Обзор профессиональных 3d принтеров. Используемые виды пластика

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.

Добрый день, друзья! Этот пост я хочу посвятить некоторым моим знакомым, которые не совсем понимают ценообразование 3D-принтеров и постоянно спрашивают про типы FDM, а так же для тех, кто интересуется покупкой и кому лень разбираться в ньюансах.
Итак, начнём. Разделим принтеры для дома, творчества и мелкого бизнеса (в общем FDM) на несколько категорий:
- Закажи запчасти и собери сам : это те 3D-принтеры, которые Вы можете собрать своими руками, если они более менее прямые. Многие называют эти принтеры RepRap, что не совсем верно. RepRap - это понятие «самореплицирующегося механизма для быстрого прототипирования», что является самой сутью всех 3D-принтеров
- DIY-kit : 3D-принтеры из категории собери сам. Как правило это те же самые "Закажи запчасти и собери сам", только уже с полным комплектом запчастей, которые предлагают производители в комплекте с инструкцией для сборки
- Принтеры из коробки : это уже собранные и доработанные/откалиброванные принтеры
Давайте теперь рассмотрим подробней по каждой из категорий!

3D-принтер "закажи запчасти и собери сам"

Вы наверняка слышали про Mendel, Prusa, Darwin и т.д....если не слышали, то вам сюда -> http://reprap.org/wiki/RepRap_Machines
Для сборки такого 3D-принтера Вам потребуется:
- инженерный склад ума
- навыки программирования
- умение пользоваться отвёрткой/паяльником/плоскогубцами и т.д.
- умение читать электронные схемы
- от 15 тысяч рублей и выше
- знание великого и могучего..
В сети сейчас достаточно ресурсов, где можно найти схемы и примеры сборок таких устройств. Самый распространённый ресурс (родоначальник проекта) http://reprap.org/wiki/RepRap/ru . На портале 3Dtoday можно почитать блог уважаемого Алексея:
Если этот принтер - это Ваш выбор, то вот так выглядит примерная последовательность действий:
- Изучить http://reprap.org/wiki/Main_Page
- Выбрать ту модель принтера, которая Вас устроит. Можно выбрать из сотен и тысяч уже собранных моделей и просто заказать список запчастей (которые уже подобраны), либо же спроектировать свой вариант (вот, где потребуется инженерный склад ума и умение работать в CAD-программах)
- Подобрать запчасти на сайте aliexpress или поискать их у российских производителей
- Заказать запчасти
- Собрать принтер и наслаждаться процессом доработок, программинга и допилов

3D-принтер "закажи запчасти и собери сам. Вариант 2"

Данный вариант представляет собой сборку 3D-принтера по схемам известных и не очень производителей. Самой популярной моделью является , схему которого компания Ultimaker выложила в свободный доступ. Более подробно про такую сборку Вы можете почитать в блоге у уважаемого .
Что Вам потребуется:
- изучить схему принтера
- заказать запчасти
- заказать лазерную или другую резку корпусных частей
- после получения всего комплекта запчастей - сборка и настройка
Стоимость принтера в данном варианте немного возрастает из-за наличия корпуса (материал корпуса, резка (если не лобзиком)). Устройство можно собрать за 20 тыс. рублей и более.

3D-принтер DIY-kit

Итак, давайте разберемся с этой категорией 3D-принтеров. Что такое DIY (Do it yourself)- дословно означает "Собери это сам". То есть - Собери этот комплект Сам!
Что подразумевает комплект - компании производители складывают в коробочку все запчасти принтера и прикладывают инструкцию по сборке. По сути этот и есть тот же самый "закажи запчасти и собери сам", но в варианте - заказывать ничего не надо - мы уже сами тебе собрали все запчасти, а тебе осталось только собрать из них готовый принтер.
Как правило, такие комплекты пользуются популярностью и стоят не совсем дорого.
За такой комплект придётся выложить от 23 тысяч рублей и выше (всё зависит от качества запчастей и наглости производителей)
В итоге у нас получается вот такая красота:

3D-принтер из коробки

Итак, вы решили, что собирать принтеры - это не для Вас и купить готовый принтер. Доля таких устройств на рынке составляет более 70 процентов. Принципиальных отличий по принципу работы FDM практически не существует.
Цена на такие устройства начинается от 40 тысяч и до бесконечности. Средний ценник: 100 тысяч рублей.
В чём заключается основная ошибка покупателя: надо взять дешевле. А дешевле может быть либо Китай, либо некачественные комплектующие.
Как купить дешевле? - ответ прост - многие производители продают те же Мендели, Прюши и Дельты в собранном состоянии. Да, это немного дороже, чем DIY, но сэкономить получится!
В чём преимущество таких устройств :
- Печать из коробки. Я уверен, что многие сейчас начнут возмущаться, что это не так. Но всё-таки они могут это. Вам потребуется небольшая калибровка платформы. И понимание настроек печати в слайсерах.
- Многие производители постоянно работают над ошибками (допиливают свои принтеры) и качество печати соответственно улучшается.
- Поддержка производителя (если не купили на Алиэкспрессе)
- Гарантия производителя (если не купили на Алиэкспрессе)
В чём минусы :
- Самый жирный минус - это цена! От чего же она зависит? - спросите Вы. Вот составляющие: аренда производственных площадей, оплата работы сборщиков/инженеров, оплата работы менеджеров, оплата работы персонала компании, оплата аренды офиса, оплата налогов, оплата патентов, крутотень бренда ну и на яхту директору тоже надо накопить.
Давайте представим разницу цен между китайским айфоном и американо-китайским айфоном. Ну соответственно кому и какие предпочтения Вы отдадите...
- Второй потенциальный минус - софт - он может быть написанным под принтер и иметь ограниченный функционал
- Третий потенциальный минус - расходники - можно нарваться на принтер, который "кушает" только родные расходники и придётся вам раскошеливаться на приличные суммы.

Давайте подведем итог!

Первая категория - "Закажи запчасти и собери сам" - вы готовы погрузиться в мир инженерии и программинга, попутно научиться заказывать запчасти на китайских сайтах - цена принтера будет составлять от 15 тысяч рублей

Третья категория - "Принтер из коробки" - вам просто нужен принтер без танцев с бубном (хотя и не факт). - цена принтера будет составлять в среднем 100 тысяч рублей. (исключение - собранный комплект для сборки, китайский принтер, российский производитель)

3D-принтер - периферийное устройство для печати трехмерных фигур по цифровой 3D-модели. Печать выполняется путем послойного формирования объемного физического объекта.

Сферы применения 3D-печати:

изготовление мелких предметов для бытовых нужд;
мелкосерийное производство;
создание учебных моделей и пособий;
создание дизайнерских макетов и прототипов будущих товаров;
строительство сооружений;
производство медицинских имплантатов;
создание одежды и обуви, ювелирных изделий, произведений современного искусства и многого другого.

3D-принтер состоит из следующих компонентов:

корпус;
экструдер - печатающая головка;
привод экструдера;
печатная платформа - поверхность, на которой выполняется печать объекта;
модуль управления;
блок питания.

Важно : при выборе 3D-принтера обратите внимание на системные требования к вашему компьютеру (частота процессора, оперативная память, видеокарта с определенным объемом памяти). В противном случае возможна некорректная работа ПК с программами 3D-принтера.

Также учитывайте совместимость 3D-принтера с версией ОС вашего компьютера - Windows, macOS, Linux.

Используйте 3D-принтер в хорошо проветриваемом помещении. Желательно как можно меньше находиться рядом с работающим устройством.
Покупайте расходные материалы у поставщиков с хорошей репутацией. Некачественный материал опасен для здоровья.
Неукоснительно соблюдайте правила техники безопасности при использовании 3D-принтера.

3D-сканер

ЗD-сканер - периферийное устройство для создания цифровой 3D-модели путем анализа физического объекта. ЗD-сканер производит действие, обратное 3D-печати на принтере. В таких устройствах используется лазерное или оптическое сканирование. Первое подходит для обработки статичных объектов, второе рассчитано на сканирование движущихся объектов.

Контактные - непосредственно соприкасаются с трехмерным объектом при сканировании.

Достоинства:

высокая детализация;
независимость от освещения;
возможность сканирования призматической части физического объекта.

Недостатки:

медленный процесс сканирования;
вероятность нанесения ущерба хрупким объектам.

Бесконтактные - сканируют объект без физического соприкосновения с ним. Бывают пассивными и активными.

Достоинства:

экономичность;
поддержка использования вне помещения.

Недостаток - зависимость от освещения.

Точность сканирования

10-30 мкм - высокоточные приборы, которые дают максимально точные 3D-модели. Сфера применения - сканирование небольших объектов с высокой детализацией (ювелирные изделия, детали устройств).

30-100 мкм - приборы общего назначения, предназначенные для решения большинства задач. Сфера применения - сканирование объектов среднего размера (бытовые предметы, одежда, обувь).

Ниже 100 мкм - приборы, которые подходят для создания 3D-моделей, не требующих высокой точности. Сфера применения - сканирование крупных объектов (архитектура, ландшафт, коммуникации, большой транспорт).

3D-ручка

3D-ручка - инструмент для рисования трехмерной фигуры. Применяется для создания бижутерии, браслетов, чехлов, подставок, макетов.

«Горячие» - миниатюрная версия FDM-принтера. Материал - пластик (ABS и PLA).

Достоинства:

обширный модельный ряд;
удобное управление;
сравнительно невысокая цена;
большое количество бесплатных трафаретов для рисования;
высокая прочность получившихся изделий;
большой выбор 3D-пластика разных цветов.

Недостатки:

риск ожога при касании горячего сопла или только что созданного объекта (температура - до 230 ° C);
зависимость от сети или устройства с портом USB.

«Холодные» - уменьшенный вариант SLA-принтера. Материал - жидкий фотополимер.

Достоинства:

невозможность обжечься;
автономность (благодаря аккумулятору);
эффектный дизайн и удобное управление;
разнообразие фотополимеров.

Недостатки:

высокая цена;
хрупкость готовых фигур;
большие размеры.

При выборе 3D-ручки обратите внимание на следующие характеристики:

2 кнопки - для комфортной регулировки скорости подачи и температуры;
ЖК-дисплей - отображает сведения о работе устройства и перечень опций;
эргономичная форма корпуса - для удобной эксплуатации ЗD-ручки;
диаметр нити пластика - большая часть «горячих» ручек работает с диаметром пластика 1.75 мм. Встречаются модели, использующие нить 2.85 мм.

Класс

Бытовые / любительские (настольные) - сравнительно дешевые и компактные модели. По скорости и точности печати существенно уступают другим классам 3D-принтеров. Применяются для создания мелких предметов и не рассчитаны на серийное производство деталей и изделий.

Бытовые модели позволяют изготавливать детали, аксессуары и предметы домашнего обихода, создать необычные сувениры, детские игрушки, «авторские» предметы интерьера, канцелярские принадлежности и многое другое. Можно напечатать посуду, корзины, цветочные горшки, расчески, трубы, линейки, трафареты, крепежные изделия (болты, шайбы, дюбеля), кормушки и поилки для домашних питомцев.

Профессиональные - отличаются от бытовых 3D-принтеров более высокой скоростью и точностью печати. Позволяют изготовить крупные объекты и применяются в мелкосерийном производстве, образовании, проектировании. Такие устройства стоят дороже и занимают больше места, чем бытовые аналоги. Однако встречаются профессиональные 3D-принтеры, которые подходят для домашнего использования.

Профессиональные модели предназначены для создания объектов с высокой детализацией (в том числе механизмов и ювелирных изделий). С помощью профессионального 3D-принтера можно напечатать высококачественную сувенирную продукцию.

Промышленные - в отличие от профессиональных моделей, рассчитаны на серийное высокоточное изготовление сложных объектов любых размеров. Характеризуются высокими параметрами скорости и точности печати, широким функционалом. Эти модели имеют очень высокую цену и большие габариты. Используются на предприятиях.

Исполнение

Открытый корпус - сравнительно дешевое и компактное устройство. Дает возможность следить за формированием объекта и обеспечивает легкий доступ к экструдеру, что опасно для детей и домашних животных. Такой принтер снижает качество печати, поскольку не защищает изделие от брызг, сквозняков, перепадов температуры, способных ее деформировать. 3D-принтер - оптимальный выбор для дома.

Устройства с открытым корпусом подойдут для печати изделий из PLA и PET.

Важно: 3D-принтер с открытым корпусом не защищает от вредных паров пластика. Поэтому обязательно проветривайте помещение.

Закрытый корпус - конструкция, состоящая из двери, стенок и крышки (колпака).

Достоинства:

высокое качество напечатанного изделия, поскольку модель защищена от внешних воздействий (важно при выполнении моделей из ABS);
отсутствие неприятного и токсичного запаха (особенно при работе с ABS);
защита от случайного контакта с горячим экструдером (важно, если есть дети и домашние животные);
низкий уровень шума от работы вентилятора.

Недостатки:

высокая цена;
большие габариты 3D-принтера.

Приборы с закрытым корпусом чаще используются в промышленности.

Технология печати

FDM (PJP, FFF, послойное наплавление) - формирование трехмерного объекта из пластиковой или металлической нити. Бытовые принтеры снабжаются одним экструдером, а промышленные - 2 и более. Устройства с подобной технологией встречаются чаще всего.

Достоинства:

сравнительно невысокая стоимость принтера и расходных материалов;
компактность и небольшой вес принтера;
хорошее качество печати;
возможность цветной печати;
относительно широкий спектр материалов (пластик, олово, различные сплавы и даже шоколад).

Недостатки:

низкая скорость печати;
сложности с фиксацией объекта на рабочем столе;
склонность изделия к термоусадке (уменьшение размеров объекта после остывания);
многие изготовленные модели требуют финишной обработки;
невозможность создания крупных объектов;
большое количество отходов.

SLA (лазерная стереолитография) - трехмерная фигура формируется из жидкого фотополимера, который затвердевает под воздействием лазера.

Достоинства:

высокая точность печати;
изготовление сложных моделей с большим количеством мелких деталей;
возможность получить крупногабаритные и тяжелые изделия (150х75х55 см, до 150 кг);
небольшой объем отходов;
простота финишной обработки (полировки), которая во многих случаях и не требуется.

Недостатки:

высокая стоимость принтера и расходных материалов;
небольшая скорость печати;
значительный вес и габариты;
низкая прочность созданных объектов;
ограниченный диапазон материалов;
не предусмотрена цветная печать.

SLS (выборочное лазерное спекание) - формирование трехмерного объекта из порошкового материала, который плавится под воздействием лазера.

Достоинства:

широкий диапазон материалов (пластик, металл, литейный воск, керамика, стекло);
возможность получить сложные объекты;
пригодность для мелкосерийного производства;
минимальная финишная обработка;
более высокая скорость печати, чем у принтеров с технологией SLA;
в отличие от других технологий не нуждается в поддерживающих структурах при печати изделий сложной конфигурации (роль поддержки играет сам порошок).

Недостатки:

нужна герметичная камера и мощный лазер;
меньший размер получаемых объектов, чем у технологии SLA (до 55х55х75 см);
полученные изделия нуждаются в финишной обработке;
меньшая точность печати по сравнению с устройствами на технологии SLA;
непригодность для работы в домашних условиях.

Существуют и другие технологии 3D-печати: MJM (многоструйное моделирование), LOM (послойное склеивание пленок), 3DP. Они хотя и позволяют изготавливать многоцветные объекты, но имеют ограничения по используемым материалам.

Кроме того, полученные изделия зачастую нуждаются в финишной доработке и обладают низкой прочностью (LOM, 3DP). По этим причинам 3D-принтеры с такими технологиями распространены мало.

Материал печати (FDM)

ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) - отличается высокой ударопрочностью, устойчивостью к воздействию влаги, маслам, кислотам и щелочам. Легко обрабатывается и окрашивается. Также ABS обеспечивает высокую скорость печати. В то же время такой материал плохо переносит воздействие УФ-лучей, дает значительную термоусадку и не совместим с продуктами питания.

ABS является самым распространенным материалом для 3D-печати. Температура печати - 210-270 °С. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +90 °С.

ABS подходит для изготовления такой продукции:

детали, рассчитанные на средние нагрузки;
декоративные изделия;
модели и макеты небольшой точности;
детали для авто, корпусов приборов;
контейнеры, подставки.

ABS+ - усовершенствованный вариант ABS. Такой пластик прочнее, меньше подвержен термоусадке и имеет пониженную температуру печати. В результате получаются более качественные изделия.

PLA (полиактид) - экологичный материал, дает максимальную точность печати и небольшую термоусадку. По сравнению с ABS PLA менее долговечен, хуже обрабатывается, более чувствителен к воздействию влаги и обойдется дороже. PLA в печати проще, чем ABS. Это хороший выбор для новичка.

Температура печати - 180-190 °С. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +50 °С.

PLA подходит для изготовления такой продукции:

детские игрушки;
точные макеты и модели;
изделия медицинского назначения;
пищевые упаковки и одноразовая посуда;
декоративные предметы, которые не нуждаются в дополнительной обработке.

Технические пластики - применяются для создания изделий с определенными эксплуатационными характеристиками. К ним относят PET, PC, PBT и другие материалы. Технические пластики используются реже, чем ABS и PLA.

PET (полиэстер) - эластичен, устойчив к механическим воздействиям, термостоек. В то же время PET уступает в точности печати ABS и PLA. Хорошо подходит для создания объектов с оптимальным балансом вязкости и прочности. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +120 °С.

PC (поликарбонат) - прочнее, тверже и точнее в печати, но менее вязкий. Применяется для производства изделий, рассчитанных на большие нагрузки. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +120 °С.

PBT (полибутилентерефталат) - устойчив к продолжительным статическим нагрузкам и тепловому старению, отличается хорошей упругостью. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -50 до +160 °С.

Декоративные пластики - предназначены для производства декоративных и декоративно-прикладных изделий. По виду, весу, тактильным ощущениям напоминают дерево, бронзу и другие материалы.

К декоративным пластикам относятся Laywood, BronzeFill и другие. Laywood имитирует дерево, BronzeFill - бронзу. Эксплуатационные свойства этих пластиков схожи с PLA. Температурный диапазон использования готовых объектов - -40 до +50 °С.

Вспомогательные материалы - используются для создания поддерживающих структур, необходимых при печати объектов сложной конфигурации. После завершения печати поддержка удаляется. К ним относятся PVA (поливинилацетат), который хорошо растворяется в воде и HIPS (полистирол) - этот материал растворяют в Лимонене (органический растворитель). Оба материала легко удаляются механическим путем.

Разрешение печати

Этот показатель определяет точность печати, влияющую на качество изготовленной модели.

Горизонтальное (по осям XY) - минимально возможное перемещение, которое совершает по слою экструдер принтера на осях X и Y. В устройствах с технологией печати FDM эта характеристика находится в зависимости от точности позиционирования печатающей головки. Измеряется в микрометрах (мкм).

Чем меньше горизонтальное разрешение, тем выше детализация готового объекта. У бюджетных устройств этот параметр составляет 30-50 мкм, более продвинутые модели могут похвастаться точностью в 20 и даже 12 мкм.

Вертикальное (по оси Z) - минимальная высота (толщина) слоя, который создает принтер за проход. В 3D-принтерах с технологией печати FDM этот параметр зависит от диаметра сопла. Чем меньше вертикальное разрешение, тем глаже поверхность напечатанного изделия. У недорогих моделей этот параметр не превышает 200-300 мкм, техника более высокого класса выдает до 20 мкм. Оптимальный параметр - 100 мкм.

Скорость печати

Эта величина обозначает скорость передвижения экструдера, выдавливая пластиковую нить. Скорость печати FDM-принтеров, печатающих пластиковой нитью, измеряется в миллиметрах в секунду (мм/с). Чем выше данный параметр, тем быстрее сформируется изделие. С увеличением скорости печати возрастает стоимость принтера.

Современные устройства могут печатать со скоростью от 10 до 150 мм/с и больше. Для бытовых нужд достаточно скорости 20 мм/с.

Важно: скорость печати определяется типом материала и сложностью изделия, а также количеством экструдеров. Скорость противоречит точности печати: чем выше скорость, тем ниже точность и наоборот.

Область печати

Этот показатель определяет максимально возможный размер напечатанного объекта. Область печати зависит от размера печатной платформы. Чем больше платформа, тем выше максимальные габариты модели. В то же время увеличивается цена и размеры 3D-принтера.

Область печати измеряется в сантиметрах (см) в трех плоскостях (XYZ). Например, 13х13х13 см - оптимальная величина для изготовления большинства изделий.

Небольшая область печати ограничивает возможности по созданию крупных объектов. В этом случае стоит печатать объект по частям, а затем склеить. Правда, такая фигура будет менее прочна, чем цельное изделие.

Диаметр сопла

Сопло подает нагретый пластик и обеспечивает печать изделия. Чем меньше диаметр сопла, тем выше точность воспроизведения мелких деталей фигуры. В то же время увеличивается длительность печати и возникает ряд побочных эффектов (засорение сопла, получение «растекшегося» изделия).

Большинство 3D-принтеров снабжено соплом диаметром 0.3-0.5 мм. У 3D-ручек этот параметр обычно составляет от 0.6 мм и выше.

Количество печатающих головок

Чаще всего 3D-принтеры оснащаются одной печатающей головкой. Некоторые модели имеют 2 и - реже - 3 головки, существенно расширяющие возможности устройства.

Второй экструдер позволяет печатать два изделия одновременно, а также изготавливать двухцветные модели или формировать модель и поддерживающие структуры из разных материалов (в целях экономии). Кроме того, второй экструдер пригодится, если первый выйдет из строя.

Количество цветов печати

1 (моноцветная) - стандартный вариант, который встречается в большинстве 3D-принтеров (имеют один экструдер). Моноцветная печать стоит сравнительно недорого. Оптимальный вариант, когда цветовое решение объекта значения не имеет.

2-3 (многоцветная) - такая печать позволяет создать многоцветный объект, что сказывается на стоимости принтера и расходных материалов. Для двух-трехцветной печати нужен 3D-принтер с двойным или тройным экструдером.

Виды многоцветной печати:

градиент - дает плавный переход одного цвета в другой;
слоистый цвет - обеспечивает резкий переход от одного цвета к другому;
точечный цвет - наносит цвет на определенную часть изделия;
полный цвет - наносит на объект изображение фотографического уровня.

Источник данных печати

Данные печати (цифровые 3D-модели) передаются на 3D-принтер от ПК, внешних накопителей или же хранятся во внутренней памяти самого принтера.

Для подключения к компьютеру используются такие интерфейсы.

USB - проводное соединение, обеспечивающее высокую скорость передачи файлов. Встречается в подавляющем большинстве принтеров.
Wi-Fi - беспроводная связь. Дает возможность выбора места нахождения 3D принтера, который далеко не всегда поместится на стол. Минус - требует большего времени для передачи данных.

Для подключения к локальной сети применяется интерфейсы Ethernet и Wi-Fi.

Внешние накопители - избавляют от необходимости соединять 3D-принтер с ПК. К ним относятся:

карта памяти - подключается через SD-слот;
USB-флеш-накопитель - подключается через USB-порт.

Внутренняя память - делает 3D-принтер независимым от ПК и внешних накопителей. Сохраняет задание печати и позволяет работать с принтером при отключенном ПК или отсоединенном USB-кабеле.

Питание

От сети - классический вариант, который встречается чаще всего. От сети запитываются 3D-принтеры, большинство 3D-сканеров и множество «горячих» 3D-ручек. Для последних такое решение скорее недостаток, чем преимущество, поскольку сковывает движения пользователя из-за ограниченной длины кабеля.

Через USB - характерно для 3D-ручек и некоторых 3D-сканеров. Ручки с таким способам питания так же ограничены длиной шнура, что и модели, работающие от сети.

Аккумулятор - используется в «холодных» 3D-ручках. Обеспечивает полную свободу движений при работе с ручкой.

Функции

Регулировка скорости печати - дает возможность изменять скорость печати. Таким образом, можно получить готовый объект быстрее, пожертвовав его детализацией.

Регулировка температуры - позволяет изменять температуру в зависимости от особенностей материала.

Автоотключение - самостоятельное отключение устройства при длительном бездействии. Такая функция экономит электроэнергию.

Оснащение

Дисплей - отображает информацию о работе 3D-принтера (температура нагревания печатной платформы и сопла, время непрерывной печати экструдера и т. д.). Облегчает работу с устройством.

Подогрев печатной платформы - нужен при работе с ABS, PC, HIPS и другими материалами, дающими значительную термоусадку. Если печатать без подогрева платформы, то готовое изделие уменьшится в размерах и деформируется. Кроме того, объект может расслоиться. Для выполнения модели из ABS температура печатной платформы должна составлять 100-110 °C. Такая опция не требуется для печати из PLA.

Съемная стеклянная платформа - дает ровную плоскость печати и позволяет легко снять готовое изделие.

Автоматическая калибровка платформы - автоматическая регулировка высоты и уровня печатной платформы под конкретную задачу. Упрощает эксплуатацию 3D-принтера и обеспечивает равномерное формирование объекта.

Шпатель - используется для снятия готового изделия с печатной платформы.

Щетка - применяется для финишной обработки готового объекта.

Пинцеты - служат для очистки сопла 3D-принтера и финишной обработки получившейся фигуры.

Шестигранные ключи - применяются для обслуживания принтера. Многие принтеры предполагают сборку - в этом случае также пригодятся шестигранные ключи.

Также во многих 3D-принтерах предусматривается возможность дистанционного управления печатью. А для отслеживания работы устройства имеется веб-камера.

3D-принтер представляет собой устройство, которое позволяет послойно изготавливать различные физические объекты, взяв за основу его 3D модель. Несмотря на то что такие устройства в последнее время стали широко распространены, на самом деле первые такие приборы начали появляться еще в 80-х годах прошлого века. Конечно, это был далеко не лучший 3D-принтер, однако и в нем были уже интересные задатки. В процессе развития шагнула далеко вперед, вследствие чего появилось огромнейшее количество новых устройств, каждое из которых отличается массой своих преимуществ и особенностей.

SLS (производитель sPro)

Технология лазерного селективного спекания. Небольшие частицы материала спекаются благодаря воздействию лазера высокой мощности. В данном случае в качестве материала могут быть использованы порошки пластика, различных металлов, стекла, нейлона или же керамики. Данная структура отличается предельно высокой точностью и отсутствием необходимости в использовании каких-либо поддерживающих структур, но при этом ее реализация является довольно дорогостоящей. Предусматривает обязательное использование термической обработки изделия сразу после печати.

SLM (производитель sPro)

Технология лазерного селективного плавления. Является достаточно схожей с предыдущим типом устройств, однако здесь в качестве материала могут использоваться исключительно разнообразные порошковые металлы, и при этом сами лазеры отличаются еще большей мощностью. Это лучший 3D-принтер по сравнению с предыдущим по той причине, что ему не требуется термическая обработка выполненного изделия.

EBM (производитель Arcam)

Технология электронно-лучевого плавления. Используя достаточно мощный электронный пучок, в вакууме осуществляется наплавление изделия слой за слоем из металлического порошка. Опять же, лучший 3D-принтер по сравнению с SLS по той причине, что не предусматривает необходимость в термической обработке после проведенной печати.

LOM (производитель Solido, MCor)

Технология послойного склеивания специализированных пленочных материалов, таких как ламинированная бумага или же полимерная пленка, для того, чтобы в последствии сформировать лазерным лучом полноценную модель.

SLA (производитель FormLabs Form)

Другое название данной технологии - стереолитография. Посредством отверждения жидкого фотополимера, находящегося под воздействием ультрафиолетового излучения на нужные участки обеспечивается формирование изделия. Технология отличается достаточно высокой точностью, но при этом обуславливает необходимость в использовании поддерживающих технологий. Помимо всего прочего, нельзя не сказать о том, что в данном случае используются дорогостоящие фотополимеры, а готовые изделия отличаются незначительной точностью.

FDM (производители: MarketBot, CubeX)

Моделирование осуществляется исключительно по технологии наплавления. При помощи раздаточной головки на поверхность охлаждаемой платформы тщательно выдавливаются капли термопластика, находящегося в разогретом состоянии. Благодаря достаточно быстрому застыванию и слипанию между собой, такими каплями формируются слои формируемого объекта, то есть и здесь печать осуществляется слоями.

Отзывы: Взяли себе такой за 20000 р. В принципе, брали для развлечения, поэтому со своими обязанностями он справляется на все 100. Скачиваешь в интернете чертежи, программируешь, ждешь, получаешь результат - все просто.

Какой выбрать?

Сразу стоит отметить тот факт, что бытовые 3D-принтеры - это FDM, и только они являются доступными для рядового пользователя. Дело тут заключается даже не в особенностях данной технологии, а в том, что само устройство можно приобрести по цене от 20 000 рублей, в то время как стоимость другого оборудования начинается от нескольких миллионов, а сами они при этом поставляются исключительно по запросу.

Именно поэтому, если вам нужны бытовые 3D-принтеры, вы должны понять, как выбирать наиболее оптимальное устройство среди вариантов с технологией FDM.

Для чего он вам?

Главное перед покупкой данного устройства - это определиться с тем, а для чего вообще в принципе вам нужен данный аппарат. К примеру, если вы хотите просто поразвлекаться, то в таком случае вам вполне подойдет стандартный экземпляр при минимальной стоимости. Если же вам нужно разобраться, какой 3D-принтер лучше для производства или же определенного бизнеса, который имеет непосредственное отношение к этой печати, вам следует выбирать наиболее надежную модель. Стоит только представить, что может произойти, если в процессе печати очередного заказа принтер полностью сломается, и при этом вы не сможете починить его в короткие сроки.

Таким образом, если работа на этом устройстве является для вас непосредственным заработком, то вам стоит ответственно подойти к выбору того, какие из 3D-принтеров лучше, качественней и надежней, в противном случае вам лучше обратить внимание на самые дешевые модели для того, чтобы хотя бы понять, как работает такое оборудование.

Где они производятся?

Обязательно, выбирая принтер, нужно обращать свое внимание на страну производства. На сегодняшний день рынок условно поделен на три сегмента:

западный;
китайский;
отечественный.

Каждый из вышеуказанных сегментов отличается своими особенностями, поэтому нельзя сразу провести, осуществляя обзор, сравнение лучших 3D-принтеров каждого типа.

Западные модели завозятся в Россию и страны СНГ небольшими партиями, при этом у производителей нет никаких официальных представителей в наших странах. В частности, это в конечном итоге выливается такими проблемами, как достаточно высокая стоимость оборудования, отсутствие прямого доступа к запасным частям, а также нормального сервисного обслуживания и поддержки. Таким образом, если в процессе работы вашего принтера появятся даже незначительные проблемы, могут быть очень серьезные проблемы с тем, чтобы потом снова привести его в рабочее состояние. Но обзор лучших домашних 3D-принтеров показал, что на самом деле такие устройства достаточно надежные и не ломаются в процессе своей работы.

Опять же, такая же ситуация присутствует и с китайскими принтерами, но в этом случае еще и присутствует предельно низкое качество данного оборудования. В частности, стоит отметить качество основных узлов и комплектующих, которое очень сильно отстает по сравнению с решениями, предложенными западными компаниями.

Конечно, нельзя сказать о том, что актуальными являются исключительно импортные принтеры. Вполне вероятно, что вы сможете найти лучшие в мире 3D-принтеры среди наших производителей. Для этого вы можете использовать представленные дальше характеристики.

Скорость и точность

Точность предусматривает высоту слоя в процессе печати, то есть чем меньше высота, тем больше точность (на данный момент наиболее высокая точность принтеров составляет 50 мкм), а скорость вращения представляется в см 3 /час.

Данные параметры взаимодействуют между собой самым непосредственным образом. Если присутствует высокая точность, значительно снижается и наоборот. К примеру, если определенное изделие будет печататься при указанной выше точности в 50 мкм, время построения будет приблизительно в два раза дольше по сравнению с тем, сколько времени понадобится для изготовления данного изделия с точностью 125 мкм. В преимущественном большинстве случаев производители изначально указывают, какая предусматривается их устройством предельная точность и скорость.

Вам нужно обращать свое внимание на диапазон этих характеристик для того, чтобы вы поняли, насколько разнообразные модели можно будет производить. К примеру, для печати крупного макета вам может понадобиться достаточно большая скорость, и при этом толстый слой нанесения, в то время как для печати шестеренок уже нужно будет переходить на небольшую скорость ради повышения точности. Стоит отметить, что для дома идеальный вариант - это принтеры с точностью в 150 мкм, которые не сильно подходят для печати различных объектов промышленности или же современного бизнеса.

Узлы и материалы

Выбирая самый лучший 3D-принтер для ваших условий, вам следует обязательно обратить свое внимание на соответствие всевозможных узлов и материалов. Нередко случается так, что производителями заявляется предельно высокая точность печати (для сравнения, каждый пиксель в iPhone больше 50 мкм), в то время как корпус принтера на самом деле собирается из стандартной фанеры, не позволяющей добиться жесткой конструкции и соответствующей точности. Через интернет данные параметры отследить достаточно сложно, разве что по определенным фотографиям, а также обзорам самих устройств. Наиболее оптимальный вариант - это связаться непосредственно с продавцом и задать ему все соответствующие вопросы.

Типы пластика

Обязательно нужно разобраться с тем, какой пластик для 3D-принтера лучше использовать в том или ином случае. Наиболее распространенными в наше время можно назвать PLA и ABS. Определенная часть принтеров может использовать оба типа такого пластика, в то время как другие устройства предусматривают только один из них. Однако на самом деле помимо указанных выше могут использоваться также и другие варианты нитей, отличающихся самыми разными физико-химическими характеристиками, такими как свечение в темноте, гибкость, растворимость в воде, повышенная прочность и многими другими.

Возможность печати определенным пластиком обуславливается тем, присутствует или отсутствует в устройстве подогрев платформы, какой предусматривается рабочий диапазон температур экструдера и какая используется конструкция камеры для печатей. Если вы изначально не уверены в том, что выбранный вами принтер предусматривает поддержку определенного типа пластика, вам нужно предельно уточнить указанные параметры, а также сравнить их с теми, которые являются рекомендованными для каждого конкретного пластика.

Вполне вероятно, что некоторые варианты пластиков могут вам вообще не понадобиться в процессе работы, однако вы никогда не будете знать этого заранее. Именно по этой причине, если вы предпочитаете экспериментировать или достоверно не знаете того, какие устройства и из чего будут вами печататься, вам следует выбирать такой 3D-принтер, в котором будет присутствовать предельно возможное количество поддерживаемых пластиковых нитей. Даже если такая разносторонняя работа вашего устройства в конечном итоге вам не будет нужна для основной работы, кто знает, где еще сможет пригодиться такое универсальное устройство, ведь бывают самые разные критические ситуации.

Катушки с пластиком, запах разогретой пластмассы бегающая в разные стороны печатающая головка – именно так выглядит большинство персональных 3D принтеров. Этот вид техники уверенно входит в наши дома. Многим просто интересно создать что-то индивидуальное, кто-то даже применяет модели для 3D принтера в бизнесе.

Какой 3D принтер выбрать

Бывают устройства побольше, бывают и поменьше, а еще есть даже 3D ручки. Многих пользователей волнует основной вопрос, а на что же способен этот вид техники и чем он может пригодится по хозяйству.

Купить 3D-принтер в 3dtool.ru можно вместе с материалами для 3D печати. Там же можно ознакомиться с различными статьями и новостями в этой области и получить бесплатную консультацию.

В первую очередь, для понимания какой 3D принтер вам нужен, необходимо знать принцип его работы. Здесь как раз ничего сложного, 3D принтер представляет собой устройство, использующее способ послойного нанесения разогретого материала на специальную платформу для создания объекта твердой формы по цифровой 3D модели.

Трехмерная печать может осуществляться несколькими методами с использованием различных материалов. В основе каждого устройства лежит принцип послойного создания или «выращивания» твердого объекта. От размера 3D принтера будет зависеть размер получаемой детали.

UP Box от TierTime

Эта модель 3D принтера заслуживает самых высоких оценок. В нем прекрасно сочетается функциональность и компактность. Размеры области 3D печати составляют 255х204х205 мм, при этом толщина нити 1.75 мм, а толщина слоя 0.1-0.4 мм.

Закрытый тип корпуса позволяет сохранять температурный режим, что положительно влияет на процесс печати. Управляться с UP Box очень просто и не сложнее, чем со стиральной машинкой.

Если вы чувствуете не уверенность в 3D моделировании, разработчики компании подготовили специальный софт, который поможет не только распечатать 3D модель, но и устранить небольшие недочеты. Принтер совместим с операционными системами Windows и Mac OS.

Основным недостатком, который может спугнуть потенциального пользователя остается высокая цена данной модели – 130 тыс.руб. не каждый может выделить из семейного бюджета.

Что же касается нашего мнения, то модель действительно стоящая и если финансовые затраты вас не пугают, то стоит задуматься о приобретении 3D принтера UP Box.

Ultimaker 2+

Еще одна модель топового уровня от голландской компании Ultimaker. Этот 3D принтер готов к работе сразу после распаковки и конструктивно он очень похож на UP Box.

Перемещение экструдера осуществляется в горизонтальной плоскости по двум направляющим, а платформа с пластиной из стекла, которую необходимо выставить в горизонтальное положение ходит вверх-вниз.

При помощи обновленного экструдера Ultimaker 2+ открывается возможность быстрой смены комплекта сопл. Самое распространенное сопло диаметром 0.4 мм установлено изначально. Больший диаметр сопел подойдет если вам нужен быстрый результат, а сопло диаметром 0.25 мм позволит получить самую качественную деталь.

Область печати немного больше чем у UP Box и составляет 223х223х205 мм, толщина нити 2.85 мм, а толщина слоя от 0.02 мм. Загрузка модели для 3D принтера осуществляется с карт памяти типа SD или при помощи порта USB.

Разработчики компании также как и их конкуренты из TierTime, выпускающие UP Box, создали собственное программное обеспечение для подготовки трехмерных моделей к печати, которое называется 3D Cura Software.

К недостаткам можно отнести отсутствие автоматической калибровки платформы и настройки высоты сопла над рабочим столом. К тому же модель имеет открытую конструкцию, что предъявляет особые требования к стабильности температуры в помещении и одновременно хорошей вентиляции – это особенно важно при работе с пластиком ABS.

Цена в 235 тыс.руб. также способна вызвать негодование многих пользователей. Однако она вполне адекватна для Ultimaker 2+, так как обусловлена высоким качеством 3D принтера и точностью получаемых моделей.

Reprap Prusa i3

Один из самых доступных 3D принтеров на сегодняшний день для домашнего использования. Его цена в пределах 13 тыс.руб. порадует экономных пользователей.

Эта модель имеет открытую конструкцию и поставляется в разобранном состоянии, что может создать немало проблем при сборке, даже учитывая обилие информации на всевозможных форумах. К тому же не стоит забывать об особенностях дешевых китайских изделий, в комплекте могут попасться бракованные или некачественные составляющие.

Область печати составляет 200х200х200 мм, толщина нити 1.75 мм, при этом толщина слоя 0.1-0.4 мм. Модели для 3D принтера загружаются с помощью SD карт и порта USB. Для домашнего использования это, возможно, наилучший вариант, если конечно вы не боитесь вышеописанных проблем. Но для производства сложнопрофильных изделий он вряд ли подойдет.

Модели для 3D принтера удивляют своим разнообразием, это может быть мельчайшая пуговка, а может и сложнопрофильная деталь.

Использование 3D принтера стирает границы человеческой мысли, с его помощью можно создать любую деталь, подвластную человеческой фантазии. Модели для 3D принтера в формате stl можно скачать бесплатно в интернете.

Материалы для 3D принтера

В качестве исходного материала в основном используется пластиковая нить, которая плавится и выдавливается через печатающую головку на платформу-основу, формируя слой за слоем заданную трехмерную модель.

В более дорогих 3D принтерах за основу берут порошок из композитных материалов. Еще более дорогие модели могут изготавливать даже металлические детали, но производство и технология данного типа слишком дорогостоящая и не подойдет для домашнего использования.