи о технологиях печати, которые используют 3D принтеры, однако в данной статье я постарался подойти к вопросу системно, чтобы в голове у читателя сложилась четкая картина о том, какие принципы заложены в технологии 3D печати, какие материалы используются и в конечном итоге какую технологию лучше использовать для получения определенного результата, будь то деталь из титана, или мастер-модель для последующего тиражирования.
Статья основана на книге Fabricated: The New World of 3D printing

I. Те которые что-то выдавливают или выливают или распыляют

1) FDM (fused deposition modeling) принтеры которые выдавливают какой-то материал слой за слоем через сопло-дозатор, не буду расписывать подробно, мы про них все знаем. Все мэйкерботоподобные принтеры + принтеры Stratasys + различные кулинарные принтеры (используют глазурь, сыр, тесто) + медицинские которые печатают “живыми чернилами” (когда какой-либо набор живых клеток помещается в специальный медицинский гель которые используется далее в биомедицине)

2) Технология Polyjet , была изобретена израильской компанией Objet в 2000 г. в 2012 их купили Stratasys. Суть технологии: фотополимер маленькими дозами выстреливается из тонких сопел, как при струйной печати, и сразу полимеризуется на поверхности изготавливаемого девайса под воздействием УФ излучения. Важная особенность, отличающая PolyJet от стереолитографии, является возможность печати различными материалами.
Преимущества технологии: а) толщина слоя до 16 микрон (клетка крови 10 микрон) б) быстро печатает, так как жидкость можно наносить очень быстро. Недостатки технологии: а) печатает только с использованием фотополимера — узко-специализированный, дорогой пластик, как правило, чувствительный к УФ и достаточно хрупкий.
Применение: промышленное прототипирование и медицина

3) LENS (LASER ENGINEERED NET SHAPING)
Материал в форме порошка выдувается из сопла и попадает на сфокусированный луч лазера. Часть порошка пролетает мимо, а та часть, которая попадает в фокус лазера мгновенно спекается и слой за слоем формирует трехмерную деталь. Именно по такой технологии печатают стальные и титановые объекты.
Поскольку до появления этой технологии печатать можно было только объекты из пластика, к 3D печати особенно серьезно никто не относился, а эта технология, открыла двери для 3D печати в “большую” промышленность. Порошки различных материалов можно смешивать и получать таким образом сплавы, на лету.
Применение: например, титановые лопатки для турбин с внутренними каналами охлаждения. Производитель оборудования: Optomec

4) LOM (laminated object manufacturing)
Тонкие ламинированные листы материала вырезаются с помощью ножа или лазера и затем спекаются или склеиваются в трехмерный объект. Т.е. укладывается тонкий лист материала, который вырезается по контуру объекта, таким образом получается один слой, на него укладывается следующий лист и так далее. После этого все листы прессуются или спекаются.
Таким образом печатают 3D модели из бумаги, пластика или из алюминия. Для печати моделей из алюминия используется тонкая алюминиевая фольга, которая вырезается по контуру слой за слоем и затем спекается с помощью ультразвуковой вибрации.

II. Те которые что-то спекают или склеивают

1) SL (Stereolithography) Стереолитография.
Есть небольшая ванна с жидким полимером. Луч лазера проходит по поверхности, и в этом месте полимер под воздействием УФ полимеризуется. После того как один слой готов платформа с деталью опускается, жидкий полимер заполняет пустоту далее запекается следующий слой и так далее. Иногда происходит наоборот: платформа с деталью поднимается вверх, лазер соответственно расположен снизу…
После печати таким методом, требуется постобработка объекта — удаление лишнего материала и поддержки, иногда поверхность шлифуют. В зависимости от необходимых свойств конечного объекта модель запекают в т.н. ультрафиолетовых духовках.
Фотополимер зачастую бывает токсичным поэтому при работе с ним нужно пользоваться средствами защиты и респираторами. Содержать и обслуживать такой принтер дома — сложно и дорого
Преимущества: быстро и точно, точность до 10 микрон. Для спекания фотополимера достаточно лазера от Blu-ray проигрывателя, благодаря чему на рынке появляются дешевые при этом точные принтеры работающие по такой технологии (e.g. Form1).

2) LS (laser sintering)
Лазерное спекание. Похоже на SL, только вместо жидкого фотополимера используется порошок, который спекается лазером.
Преимущества: а) менее вероятно, что деталь сломается в процессе печати, так как сам порошок выступает надежной поддержкой б) материалы в порошковой форме довольно легко найти в продаже в том числе это могут быть: бронза, сталь, нейлон, титан
Недостатки: а) поверхность получается пористая б) некоторые порошки взрывоопасны, поэтому должны храниться в камерах, заполненных азотом в) спекание происходит при высоких температурах, поэтому готовые детали долго остывают, в зависимости от размера и толщины слоев, некоторые предметы могут остывать до одного дня.

3) 3DP (three dimensional printing)
Технология изобретена в 1980 году в MIT студентом Paul Williams, технология была продана в несколько коммерческих организаций, одна из которых — zCorp, в настоящее время поглощена 3D Systems.
На материал в порошковой форме наносится клей, который связывает гранулы, затем поверх склеенного слоя наносится свежий слой порошка, и так далее. На выходе, как правило, получается материал sandstone (похожий по свойствам на гипс)
Преимущества: а) так как используется клей, в него можно добавить краску и таким образом печатать цветные объекты б) технология относительна дешевая и энергоэффективная в) можно использовать в условиях дома или офиса в) можно печатать использовать порошок стекла, костный порошок, переработанную резину, бронзу и даже древесные опилки. Используя похожу технологию можно печатать съедобные объекты например из сахара или шоколадного порошка. Порошок склеивается специальным пищевым клеем, в клей может добавляться краситель и ароматизатор. Как пример, новые 3D принтеры от компании 3D systems, которые были продемонстрированы на CES 2014 — ChefJet и ChefJet Pro
Недостатки: а) на выходе получается достаточно грубая поверхность, с невысоким разрешение ~ 100 микрон б) материал нужно подвергать постобработке (запекать), чтобы придать ему необходимые свойства.

Надеюсь материал будет для вас полезен.
Дополнения принимаются.