для чего нужен 3д принтер в домашних условиях
Подводные камни 3D-печати: всем ли нужен такой принтер
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.
3D-принтер для чайников: как перестать бояться и начать печатать
Содержание
Технологии 3D-печати, еще несколько лет назад казавшиеся дорогими и недоступными, с каждым днем становятся все ближе к нам. Сейчас на рынке представлено большое количество моделей 3D-принтеров, простых в управлении и доступных по цене. Выбрать 3D-принтер для начинающих теперь стало гораздо проще.
Присутствуют даже модели, которыми могут пользоваться дети. Как начать печатать 3D-модели с нуля? Мы расскажем об этом подробно.
Суть технологии 3D-печати
3D-печать – это технология, при которой 3D-принтер создает материальный трехмерный объект по компьютерной модели, разработанной в программе 3D-моделирования или на основе 3D-скана. 3D-принтер – это устройство с программным управлением, которое использует данные компьютерной трехмерной модели для послойного создания физического объекта.
Существует много распространенных и хорошо себя зарекомендовавших технологий 3D-печати, и специалисты продолжают работать над их усовершенствованием. Однако лидерство прочно удерживают несколько наиболее удобных в применении технологий – это FDM (fused deposition modeling – моделирование методом наплавления) и стереолитография — SLA (laser stereolithography – лазерная стереолитография) и ее аналог DLP.
Как начать печатать в 3D быстро и легко
Итак, вы решили приобрести 3D-принтер – с чего начать? Прежде всего нужно разобраться в их видах. Принтеры различаются технологиями, по которым они работают – FDM, SLA или DLP, и техническими параметрами. Разберем, какие характеристики имеют эти устройства и на что нужно ориентироваться, выбирая принтер для начала печати.
Характеристики 3D-принтера
Присматриваясь к FDM-моделям принтеров, кроме цены, обращайте внимание на такие параметры:
Перед началом печати на 3D-принтере следует определиться с целями, для которых будет использоваться принтер — от них будут зависеть конструктивные особенности аппарата; определитесь с размерами изделий – от них будет зависеть рабочий объем будущего принтера; всё это повлияет на цену.
Материалы
Два наиболее популярных материала для 3D-печати по технологии FDM, с которыми начинают работать новички – это пластики ABS и PLA. ABS – прочный и долговечный материал, широко распространенный и популярный, устойчив к ударам. Из ABS делаются, например, детали интерьера в авто и конструкторы LEGO, как и многое другое. PLA – биоразлагаемый нетоксичный полимер на основе молочной кислоты, получаемой из кукурузы и сахарного тростника — экологичная замена ABS. Материал хорошо держит форму, выдерживает трение, подходит для создания подвижных деталей.
Большинство принтеров поддерживают работу с несколькими видами пластика.
Если вы планируете начать работу с SLA или DLP-принтером, то важными параметрами будут рабочий объем, точность печати, которая в случае с SLA-технологией намного выше, чем у FDM-моделей, цена расходных материалов и самого устройства.
Подготовка к 3D-печати
Разработка модели
Начинать печатать в 3D лучше с простых моделей — геометрических фигур несложной конструкции. Модели можно разработать самостоятельно, с помощью специальных компьютерных программ. Наиболее легкие и часто используемые:
Программы из этого списка бесплатные, их легко скачать и установить себе на компьютер. Кроме них, можно использовать SolidWorks, 3DS Max, Sculptris и другие.
В качестве альтернативы, можно скачать уже разработанные модели на различных интернет-ресурсах. Например, tinkercad.com, Thingiverse и другие. Главное условие – программа должна сохранять файлы в формате STL. В противном случае придется воспользоваться еще и программой-конвертером для перевода в этот формат. Подробные рекомендации по выбору ПО для моделирования, редактирования и слайсинга 3D-моделей можно найти в этой статье.
Слайсинг и G-Code
Созданную в программе модель необходимо подготовить к печати с помощью еще одного вида ПО. Специальные программы обрабатывают модель, нарезая ее на тонкие слои, в соответствии с которыми затем будет выкладываться пластик. Эта обработка называется слайсингом. Комплект инструкций, который создается в программе-слайсере, называется G-Code.
3D-принтер может иметь комплектное ПО для нарезки STL-файла, либо вам придется установить его дополнительно. Среди рекомендуемых программ – Cura, Slic3r, Repetier и другие. Подробный обзор программ для слайсинга читайте здесь.
Процесс печати
Подготовленную модель можно отправить на принтер через USB-носитель, с помощью SD-карты либо через Wi-Fi. Интерфейс большинства принтеров предназначенных для домашнего использования прост и понятен, не вызывает сложностей с запуском процесса.
На скорость печати влияют настройки принтера, такие как толщина слоя и заполнение, размер и сложность модели. Обычно перед тем, чтобы подержать в руках первую самостоятельно отпечатанную фигурку или деталь, проходит несколько часов.
Обеспечьте хорошую вентиляцию в помещении, где находится принтер, поскольку при его работе от нагревания пластика появляется характерный запах.
Возможные «подводные камни»
Печать первых нескольких моделей – это процесс волнующий, непредсказуемый и захватывающе-интересный. На ваших глазах будет постепенно создаваться новая вещь. Но нужно подготовиться к тому, что не сразу все пойдет гладко. Нежелательно выставлять для печати моделей высокую или максимальную скорость, желая побыстрее получить готовое изделие – спешка скажется на качестве и поверхность изделия может оказаться неровной, а контуры – неаккуратными.
У вас может не сразу получиться подобрать правильную температуру для материала, который планируется использовать. В принтерах используются терморезисторы с разной чувствительностью, что повлияет на температуру с которой будет плавиться пластик.
Даже материалы от одного производителя, но из разных серий или разных цветов, могут слегка отличаться по температуре плавления. Естественно, перегретый пластик может дать неровные, расплывшиеся контуры изделия. Если такое произошло, запаситесь терпением и попробуйте еще раз с другими настройками.
Еще одной возможной проблемой может стать неправильный нагрев платформы. Если платформа имеет слишком низкую температуру, это может привести к отставанию изделия и его деформации.
Обработка готового изделия
Распечатанные на FDM 3D-принтере изделия имеют неровную фактурную поверхность, что обусловлено послойной технологией их создания. На фотополимерных принтерах (SLA и DLP) модели получаются более гладкими, т.к. слои там тоньше, но и они несовершенны и требуют постобработки.
Есть несколько способов, с помощью которых можно сделать поверхность моделей как можно более ровной и гладкой, чтобы придать им более привлекательный вид. В домашних условиях доступно несколько видов постобработки 3D-моделей:
Ошкуривание
Использовать наждачную бумагу или шлифовальную губку можно для моделей не имеющих мелких деталей. Это трудоемкий способ, и он не позволяет добиться глянцевой поверхности, но исключает работу с токсичными растворителями и убирает слоистость с поверхности. После ошкуривания 3D-модель можно загрунтовать и окрасить или покрыть лаком, придав аккуратный вид, либо подвергнуть химической полировке.
Обработка растворителями
Каждому материалу печати соответствует свой растворитель. Основные растворители, которые используются для постобработки 3D-моделей — ацетон и дихлорэтан. Ацетон подходит для обработки изделий из ABS, дихлорэтан – для PLA.
Всю обработку с помощью растворителей нужно выполнять в перчатках и в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе. Учтите, что дихлорэтан – летучее ядовитое соединение.
Если вы решили выравнивать поверхность изделий с помощью кисти, нужно брать кисть с натуральным ворсом. Растворитель нужно набирать в умеренном количестве и наносить быстро, не допуская появления потеков или борозд.
Для полировки берется чистая белая ткань без ворса, желательно из натуральных волокон. Растворитель наносится на ткань, затем ею нужно отполировать поверхность круговыми движениями, вплоть до появления желаемой гладкости.
При обработке парами модель помещают на платформу, лучше металлическую, и устойчиво располагают в емкости, на дно которой налит растворитель. Соприкосновения растворителя с изделием быть не должно. Емкость нагревают до появления паров, сильный нагрев не нужен. Этот способ позволяет добиться максимально ровной и гладкой поверхности модели. Также существуют специальные установки для обработки моделей парами растворителей.
После выравнивания поверхности изделие можно загрунтовать и окрасить. Часто применяются акриловые грунты и краски.
Технологии 3D-печати
Технология FDM
Технология FDM (fused deposition modeling), иначе именуемая как FFF (fused filament fabrication), использует метод послойного наплавления нагретого термопластика. Изначально пластик находится в виде нити (филамента), которая нагревается до определенной температуры и укладывается слоями согласно разработанной 3D-модели.
Принтеры, работающие по технологии FDM, имеют специальную печатающую головку – экструдер, через которую расплавленная нить попадает в рабочее пространство. Существуют FDM-принтеры с одним или несколькими экструдерами. Также эти модели принтеров могут отличаться друг от друга разным устройство механизма перемещения экструдера в пространстве – разной кинематикой.
Этот способ 3D-печати может применяться для создания игрушек, изделий для дома, даже костюмов для косплея. Именно эту технологию чаще используют для построения визуализационных и демонстрационных моделей. FDM-принтеры за последние несколько лет упали в цене и стали наиболее доступными и применимыми для домашнего использования.
FDM-принтеры имеют несколько режимов скоростей печати: 40-50 мм/сек, 80-100 мм/сек и 150 и более мм/сек. На высоких скоростях печати качество модели обычно падает. Преимущество FDM-печати перед 3D-печатью по другим технологиям — в сравнительно доступных ценах на принтеры и материалы. Среди основных недостатков можно назвать необходимость в постобработке изделий, из-за неровностей на поверхности, и меньшую детализацию, по сравнению с фотополимерными 3D-принтерами.
FDM-принтеры
FDM-принтеры отличаются диаметром используемого филамента, обычно это 1,75 и 3,0 мм. Трехмиллиметровый филамент чаще используют в промышленных принтерах, где скорость зачастую важнее гладкости поверхности, а 1,76 — наиболее распространенный диаметр, используемый и в хоббийной 3D-печати, и в профессиональной. Диаметр филамента необходимо учесть при покупке расходников.
Используемые виды пластика – ABS, PLA, поликарбонаты, полиамиды и другие полимеры. Наличие у принтера двух и более экструдеров позволяет печатать несколькими цветами пластика одновременно.
Anycubic Mega-S
Принтер оснащен сенсорным экраном, с помощью которого можно управлять печатью в режиме реального времени. Для печати подойдут такие материалы: PLA, ABS, TPU, HIPS, Wood.
Anycubic Mega-S подходит для домашнего использования, образования и мелкосерийного производства рекламной продукции.
Цена — 23 900 руб. (актуальную стоимость уточняйте на сайте).
FlashForge Adventurer 3
Adventurer 3 – 3D-принтер с одним экструдером. Размер рабочей камеры – 150 x 150 x 150 мм. Работает с пластиками PLA и ABS. Принтер имеет функцию автоматической загрузки филамента и гибкую подогреваемую платформу. Adventurer 3 поддерживает 5 способов отправки файлов на печать. Толщина слоя – от 100 мкм. Подойдет для домашнего использования, создания игрушек и сувениров. Цена – от 43 900 р. (уточняйте на сайте).
Подробнее о принтере читайте здесь.
Wanhao Duplicator 12/300 с двумя экструдерами (D12)
Wanhao Duplicator 12/300 с двумя экструдерами (D12) имеет открытую конструкцию с вместительной рабочей камерой 300 х 300 х 400 мм. Печатает модели с толщиной слоя 100-400 мкм. Гибкая платформа способствует простому отделению готовых моделей. Сенсорный экран с диагональю 5″ имеет интуитивно понятный интерфейс и обеспечивает удобное управление печатью на всех этапах. Есть возможность экспериментировать с видами пластиков, но нужно учитывать, что максимальная температура нагрева составляет 260ºC. Цена – 33 500 р. (уточняйте при заказе).
Подробнее о принтере читайте здесь.
Как заработать на FDM-принтере
Сколько можно заработать с помощью 3D-печати — зависит от типа продукции, которую планируется изготавливать, спроса на нее, цены расходников, затрат на постобработку и других факторов. При выполнении заказов, например, на изготовление костюмов для косплея, при средней сумме заказа в 30000 р., FDM-принтер может окупиться за 5-15 заказов (зависит от цены принтера).
При желании открыть бизнес и зарабатывать на 3D-печати стоит приобрести модель печатающую как минимум двумя филаментами одновременно – это позволит создавать гораздо более привлекательные изделия, за счет использования нескольких цветов, или более гладкие, при использовании растворимого материала для печати поддержек. Для этой цели начинающему пользователю подойдут Wanhao Duplicator 12/230 с двумя экструдерами и Anycubic 4MaxPro v.2.
Технология DLP
Данная технология во многом схожа с технологией SLA. Общее в их принципе работы – отверждение жидкого фотополимера светом. В технологии SLA фотополимер затвердевает при воздействии лазерного луча на конкретные области модели, а DLP использует для полимеризации ультрафиолетовый проектор и излучение попадает на весь слой изготавливаемой модели одномоментно. DLP, а тем более LCD-принтеры (использующие LCD-матрицу вместо проектора) как правило доступнее аппаратов с технологией SLA.
По технологии DLP модель формируется при постоянном подъеме и опускании платформы. Когда платформа находится в нижней точке своего движения, срабатывает ультрафиолетовый проектор и засвечивает очередной слой материала, вызывая его полимеризацию. Затем платформа поднимается, чтобы свежий слой модели оторвался от проекционной поверхности и чтобы под него попала следующая порция фотополимера, а затем модель опускается на высоту нового слоя над дном ванночки. Этот слой также засвечивается и твердеет. Процедура повторяется до полного завершения модели.
Как заработать на фотополимернике
Применяются DLP-принтеры в стоматологии, для изготовления прототипов коронок и протезов, в ювелирной промышленности, дизайне, производстве сувенирной продукции, машиностроении и других сферах.
Положительная сторона метода – в возможности изготавливать модели с высокой детализацией и гладкой поверхностью, не требующей такой серьезной постобработки, как при печати по технологии FDM. Точность печати по технологии DLP сопоставима с точностью технологии SLA и начинается от 12 микрон у отдельных устройств, по сравнению с минимально возможными 50 мкм у FDM-моделей.
Недостатком технологии можно назвать довольно высокую стоимость расходных материалов. Цена на фотополимерные смолы начинается от 80$ за литр, тогда как килограмм пластиковой нити для FDM-печати можно приобрести за 35$.
DLP-принтеры
На рынке сегодня представлены различные модели DLP-принтеров. Присутствуют и бюджетные, подходящие для использования дома, и достаточно дорогостоящие, предназначенные для частого использования и масштабного производства.
Anycubic Photon Mono SE
Anycubic Photon Mono SE — LCD-принтер с рабочей камерой 130 х 78 х 160 мм. Толщина слоя – от 10 мкм. Имеет пульт дистанционного управления, который значительно облегчает работу и управление процессом печати. Высокая скорость печати, при скромных габаритах самого принтера, позволяет использовать принтер как дома, так и в офисе, в том числе для мелкосерийного производства небольших деталей. В принтере предусмотрена система охлаждения, для стабильной печати и увеличения срока службы устройства. Цена – от 38 500 р. (цена может изменяться, уточняйте на сайте).
Подробнее о принтере читайте здесь.
Phrozen Sonic Mini 4K
Принтер Phrozen Sonic Mini 4K имеет рабочую камеру с размерами 134 х 75 х 130 мм и позволяет создавать изделия с толщиной слоя от 10 мкм. Полупрозрачный защитный колпак, закрывающий принтер во время печати, препятствует распространению запаха при полимеризации. Сенсорный экран позволяет наблюдать за процессом печати и своевременно его корректировать. Устройство будет полезно как любителям, так и профессионалам, так как его скорость работы и высокое разрешение удовлетворяют требованиям стоматологических клиник и ювелирных мастерских.
Цена модели – 39 900 р. Цена может изменяться, уточняйте на сайте.
Подробнее о принтере можно почитать здесь.
Wanhao GADOSO REVOLUTION 1 (GR1)
Фотополимерный принтер Wanhao GADOSO REVOLUTION 1 (GR1) имеет вместительную рабочую камеру — 140 х 78 х 200 мм. Благодаря своей высокой производительности и точности, принтер может использоваться в ювелирном деле и стоматологических клиниках. Толщина слоя – от 35 мкм. Цена – 42900 р. (необходимо уточнять при заказе).
Подробнее о принтере читайте здесь.
Какую технологию выбрать?
Технология FDM больше подходит для печати моделей больших размеров, не требующих высокой детализации. Расходные материалы для нее – пластики ABS, PLA и другие, недороги и постоянно есть в продаже. По этой технологии можно быстро и просто изготовить игрушку, несложный инженерный или дизайнерский прототип, сувенир или бытовую деталь. Недостаток – грубая шероховатая поверхность, в большинстве случаев требующая постобработки.
Источник: all3dp.com FDM-принт после печати и после химической полировки.
Технология SLA или близкая к ней DLP позволяют создавать объекты малых размеров с высокой детализацией. Это могут быть изделия стоматологического назначения, прототипы ювелирных изделий, инженерных моделей сложной конструкции. Стереолитография позволяет получить изделие с гладкой поверхностью, требующее минимальной постобработки.
Если вы приобретаете 3D-принтер, чтобы освоить печать с нуля и, возможно, начать на этом зарабатывать в будущем, лучше попробовать начать с принтера FDM. Это не потребует значительных финансовых вложений и позволит изучить тонкости 3D-печати на довольно простых в обращении устройствах.
SLA или DLP-принтеры предназначены для изготовления более сложных по конструкции моделей. Стоимость принтеров и расходных материалов этой категории окажется выше, поэтому начинающему пользователю стоит выбирать их либо при наличии некоторого опыта в 3D-печати, либо для применения в конкретной сфере, где эта технология необходима – стоматология, ювелирное дело, инженерное конструирование и т.д.
Промышленные технологии
Кроме распространенных среди начинающих FDM, SLA и DLP-технологий, которые позволяют создавать небольшое количество копий, существуют промышленные технологии. Их цель – создание высокоточных прототипов, 3D-печать моделей для автомобильной, авиационной и других отраслей промышленности. Кроме пластика, для печати могут использоваться металлы, стекло, керамика, композитные материалы.
Технология SLM – выборочная лазерная плавка, при которой, с помощью лазеров высокой мощности, из металлических порошков создаются трехмерные объекты. Позволяет создавать модели из тугоплавких и особо прочных металлов и сплавов, таких как титан, кобальт-хром, нержавеющая сталь и специализированные сплавы. Часто применяется для создания полых моделей, прототипов сложных конструкций с большим количеством отверстий и полостей, которые невозможно создать более традиционными методами производства. Также используется в медицине, для создания ортопедических имплантатов.
Технология выборочного лазерного спекания, или SLS, состоит в последовательном спекании слоев порошкообразного материала с применением мощных лазерных установок. Расходные материалы – различные пластики и композиты. Эта технология позволяет печатать модели любой сложности без создания опорных структур, как это происходит при печати по технологии SLA или FDM.
DMLS – технология прямого лазерного спекания металлов. Используется для производства металлических деталей сложной формы. По сути — специализированный вариант SLS для металлов, где частицы металлического порошка спекаются под действием лазера.. Технология DMLS применяется в аэрокосмической, стоматологической, медицинской отрасли и других областях, где необходимо изготовление сложных металлических деталей.
Технология многоструйного моделирования MJM сочетает в себе элементы SLA, 3DP (струйной трехмерной печати) и FDM — она может использовать фотополимеры, печатает по струйному принципу и наносит материал сверху вниз. Построение моделей происходит с помощью печатной головки, имеющей большое количество сопел – от 96, до 448 в современных моделях. Используемые материалы – термопластики, воски и фотополимерные смолы. Для MJM характерна высокая точность – от 16 микрон. Технология применяется для создания прототипов небольших размеров с высокой степенью детализации. Сфера применения – стоматология, разработка электронных компонентов, ювелирное дело, промышленный дизайн.
PolyJet
Альтернативой MJM стала технология PolyJet – создание моделей путем послойного отверждения жидких фотополимерных материалов под действием УФ-лучей. Отличается высоким качеством поверхности и точностью печати. Применяется вымываемая поддержка. Для объектов размером до 50 мм точность находится в пределах 20-85 мкм. Применяется для создания выжигаемых моделей, а также мастер-моделей для литейных форм и вакуумной формовки.
Выводы
Освоить азы 3D-печати начинающему будет несложно. Современные 3D-принтеры просты в управлении и часто имеют необходимое установленное ПО. Выбирая для себя первый 3D-принтер, можно начать с простой бюджетной модели FDM или SLA-технологии, а затем перейти на более функциональные и сложные устройства, которые помогут получать более совершенные результаты.
Выбор 3D-принтеров, функций, возможностей и перспектив огромен. В Top 3D Shop обязательно посоветуют, какая модель будет лучше всего соответствовать вашим запросам, возможностям и задачам.