Буквально несколько лет назад о 3D принтерах в Украине мало кто слышал, а сегодня они уже набирают популярность. Но пока в других странах покоряет производство, мы находимся на стадии освоения . Ввиду их относительно высокой стоимости о повальном распространении последних пока рано говорить, но мы однозначно движемся к популяризации 3D-технологий. Итак, в сегодняшней статье мы постараемся подробно разобраться, зачем нужен 3D принтер.

Вы наверняка уже слышали массу информации на эту тему и знаете, что 3D принтер, применение которому находится практически в каждой сфере, устройство чрезвычайно полезное. Так, незаменимы в области стоматологии и создания ювелирных изделий, а находят себя на крупных заводах по производству компонентов к самолетам и автомобилям. И это не говоря уже о том, сколько пользы приносит 3D-печать в медицине. Но это разговор о глобальных возможностях. Что касается частного применения, здесь все не менее интересно.

Зачем нужен 3D принтер дома

Итак, зачем нужен 3D принтер дома? Применений ему масса, и вот основные из них:

Ремонт и восстановление поврежденных деталей

Настольный 3Д-принтер поможет вам сэкономить время и деньги в случае поломки каких-либо деталей. Все, что понадобится, это 3D модель необходимого компонента и оптимальный материал для его воссоздания.

Дизайн

3D-печать – признанный инструмент дизайнеров, за счет которого возможно вывести свой творческий потенциал на новый уровень. Чего только не печатают умельцы: восхитительные дизайнерские музыкальные инструменты, украшения, предметы домашнего декора, элементы одежды и т.д. Благодаря бескрайним возможностям и огромному количеству доступных материалов для печати воплотить в жизнь можно любое задание.

Создание прототипов инженерных приборов

Основная задача 3Д-печати заключается как раз в быстром , потому она с легкостью справится с любым проектом в этом направлении. А разнообразие будет только способствовать выполнению поставленных задач.

Изготовление сувениров и игрушек

Многие фанаты используют 3D принтер для создания фигурок персонажей и атрибутов из любимых игр и фильмов. Уже сейчас в открытом доступе можно найти 3D модели популярных элементов масс-медиа. И вдобавок, всегда можно смоделировать что-то свое.

Печать полезных мелочей для дома

Вы сами знаете, какие вещи упростили бы вашу жизнь и представляете, как лучше воплотить их в реальность. А 3D принтер способен в этом помочь. Понадобятся лишь навыки моделирования и немного фантазии.

Производство макетов

Не забывайте, что все 3D-печатные объекты поддаются постобработке. Таким образом, создание реалистичных макетов – лишь дело времени.

Мечты фантастов начинают обретать потребительскую реальность: 3D-принтеры выходят на массовый рынок, и сегодня их может купить ну почти что любой человек. Можно напечатать себе пистолет или макет домика. А точно ли оно нам надо? Вот про это сегодня и поговорим.

3D-принтеры: зачем они нужны и как они работают

Поскольку обычные 2D-принтеры уже утратили потенциал к развитию - развито уже всё, что только можно и нельзя - пора обращать взоры к печати в трёхмерном пространстве. Признайтесь, ведь вы не раз мечтали, чтобы можно было не покупать себе вещи, а просто напечатать их. И сегодня это уже можно, правда, с массой оговорок.

3D-принтеры сегодня в моде. Выпущено уже несколько сотен моделей, только это ни о чем не говорит: все они работают в основном по одному и тому же принципу, и даже «фирменное ПО» используют одинаковое, отличающееся подчас только цветом кнопочек. Подчеркиваем, что мы говорим о моделях дня сегодняшнего: такие принтеры быстро эволюционируют, и уже завтра (или через месяц) может выйти на рынок что-нибудь революционное и сногсшибательное.

Итак, что же такое 3D-принтер для домашнего использования? Это устройство, использующее метод послойного изготовления физического объекта из виртуальной 3D-модели. Первые принтеры такого типа появились еще лет 30 назад, и на сегодняшний день представлены десятком разных типов. Перечислять мы их не будем, а пристальное внимание обратим на один, самый доступный обычному пользователю тип сегодня: FDM 3D-принтер. FDM расшифровывается как «моделирование методом наплавления» (Fused Deposition Modeling).

Принцип действия FDM-принтера прост: раздаточной головкой на поверхность охлаждаемой платформы-основы выдавливаются капли находящегося в разогретом состоянии термопластика. Быстро застывая и слипаясь между собой, капли формируют слои создаваемого объекта. Так и получается в итоге объемный предмет, с которым потом что-нибудь можно сделать.

Зачем?

Первое, что нужно для себя понять - а зачем, собственно, нужен 3D-принтер? Что мы хотим - просто развлекаться и создавать модели и макеты? Использовать принтер для ведения бизнеса? Воплощать творческие фантазии? Бизнес, конечно, оценил 3D-печать давно: такие мировые промышленные гиганты, как Airbus, Boeing, General Electric, Ford, Siemens, NASA используют их постоянно; и это не говоря уже об инженерах, ученых, медиках и огромном количестве мелких предпринимателей.

Дома 3D-принтер открывает широчайшие возможности использования и применения своей фантазии, и поскольку самые дешевые модели стоят от 20 тыс. рублей и выше, они доступны практически каждому человеку с компьютером.

Применений на самом деле можно найти массу. Кто-то задумает сделать себе стол с макетами, воссоздающие какую-нибудь область реально существующую или фантастическую (скажем, поверхность планеты из «Звездных войн»). Кто-то напечатает себе солдатиков и вспоминает детство. А кто-то печатает паззлы детям, придумывая все новые и новые варианты. К тому же можно создать работоспособный макет чего-то более сложного.

А один индивидуум вообще напечатал себе пластиковый и полностью работоспособный пистолет, который не виден на металлодетекторах. В связи с этим законники некоторых стран уже начинают беспокоиться на тему срочного внесения поправок в соответствующие законы, дабы не превратить новую технологию в оружие массового уничтожения (хотя Форд тоже не отвечал за то, что кто-то совершал ограбления, пользуясь его машинами).

В общем, резюмируя, можно выделить несколько основных преимуществ 3D-принтеров: домашнее творчество, использование более сотни различных типов материалов (не только огромное количество самых разнообразных пластиков и полимерных смол, но и металлы, бумага, керамика, ткань, пищевые продукты, соль, лунный и марсианский грунт и даже живые клетки!), универсальность и снижение трудоёмкости (один принтер может заменить несколько сложных агрегатов), простота в использовании (об этом мы поговорим далее), экономичность, быстрота создание объектов и гибкость технологии.

Кстати, в сферу применения можно включить и медицину: инновационная биомедицинская печать сможет предложить в ближайшем будущем искусственные органы и ткани тела, а сегодня уже можно печатать протезы и хирургические имплантаты.

Как?

Предположим, вы купили себе 3D-принтер, он стоит и занимает места примерно столько, сколько обычный принтер (или, скорее, МФУ), и далее нужно создать в специальной программе объект для печати. А программ таких множество: Google SketchUp, 3DCrafter, 3Dtim, BRL-CAD, FreeCAD и другие (тысячи их). Желательно, конечно, хоть что-нибудь понимать в CAD-моделировании, но и без этого программы достаточно просты для применения даже новичками.

После смоделированной 3D-версии наступает время её обработки специальной программой (называемой также «слайсером» или «генератор G-кода»). Исходный объект делится на множество тонких горизонтальных слоев и преобразуется в некий цифровой код, понятный 3D-принтеру. Другими словами, генератор создает набор команд, которые указывают 3D-принтеру, как и куда нужно наносить материал при 3D-печати данного объекта. Для пользователя данный этап работы не скажет ничего, потому что фактически принимать участие в нем он в нем не сказать чтобы будет.

А потом наступает волнительный момент печати (кстати, в Windows 8 есть даже поддержка драйвера 3D-печати для принтера MakerBot). Начинается построение объекта из тонких горизонтальных слоев материала.

Сам по себе процесс довольно прост. В самом начале рабочая платформа находится в верхнем положении, а печатающая головка накладывает на неё нижний слой объекта. После того, как сформирован первый слой, рабочая платформа опускается на толщину слоя, и печатающая головка накладывает новый слой материала на предыдущий. Данный цикл повторяется до последнего слоя, то есть до момента завершения создания объекта.

Висящий в воздухе подбородок Ленина был напечатан на недорогом 3D-принтере с подпоркой,

которая в дальнейшем будет отломана, а подбородок – подрихтован.

Если же есть необходимость напечатать висящий в воздухе объект (например, гарцующую лошадь), то сегодня для таковых используется разнообразные подпорки, которые после завершения процесса отламываются или отрезаются, а место стыка шлифуется вручную. В дорогих (то есть хороших) принтерах для подпорок используется водорастворимый материал: после печати модели опускается в воду, где лишние подпорки растворяются.

Параметры печати

О скорости пока речь и не идёт. Понятно, что создание одного объекта займет далеко не один час работы принтера, поэтому выбор 3D-принтера сегодня состоит в выборе между параметрами и решении, насколько тот или иной параметр важен.

И самый главный из них - разрешение печати. Здесь под этим понятием подразумевается минимально допустимая высота слоя материала, с помощью которого может печатать данный 3D-принтер. Разрешение печати принято обозначать в микрометрах (мкм, микрон, тысячной доле миллиметра). Понятно, что чем тоньше слои, тем меньше заметен переход между ними: в итоге поверхность объекта более гладкая, а детали - более выразительные. Обратная сторона высокого разрешения - увеличенное время печати, большая нагрузка на печатающие механизмы и быстрый износ. Разрешение печати зависит от технологии работы принтера, точности печатных механизмов, выбранного материала и настроек приложения.

На сегодняшний день самый точный 3D принтер может печатать с высотой слоя в 50 мкм.

Вторая важная характеристика - рабочий объём (он же - «область печати» или «зона печати»). От него зависит размер напечатанного объекта. Фактически он обозначает зону досягаемости (охвата) печатающей головки принтера в трех плоскостях.

Третий пункт - какими типами пластиковых нитей может печатать принтер. Самыми распространенными на сегодняшний день являются ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) и PLA (полилактид). Некоторые принтеры могут печатать обоими типами, некоторые - только одним из них. Но кроме этих двух типов есть и другие (ещё парочка самых распространенных - HIPS - ударопрочный полистирол и PVA - поливинилацетат), и все они обладают рядом физико-химических характеристик: растворимость в воде, гибкость, структура и запах, прочность и даже свечение в темноте. Возможность печати тем или иным пластиком обуславливается наличием/отсутствием подогрева платформы (который в идеале должен присутствовать), рабочим диапазоном температур экструдера (нагревательный элемент, который плавит пластик) и конструкцией камеры для печати. В идеале лучше всего выбирать принтер с максимальным количеством поддерживаемых нитей, чтоб не ограничивать себя - как сейчас, так и в будущем.

А последний пункт, как ни странно, - страна-производитель. Сейчас на российском рынке можно найти модели из США и Европы, китайские и российские. Американские и европейские модели зачастую завозят в Россию небольшими партиями, а сами компании-производители не имеют официальных представителей в России. Качество китайских моделей на порядки отстаёт от всех прочих, понятное дело, и тут выигрыш идёт больше уже в цене.

Производители

Помимо китайских и кустарных принтеров (да, его реально собрать дома самостоятельно), есть несколько моделей, которые популярны больше остальных, и поэтому их поддержка программным обеспечением максимально широка, если можно так говорить о столь новой области. На сегодняшний день это модели MakerBot Replicator 2, PrintBox3D One, Picaso Designer, UP Plus 2, Cube и CubeX. Отличия у каждого из них сводятся к перечисленным в предыдущем параграфе пунктам, размерам камеры и различным дополнительным опциям наподобие Wi-Fi-модуля. Помимо этих моделей, есть, конечно, и другие, но опять-таки нельзя сказать, что они сильно отличаются с технической точки зрения: всё-таки это больше страна-производитель, размеры, скорость печати и количество поддерживаемых типов пластика.

Вот такие они, поворотные принтеры

Напоследок нужно сказать про поворотные 3D-принтеры. Они пока что совсем никакой популярностью не пользуются, но у них есть всё-таки ряд существенных преимуществ по сравнению с «традиционными» 3D-принтерами - если последние можно так назвать. Главное из них - 3D-принтер с поворотной платформой обеспечивает больший рабочий объем по сравнению с устройствами, работающими в декартовой системе координат. Такой принтер использует полярную систему координат (радиус и угол), чтобы рассчитать движение печатной головки: система автоматически конвертирует модели, созданные в декартовой системе координат, в полярные координаты. Поэтому с подобным 3D-принтером можно использовать стандартное ПО, использующееся в «традиционных» 3D-принтерах без поворотной платформы. Физически это выглядит вполне очевидно: платформа вращается, а его экструдер движется по радиусу платформы от её центра к краю. Такая конструкция в два раза сокращает путь экструдера и снижает необходимость его поддержки.

Недостатки 3D-принтеров

Минусы есть у всего, и 3D-принтеры - не исключение. Поэтому на сегодняшний день у технологии существует определенное количество недостатков.

И первый из них - это, наверное, размеры печати. Вы видите на фотографиях «шкафчики» этих принтеров - и вот именно ими всё и ограничивается. Принтер может напечатать только то, что поместится на платформе. А что-то больше этого - разве что по частям, а затем части придется тем или иным образом склеить. И даже несмотря на то, что уже сейчас существует прототип 3D-принтера, размеры рабочей платформы которого практически не ограничены ничем, о массовом внедрении такой технологии говорить пока рано.

Второй недостаток касается самой технологии. Послойная структура сама по себе означает, что между этими слоями всегда будет некий рубеж, переход: поверхность останется матовой и шероховатой. Конечно, последующая обработка может «сгладить углы» во всех смыслах, но эта «доработка напильником» явно не говорит в пользу технологии. К тому же, слоистая структура означает меньшую плотность и, соответственно, меньшую прочность объекта, по сравнению с цельными деталями.

Третий недостаток - достаточно высокая цена 3D-принтеров на сегодняшний день. Они стоят от 20 тысяч рублей, а хорошая модель стоит в среднем 100 тысяч, и пока подешевение не ожидается.

Так покупать или нет?

Формально покупка 3D-принтера для дома сегодня оправдана только в том случае, если вы можете определить для себя сферу его применения. Выбор моделей достаточно широк, энтузиасты могут собрать принтер даже у себя дома, но тем, кто не хочет сильно рисковать, можно порекомендовать выбрать или одну из самых популярных моделей, которые поддерживаются распространенным и доведённым до ума программным обеспечением (и при этом можно выбрать из десятков приложений). Если же покупка такого необычного агрегата у вас не стоит остро, можно попробовать подождать годик-другой, пока технология не разовьётся достаточно для того, чтобы унифицироваться по максимуму и избавиться от массы неудобных ограничений, которые свойственны ей сегодня.

В любом случае, будущее у технологии весьма радужное и применение она себе уже нашла: а в будущем сферы применения будут только шириться.

Ещё год назад, когда мне рассказывали, как полезно купить 3D-принтер, я отвечал: "Дорого и не нужно". Нет, ну что вообще можно на нём напечатать? Миньонов? А зачем? Нет, можно, конечно, напечатать много крокодилов, от них хоть польза есть, они могут прищепками работать

Но разделив цену принтера на число крокодилов, получается, что дешевле всё-таки из заказать печать на стороне (или вообще обойтись без них).

Как окупить принтер, я до сих пор не придумал, а вот как получать от него глубокое моральное удовлетворение - вполне. Вот, скажем, есть игрушка из Макдональдса. Совершенно бесполезная, разумеется.

Всё бы ничего, но у одного кольца штыри коротковаты, оно всё время вываливается. Как следствие, вдобавок к бесполезности игрушки получаем ещё грустного ребёнка. Как исправить? Штангенциркуль в зубы, 15 минут возни, и вот у нас уже модель, в которой штыри нужной нам длины.

Ещё 25 минут самостоятельного жужжания принтера, и получаем не менее бесполезную игрушку, но уже довольного ребёнка.

Или, скажем, фанерный кукольный домик. Это мы, взрослые, давим при сборке аккуратно, а ребёнку сломать ушко на фанерке - раз плюнуть. Как помочь детскому горю? Лобзиком? Не для моих кривых рук... Берём большой штангенциркуль, обмеряем останки, рисуем и печатаем протез. 20 минут на обмер и рисование (уж больно форма у него замысловатая), 15 минут на печать.

Кстати о протезах. Сломанная нога у клавиатуры - нормальное явление. Не обошла эта проблема и меня. Сначала я потратил вечер, пытаясь найти готовую модельку на сайте thingiverse.com. Дохлый номер! Ног много, моей модели клавиатуры -не находится. Как-то не популярна марка genius на западе. Наверняка нужная мне ножка там была, просто под другим именем, но они все так похожи. Не печатать же все подряд и пытаться засунуть... Поэтому потеряв вечер на поиски, я сел и всего за час набросал свой вариант. Ещё через 15 минут он уже был на стекле. Как говорится, найдите десять отличий (хотя я одно отличие знаю, но это не мешает клавиатуре жить с протезом без проблем уже 4 месяца).

Мой знакомый уже чинил себе автомобиль, допечатывая развалившуюся штучку от одной панели в салоне. Он же сделал хитрую кнопку для посудомойки взамен сломавшейся.

В общем, фраза: "Блин, из-за этой пластмасски придётся всё выбрасывать", либо эксперименты со вплавлением металлической замены отколовшимся кусочкам, уходят в прошлое. Теперь появляется фраза: "Где мой большой штангенциркуль?", остальное сделает 3D принтер.

Будучи радиолюбителем, я делаю для плат корпуса. Иногда в результате получается что-то такое

А иногда, после некоторых опытов, вот такой красивый корпус с кнопочкой срастается с другими (тоже напечатанными), и получается вот такой Франкенштейн (когда закончу разработку, сделаю финальный симпатичный корпус)

Пусть страшно, зато не надо думать, куда всё засунуть. Знай себе обмеряй поделки. Но чтобы спроектировать корпус, надо часа 3-4. Однако, иногда он совершенно не нужен. Тем не менее, многие знают, что под плату, чтобы она не замкнула, надо приделать какую-то диэлектрическую пластину.

И начинается... Найди материал, вырежи, привинти винтиками (или проволочками)... Опять же, выбери между красотой и трудозатратами... С 3D принтером, всё снова упирается в фразу: "Где мой большой штангенциркуль?". 15 минут возни, и вот уже готова моделька

Ну нет там ничего сложного. Несколько типовых элементов, более 15 минут не нужно (это у полноценного корпуса надо всё подогнать и сделать, чтобы надёжно половинки сходились) Полчаса принтер самостоятельно жужжит в углу, и вот результат (теперь точно не замкнёт ни на что)

По материалам, на неё ушло менее трёх метров филамента. Катушка Прототайпера 750 граммов в длину примерно 310 метров. пока не измерял. Ну пусть 1200 рублей за катушку стоит. Получается, прототайпера бы ушло на 12 рублей (ну не измерял я пока что PLA, на фото - он, но цены за метр - сходные). Короче, даже я к этому спокойно отношусь, а у меня отношение к расходникам из серии "Я не жадный, я домовитый".

Кто скажет, что разработка подобных моделей - дело сложное, которому учат с детства - напомнит мне меня год назад. Я тогда тоже так считал. У меня в школе по черчению была тройка, и в жизни я ничего не чертил. Забудьте о своих страхах! Выкиньте из головы образ кульмана! Отдайте карандаши и линейки детям! Рейсшинам место в музее! Рисование в современных средствах разработки - увлекательнейший процесс! Надо просто поглядеть учебные фильмы.

Главное - если фильм кажется занудным - выключать без сожаления. YouTube полон занимательных фильмов про любые средства разработки на самый изысканный вкус. Там же есть не учебные, а демонстрационные фильмы, где люди просто рисуют что-нибудь. Ну, скажем, бутылку для Кока Колы, или пульт дистанционного управления. Вот я такие фильмы две недели поглядел, понял суть, а дальше - начал пытаться рисовать своё.

Главное - преодолеть страх, когда ещё ничего не получается. Не получилось - смотрим ещё раз, а как оно получилось в кино. Ещё 2-3 недели по вечерам (ну не на телевизор же их тратить), и вот уже всё получается без помощи фильмов. Работу на конструктора 3D моделей поменять вряд ли смогу, но вот воскликнуть: "Где мой большой штангенциркуль?" и решить очередную домашнюю проблему, либо просто набросать корпус для очередной макетки - вполне. Чего и всем желаю.

Итого. 3D принтер - ну я не знаю, как его окупить, но Глубокое Моральное Удовлетворение от обладания им - огромно. А оно деньгами не измеряется. Просто незачем брать дорогой принтер. Вполне хватит простенького. Правда, такой криворукий человек, как я, всё-таки предпочёл взять не только простенький, но ещё и чтобы сразу был собран... Крепко собран. И сочетал в себе хорошие узлы. Нет, ну как не похвалить то, что у меня используется? У меня . Он вполне себе удовлетворяет этим параметрам.

Как напечатать настольную лампу, какой пластик выбрать и какие бывают 3D принтеры.

Ещё несколько лет назад 3D печать в домашних условиях была родом из далёкой фантастики. Сегодня найти и купить специальный принтер , который может создать практически любую вещь, не проблема.

Китайские площадки предлагают множество различных вариантов трёхмерных принтеров – только плати. Но если вы решили порадовать себя и окунуться в увлекательный мир трёхмерного моделирования и печати – лучше всего обращаться к профессионалам, которые не только расскажут всё о подобных устройствах на родном русском языке, но и подберут идеальную модель 3D принтера именно вам.

И правда, зачем заказывать «кота в мешке» из Китая, ждать несколько недель и получить непонятно что, с иероглифами вместо инструкции? Гораздо удобнее прийти в шоу-рум, выбрать понравившийся принтер, получить исчерпывающие консультации и получить гарантию и техподдержку после покупки.

Зачем дома нужен 3D принтер:

Это интересно. За разумные деньги получаешь свою личную студию для создания различных предметов – начиная от крючка в прихожей, заканчивая полноценной кухонной утварью или настольной лампой.

Это полезно. Если у тебя дома завёлся такой гаджет, будь готов осваивать 3D моделирование на компьютере, чтобы не рыскать по просторам интернета в поисках нужного чертежа. Кто знает – может у тебя откроются таланты к 3D-Max или ArchiCAD, и ты будешь даже зарабатывать своим хобби на жизнь.

Это просто. Если ты не хочешь заморачиваться и изучать программы, в интернете полно сайтов с десятками тысяч готовых моделей (), которые нужно только скачать и скормить твоему принтеру, чтобы получить желаемую вазу или чехол для смартфона, например.

Это круто. К тебе будут обращаться друзья и родственники, с просьбой сделать для них новую вазу или статуэтку; девчонки будут с замиранием сердца следить за процессом печати, а если ты счастливый отец – недостатка в игрушках у твоего чада точно не будет.

5 фактов о 3D печати

1. На 3D принтере можно напечатать настоящий автомобиль. В фильме Skyfall про Джеймса Бонда некоторые сцены с погонями и авариями сняты с участием напечатанной на принтере машины Aston Martin DB5 в масштабе 1:3.

Для создания этой модели была привлечена немецкая компания Voxeljet, которая предоставила для съёмок 3 копии шпионского авто. Одна из них даже сохранилась и была впоследствии продана на аукционе за 100 000 фунтов стерлингов.



2. Звёзды кино щеголяют в нарядах, напечатанных на 3D принтере. Дизайнер Майкл Шмидт и архитектор Фрэнсис Битонти создали с помощью принтера самое настоящее платье для фотомодели Диты фон Тиз, в котором она щеголяла на мероприятии в нью-йоркском Ace Hotel.



3. Через несколько лет на 3D принтере можно будет распечатать человека целиком. На данный момент не проблема распечатать отдельные органы, кожу и кости. Успешное создание различных протезов, начиная от человеческого уха и заканчивая внутренними органами, позволяет надеятся, что первого распечатанного человека мы увидим своими глазами в этом веке.



4. На 3D принтере можно распечатывать не только пластиковые модели. В зависимости от исходного материала, изделия могут быть керамическими, деревянными, титановыми, резиновыми или золотыми – всё зависит от твоей фантазии и модели принтера.



5. 3D печать существует с 1980-х годов. В те годы Чаком Хиллом была изобретена технология стереолитографии. В ней применялись ультрафиолетовые лазеры для фиксации фотополимера, слой за слоем для создания законченной трёхмерной физической модели.

Какой принтер выбрать для дома?

Среди большого разнообразия моделей, все 3D принтеры можно разделить условно на 2 категории:

• 3D принтер с технологией послойного наплавления (FDM)
• 3D принтер, использующий для создания моделей фотополимерные смолы (SLA)

FDM принтер доступен для широкого круга пользователей. Именно такие в большинстве продаются на китайских торговых площадках. Для печати моделей в FDM принтере в основном используется пластик двух видов: PLA и ABS, отличающиеся друг от друга химическим составом.

PLA пластик – биосовместимый и экологичный, отличный вариант для печати дома. ABS пластик – изготавливается из нефти, более стойкий к серьёзным нагрузкам, агрессивным средам, и в целом является материалом промышленного назначения.

Стать обладателем такого принтера можно за 32 900 рублей , получив в подарок две катушки с пластиком, бесплатную доставку и обучение азами пользования устройства.

FDM принтер отличается простотой настройки и использования. Достаточно 30-ти минут, чтобы запустить создание своей первой трёхмерной модели даже самому неподготовленному пользователю.

В течении нескольких часов принтер будет слой за слоем создавать требуемую фигуру, накладывая расплавленный пластик, будто пирог, на производственную платформу.

Остаётся лишь наблюдать за магией создания уникальной вещи, нетерпеливо посматривая на часы.

Другой тип 3D принтера, фторополимерный (SLA), подходит для небольших компаний, стоматологических клиник и конструкторских бюро. Само устройство, как и расходные материалы, стоят существенно дороже, чем у FDM моделей, но и результат того стоит.

Потратив один раз 419 900 рублей на это устройство, можно создавать высокоточные прототипы и различные мастер-модели, начиная от протезов и заканчивая бутылками, стаканами и запчастями для макетов игрушечных поездов. Такой принтер можно использовать даже ювелирам, для изготовления макетов украшений, вплоть до совсем маленьких серёжек или брошек.

3D принтеры – полезная в хозяйстве вещь

Если ты всегда мечтал создавать вещи и удивлять окружающих, сейчас самое время прикупить себе 3D принтер и начинать творить. В XXI веке устройство для распечатки любых физических предметов стоит дешевле твоего iPhone в два раза. А радости, будь уверен, принесет поболее.

Нужна шестерёнка? заглушка для трубы? Держатель туалетной бумаги? Ты всё это можешь распечатать за несколько кликов мышкой. Как насчёт эксклюзивного набора шахматных фигур, статуэтки или изящной вазы для фруктов на кухню? Запросто – просто берёшь или рисуешь чертёж и отправляешь на печать.

Объёмная 3D печать материального объекта по его трёхмерной компьютерной модели - это уникальная технология современности, которую ожидают большие перспективы в будущем. Ещё недавно устройства, использующие её, казались фантастикой, а сегодня они превратились в реальность, и стали уже доступными даже для домашнего пользования. Хотя стоимость 3D-принтеров ещё высока, и превышает цену других, компьютерных девайсов, они находят всё большее практическое применение не только для прикладного творчества, но и для различных сфер бизнеса. Постоянное развитие и совершенствование этой технологии уже привело к созданию промышленных устройств. Какой из них выбрать?

Что собой представляет 3D-принтер, его назначение

Периферийное компьютерное устройство, которое по цифровой объёмной модели создаёт материальный объект путём послойного нанесения быстро затвердевающего материала, называется 3D-принтером. Для работы такого устройства требуется компьютерная трёхмерная модель, выполненная в любом из 3D-редакторов либо полученная на 3D-сканере. Сегодня существует несколько разновидностей, в зависимости от используемой технологии:

• FDM и DIW 3D-принтеры, применяющие метод экструзии, основанный на продавливании расплавленного материала через тонкое отверстие в специальном устройстве, называемом экструдер (в принтерах первого типа на охлаждаемую поверхность платформы послойно наносится разогретый до предела плавления термопластик, а во втором - керамический шлам, который называют чернилами, в крупных архитектурных моделях может применяться густой керамический шлам);

  Принтеры для 3D-печати, работающие по экструзионной технологии (FDM) изготавливают макет путём послойной укладки расплавленного пластика, выдавливаемого через экструдер. Печатающая головка движется по осям X и Y, а печатная платформа - вниз по оси Z

• принтеры типа SLA-DLP, использующие метод фотополимеризации, при котором применяется жидкий фотополимер, а затвердение каждого его слоя производится путём засвечивания ультрафиолетовым лазером;

  В 3D-принтерах, построенных на технологии SLA, изделиеие формируется в ванночке, заполненной фотополимерной смолой. Под действие УФ излучения лазера, действующего на тонкий слой смолы, она затвердевает и основание опускается вниз на толщину следующего слоя

• принтеры, в которых для создания трёхмерного материального объекта используется выровненный слой порошка, скрепляющийся послойно различными методами, путём нанесения клея способом струйной печати (3DP-принтеры) или его плавления электронным лучом в вакууме (EBM), лазерным излучением (SLS или DMLS, в зависимости от типа порошка) и нагревательной головкой (SHS);
• EBF 3D-принтеры, в которых для получения материальной модели применяется проволока, расплавляющаяся под действием электронного излучения;
• принтеры, построенные на принципе ламинирования, или послойного нанесения плёнки, в каждом слое которой, вырезается контур детали специальным резаком или лазером;
• принтеры с точечной подачей порошка, расплавляемого лазерным или электронным излучением;
• устройства, работающие с использованием метода многоструйного моделирования (MJM), когда способом струйной печати наносится быстро застывающий материал;
• биопринтеры - инновационные периферийные компьютерные устройства, которые только начинают внедряться, они используют клетки живого организма для формирования внутренних органов, и в будущем будут способны создавать полноценный материал для трансплантологии (уже имеются случаи успешного изготовления и пересадки челюсти для человека и щитовидной железы для лабораторной мыши).

Видео: как работает механизм

Возможности у такого уникального периферийного компьютерного устройства практически неограничены. Сегодня он уже применяется для следующих целей:

• быстрого создания точных макетов в архитектурном проектировании, конструировании различных механизмов и машин, а также в дизайне интерьеров и ландшафта с целью доработки проекта и презентации его заказчику;
• изготовления любых деталей сложной формы для единичного или мелкосерийного производства, а также запчастей для ремонта различных устройств;
• изготовления моделей и форм для литья, в том числе и при создании ювелирных изделий;
• строительства зданий и сооружений любой сложности, для чего используют специальные устройства, напоминающие башенный кран, вместо тросов у которого имеются магистрали для подачи жидкого бетона (такое устройство позволяет возводить 1 этаж за 10 часов, что значительно сокращает сроки строительства);
• создания протезов и внутренних органов для трансплантации в медицине;
• изготовления макетов сложных устройств для наглядных пособий учебных заведений;
• создания геоинформационных систем, представляющих собой объёмную карту местности в цвете, с точным отображением рельефа;
• производства предметов домашнего обихода, различных аксессуаров и предметов для украшения интерьера;
• разработки макетов упаковок и ёмкостей для маркетинговых целей;
• изготовление корпусов экспериментальной техники - автомобилей, систем автоматизации и различных электронных устройств;
• изготовления рекламной и сувенирной продукции;
• производства эксклюзивной одежды и обуви по фигуре и размерам конкретного клиента, полученным путём 3D сканирования.

Этот перечень наглядно демонстрирует перспективы применения 3D-принтеров и их востребованность в самых разных сферах человеческой деятельности.

Как выбрать: параметры, на которые нужно обращать внимание

Покупая любое сложное устройство, нужно чётко определить для себя цели, для которых вы собираетесь его использовать. От этого будет зависеть какие рабочие параметры его вам лучше подойдут. Учитывая, что такое периферийное устройство стоит недёшево, следует наиболее тщательно подбирать его, учитывая все рабочие параметры, чтобы потом не пожалеть о покупке.

Прежде всего, нужно определиться с типом принтера по применяемой технологии 3D печати. Самые популярные и доступные модели сегодня для домашнего пользования или занятий малым бизнесом - это:

• FDM принтеры, в качестве материала использующие полимерную нить из пластика различных видов, и имеющие довольно хорошее качество печати и наиболее низкую цену;
• SLA устройства на фотополимерах, имеющие более высокое качество печати и цену, идеально подходящие для производства ювелирных изделий;
• наиболее дорогие из периферийных устройств этой группы - приборы SLS типа, которые расплавляют порошок лазером, покупать их для дома нецелесообразно, и они могут подойти лишь для бизнеса, из-за высокой стоимости (до 30 тысяч долларов).

Среди основных критериев выбора можно отметить следующие:

1. Тип применяемого для печати материала. Выбирая 3D-принтер, нужно учитывать, что расходный материал для устройств типа FMD будет стоить дешевле, чем для SLA-принтеров. Для тех, кто решил приобрести FDM-принтер, существует большой выбор пластиков разных расцветок и видов (PLA, ABS, HIPS, PVA и другие), но идеальным для новичков будет полимерная нить из PLA пластика, поскольку этот материал более лёгкий в пользовании, и изделия из него получаются идеально ровными и гладкими. Для выбравших же 3D-принтер SLA придётся приобретать более дорогой материал в виде фотополимерных смол. К непрофессиональным моделям принтеров лучше всего покупать фотополимер серий Vera, Somos или Tanga, отличающиеся прозрачностью, высокой прочностью, термостойкостью и стабильностью пластика.
2. Точность печати. Она более высокая у принтеров SLA. Точность же воспроизведения модели в устройствах экструзионного типа во многом зависит от толщины слоя, который укладывается принтером при печати. А значит, чем тоньше отверстие сопла экструдера, тем выше и чёткость воспроизведения цифровой модели в материальном объекте. Сегодня выпускаются модели принтеров с разным диаметром отверстия сопла от 0,1 до 0,4 мм. При этом нужно понимать, что чем меньше отверстие сопла экструдера, тем больше времени уйдёт на изготовление модели. Здесь каждый должен выбирать сам, что для него важнее - точность отображения 3D-модели или скорость печатания.
3. Область печати, определяющая какого максимального размера объект можно распечатать данным принтером. Имеется, конечно, возможность изготавливать и объекты большего размера, но только по частям, склеивая их специальным клеем. Для этого с помощью программы 123D Make цифровая модель разбивается на отдельные части. Но, если вы не хотите заниматься склеиванием, то при выборе принтера сопоставляйте желаемые размеры изготавливаемых макетов с областью печати конкретной модели.
4. Особенности конструкции. Здесь имеет значение открытая она или закрытая, и из каких материалов изготовлен корпус и несущие элементы. Эти факторы больше всего влияют на жёсткость всей конструкции, от которой зависит скорость передвижения печатающей головки, а также способность несущих частей устройства гасить колебания и вибрацию от нескольких электродвигателей, отвечающих за перемещение головки принтера по всем трём осям (X, Y и Z) и его стола по оси Z. Изготовленный из дерева корпус хоть и покажется кому-то слишком бюджетным вариантом, но зато он отлично поглощает колебания. Изготовленные же из алюминия или стали несущие конструкции будут более прочными и долговечными. Принтеры типа SLA лучше покупать с хорошо проветриваемой рабочей камерой, что будет способствовать более быстрому отвердеванию фотополимера. А для устройств FDM типа, особенно при работе с ABS пластиком или нейлоном, имеющими высокую степень усадки при быстром остывании, лучше приобрести 3D-принтер с закрытым корпусом и облицовкой рабочей зоны.
5. Наличие вспомогательного софта. Принтеры для объёмной печати - это высокотехнологичные компьютерные устройства, для работы которых требуются специальные программы. Прежде всего, 3D-принтер должен распознавать и уметь читать все 3D-редакторы и различные форматы ввода данных. К последним относятся языки STL и X3D, а также стандарт VRML. Существует множество вспомогательных программ, позволяющих производить самые разнообразные действия по подготовке к печати и созданию материальной модели. Такими являются, например, программы слайсеры, позволяющие разрезать объект на части для вывода его на печать частями (Kissslicer или Cura) или программа 123D Catch, предназначенная для работы с облачным сервисом, и позволяющая получить трёхмерную цифровую модель объекта по его фотографиям, сделанным с разных ракурсов. Наличие вспомогательных программ, поставляемых изготовителем принтеров, значительно облегчает работу с такими технически сложными устройствами. И на этот факт тоже следует обращать внимание при их выборе.

Наиболее подходящие 3D-принтеры для малого бизнеса

Объёмная печать с использованием 3D-принтеров, является сегодня наиболее перспективным направлением для малого бизнеса. С помощью этих компьютерных устройств, не требующих слишком больших финансовых вложений, как для промышленных принтеров, можно наладить мелкосерийное производство различных товаров.

Из большого многообразия, представленных на рынке принтеров для этих целей больше всего, подойдут модели, удовлетворяющие следующим критериям:

• качество печати должно быть довольно высоким, чтобы создавать уникальные и реалистичные модели, интересные для продажи, что сразу исключает из выбора относительно дешёвые принтеры, стоимостью до 1000 долларов;
• желательно, чтобы принтер был приспособлен для цветной печати (принтеры FDM, DIW, 3DP или EBF), что позволит сэкономить время на раскрашивание товара при мелкосерийном производстве;
• устройство должно поддерживать работу хотя бы с двумя основными видами пластиков (ПЛА И АБС), что расширит возможности его использования, и позволит производить продукцию для детей (ПЛА пластик предназначен именно для детских товаров);
• цена расходных материалов, используемых 3D-принтером, должна обеспечивать приемлемую себестоимость готовых изделий, достаточную для нормального уровня рентабельности бизнеса;
• размер рабочей камеры должен соответствовать габаритам предусмотренных для производства моделей, при этом следует учитывать, что принтеры с большей областью печати и стоить будут дороже.

В любом случае выбор принтера будет зависеть от того, каким видом бизнеса вы предполагаете заниматься. Для производства мелких поделок подойдут устройства экструзионного типа, а для изготовления ювелирных изделий или зубных протезов - более дорогие принтеры на фотополимерах. Из наиболее подходящих для малого бизнеса можно назвать следующие модели:

• Flashforge Creator Dual , с объёмом рабочей камеры 5,2 литра и двумя экструдерами, принтер поддерживает работу с тремя видами пластиков - ABS, PLA, PVA и имеет точность печати 0,1 мм;
• 3Dison pro AER от корейской компании Rokit, с объёмом рабочего пространства 15,3 литра способный работать с 50 материалами, имеющий высокую скорость печати (до 1000 мм/сек) и толщину слоя от 0,025 мм;
• стереолитографический 3D-принтер типа SLA модели

  Pico 2 от компании Asiga, идеальный выбор для тех, кто решил заняться ювелирным делом или оказанием стоматологической помощи, устройство работает от твердотельного LED источника ультрафиолетового излучения.

Какое устройство выбрать для дома

Учитывая пока ещё высокую стоимость периферийных компьютерных устройств для трёхмерной печати, вряд ли будет целесообразным покупать для домашнего пользования слишком дорогой и навороченный 3D-принтер стоимостью в 5 - 10 тыс. долларов и выше. Вполне достаточно будет устройства по цене от 500 долларов до 3 тысяч. Здесь всё зависит от требовательности покупателя к качеству печати и его финансовых возможностей.

Лучше всего, если 3D-принтер для дома будет иметь простое и понятное управление, удобный интерфейс и идеальное соотношение цены и качества. Все востребованные сегодня для домашнего пользования принтеры можно разделить на следующие группы по ценовым категориям:

• бюджетные модели, наиболее доступные из этого вида устройств по цене от 300 до 1 тысячи долларов;
• принтеры среднего класса (1–1,5 тыс. долларов);
• довольно высокого класса устройства по демократичной цене от 1,5 до 3 тысяч долларов.

Среди наиболее популярных принтеров для 3D-печати, можно отметить следующие модели:

• Printrbot Simple , стоимостью 300$, который относится к принтерам экструзионным (FMD), и продаётся в разобранном виде - самостоятельная сборка устройства поможет лучше разобраться с его конструкцией и понять принцип работы этого оборудования;
• Kino XYZ printing da Vinci 1.0 - это новый принтер тайваньской компании XYZ printing, имеющий высокое разрешение печати сопоставимое с более дорогими устройствами - 0,1 мм, стоимость его около 500$ (в работе используется технология послойного наложения расплавленного пластика - FDM);
• Cubify CubeX , относящийся к среднему ценовому сегменту, со стоимостью 1300$, и отличающийся высоким качеством печатания и скоростью создания модели с большими её размерами, этот принтер выпускается в трёх вариантах конструкции - с 1, 2 и 3 экструдерами, что позволяет получать цветные макеты компьютерных моделей, может подключаться к компьютеру через USB соединение или Wi-Fi модуль.
• Afinia H-Series H479 , имеющий высокую точность печати (0,15 - 0,4 мм), удобное программное обеспечение, который работает с недорогой нитью из ABS пластика приличного качества, стоит такое устройство 1,5 тысячи долларов.

Рейтинг лучших 3D-принтеров

Самым известным в мире экспертом в области объёмной печати является зарубежный портал 3D Hubs, который регулярно составляет рейтинг лучших моделей печатающих периферийных устройств в различных номинациях. По версии этого интернет-ресурса, лучшими в 2017 году были названы следующие модели 3D-принтеров:

1. Original Prusa i3 MK2 производства чешской компании Prusa Research. Этот принтер предназначен для любителей электроники, являющихся новичками в вопросах 3D-печати, которые смогут самостоятельно собрать его из комплектующих, поскольку он продаётся в разобранном виде. Устройство относится к экструзионным моделям типа FDM, и поддерживает работу с 15 видами пластика, включая ABS и PLA, Carbon и Nylon, HIPS и FilaFlex, Bamboofill, Laybrick и другие. Эта модель в работе может использовать одновременно до 4 различных материалов. Она имеет интегрированную ось Z и нагревательный стол с печатной поверхностью из пластика типа PEI. Принтер такой модели имеет достаточно большую область печати размерами 250 x 210 x 200 мм, минимальную толщину укладываемого слоя пластика 0,05 мм и скорость печатания 40 - 60 мм в секунду.
2. BCN3D Sigma R17 (Release 2017) . Эта модель 3D-принтера, выпущенная компанией из Испании BCN3D Technologies, является продолжением популярной во всём мире линейки устройств для трёхмерной печати Sigma. В новой модели применён независимый двойной экструдер, позволяющий избежать деформаций при смене цвета изделий, а также одновременно выполнять печать двух идентичных макетов. В модернизированном устройстве применена новая система охлаждения и обновлена технология микрочипов, управляющих мощностью. Всё это позволило сделать работу принтера более бесшумной. Sigma R17 имеет высокую точность печати от 0,125 мм и область построения макета размерами 297 х 210 х 210 мм. В работе применяется пластиковая нить из следующих полимеров ABS, PLA, HIPS, PET и Exotics, которые экструдер выдавливает с минимальной толщиной слоя 0,05 мм.
3. Formlabs Form 2 - стереолитографический (SLA) 3D-принтер, выпускаемый американской компанией Formlabs, оснащённый мощным лазером, сенсорным дисплеем и Wi-Fi модулем. Устройство имеет область печати размером 145 x 145 x 175 мм и толщину слоя 0,025 - 0,1 мм. Этот принтер работает на жидких фотополимерах и допускает использование смол других производителей. Он оснащён платформой с подогревом и встроенной панелью управления.
4. PowerSpec 3D Pro. Данная модель производится в Китае и относится к ценовой категории бюджетных 3D-принтеров. Его отличительными чертами являются прочность, высокая скорость печати и наличие в конструкции двойного экструдера, что является редкостью для недорогих моделей. 3D Pro поддерживает работу с тремя видами пластиков (PLA, ABS и PVA) и имеет высокую точность печати. Толщина укладываемого слоя 0,1 - 0,3 мм.
5. OrdBot Hadron. Этот принтер выпускает компания ORD Solutions из Канады. Модель представляет собой механическую платформу для 3D-печати, изготовленную из алюминия. Она имеет высокую жёсткость, надёжность и скорость печати (400 мм/с). Принцип её работы построен на технологии FDM. Устройство поддерживает работу с двумя видами пластиков - ABS и PLA, и имеет область печати размером 190 х 190 х 150 мм. В конструкции этого принтера предусмотрена возможность подключения второго экструдера, сервопривода, жидкокристаллического экрана и другого оборудования, что сможет существенно модернизировать устройство уже после его покупки.

Технологии трёхмерной 3D печати ещё только начинают завоёвывать компьютерный рынок, и стоимость принтеров для воплощения цифровой модели в материальный объект пока довольно высокая. Но за этими технологиями будущее, и наверняка 3D-принтеры в скором времени появятся в каждом доме, превратившись в обыденное дополнение к компьютеру. Уже сегодня многие модели стали доступными для людей со средним уровнем достатка, и широко используются не только в малом бизнесе, но и в быту. Пользуясь изложенными рекомендациями можно легко подобрать подходящий принтер для домашнего пользования или небольшого собственного бизнеса.