Что делает принтер 3d: Применение 3D-принтера в быту | 3D-принтеры | Блог

Что такое 3D-принтер и как он работает, что можно напечатать на 3D-принтере

3D–принтер — это технология, которая позволяет создавать реальные объекты из цифровой модели. Всё началось в 80-х годах под названием «быстрое прототипирование», что и было целью технологии: создать прототип быстрее и дешевле. С тех пор многое изменилось, и сегодня 3D-принтеры позволяют создавать всё, что вы можете себе представить.

Оглавление:

3D-принтер позволяет создавать объекты, которые практически идентичны их виртуальным моделям. Именно поэтому сфера применения данных технологий так широка.

Что такое 3D-печать?

3D-печать — это процесс аддитивного производства, потому что, в отличие от традиционного субтрактивного производства, трехмерная печать не удаляет материал, а добавляет его, слой за слоем — то есть выстраивает или выращивает.

1. На первом этапе печати данные из чертежа или 3D–модели считываются принтером.
2. Далее идет последовательное наложение слоев.
3. Эти слои, состоящие из листового материала, жидкости или порошка соединяются друг с другом, превращаясь в окончательную форму.

При производстве ограниченного количества деталей 3D-печать будет быстрее и обойдет дешевле. Мир 3D-печати не стоит на месте и поэтому на рынке появляется все больше различных технологий, конкурирующих между собой. Разница их заключается в самом процессе печати. Одни технологии создают слои путем размягчения или плавления материала, затем они обеспечивают послойное нанесение этого самого материала. Другие технологии предусматривают использование жидких материалов, обретающих в процессе твердую форму под воздействие разнообразных факторов.

Для того, чтобы что-то напечатать, сначала вам понадобится 3D-модель объекта, который вы можете создать в программе 3D-моделирования (CAD — Computer Aided Design), или использовать 3D-сканер для сканирования объекта, который вы хотите печатать. Есть также более простые варианты, такие как поиск моделей в Интернете, которые были созданы и доступны другим людям.

После того, как ваш проект готов, все, что вам нужно сделать, это импортировать его в Слайсер, программа которая адаптирует модель в коды и инструкции для 3D–принтера, большинство программ с открытым исходным кодом и распространяются бесплатно. Слайсер преобразует ваш проект в файл gcode, готовый к печати как физический объект. Просто сохраните файл на прилагаемой SD-карте и вставьте его в свой 3D–принтер и нажмите печать.

На весь процесс может уйти нескольких часов, а иногда и несколько дней. Все зависит от размера, материала и сложности модели. Некоторые 3D-принтеры используют два различных материала. Один из них является частью самой модели, другой выступает в роли подпорки, которая поддерживает части модели, нависающие в воздухе. Второй материал в дальнейшем удаляется.

Как работает 3D-принтер?

Хотя существует несколько технологий 3D-печати, большинство из них создают объект, наращивая множество последовательных тонких слоев материала. Обычно настольные 3D-принтеры используют пластиковые нити (1), которые подаются в принтер податчиком (2). Нить плавится в печатающей головке (3), которая выдавливает материал на платформу (4), создавая объект слой за слоем. Как только принтер начнет печатать, все, что вам нужно делать, это подождать — это просто.

Конечно, когда вы станете продвинутым пользователем, игра с настройками и настройкой вашего принтера может привести к еще лучшему результату.

Чтобы узнать больше о том, как работает 3D-печать, читайте: Техподдержка и Новости 3D-печати

Что можно напечатать на 3D-принтере?

Возможности 3D-принтеров безграничны, и теперь они становятся обычным инструментом в таких областях, как инженерия, промышленный дизайн, производство и архитектура. Вот некоторые типичные примеры использования:

Персонализированные (Custom) модели

Создавайте персонализированные продукты, которые полностью соответствуют вашим потребностям с точки зрения размера и формы. Сделайте что-то, что было бы невозможно с помощью любых других технологий.

Быстрое прототипирование

Трехмерная печать позволяет быстро создать модель или прототип, помогая инженерам, дизайнерам и компаниям получить обратную связь по своим проектам за короткое время.

Сложная геометрия

Модели, которые трудно даже представить, могут быть легко созданы на 3D-принтере. Эти модели хороши для обучения других по сложной геометрии интересным и полезным способом.

Снижение затрат

Стоимость деталей и прототипов конечного использования 3D-печати низкая благодаря используемым материалам и технологии. Сокращается время производства и расход материала, так как вы можете многократно печатать модели, используя только необходимый материал.

Как выбрать и купить 3D-принтер? →

Принцип работы 3д принтера

Принцип работы 3D принтера

Это устройство, которое позволяет из расходного материала создавать объёмные предметы разной степени сложности. Эти объекты должны быть смоделированы в специальной CAD-программе и переданы на печать в виде файла определённого формата.

Основный принцип работы

• на компьютере в специальной CAD-программе моделируется объект;
• готовый объект, сохраненный в специальном формате, нарезается программой — слайсером, которая идет в комплекте с устройством, причём толщина каждого слоя определяется возможностями 3д-принтера и выбранными настройками;
• каждый слой переводится в двоичный командный код, который получает устройство, и в соответствии с которым, согласно координатам, наносится слой материала;
• слой за слоем формируется объект.

Технологии трёхмерной печати

Существует довольно большое число технологий, применяемых в 3D-печати. От технологии и технология зависят от используемого для печати материала.

В настоящее время для этого можно использовать: пластиковые нити, фотополимерные смолы, металлические порошковые сплавы; гипсовый композитный порошок, воск, а также разные строительные и кулинарные смеси.

Наиболее известны следующие технологии 3D-печати:

• FDM;
• SLS и SLM;
• ламинирование;
• фотополимерная печать;
• печать гипсом;
• строительная печать бетонной смесью и другие.

Послойное наплавление

Наиболее простая и популярная технология печати – это FDM или технология послойного наплавления.

Она подразумевает подачу пластиковой нити к специальному нагревательному элементу.

Посредством экструдера расплавленный пластик наносится в заданной печатной области. Экструдер закреплён на печатной головке, которая перемещается по рабочей зоне печати в горизонтальной плоскости. Как только слой будет напечатан, рабочая платформа опустится на величину слоя и работа продолжится снова.

Этот тип печати является наиболее доступным. И устройства, основанные на нём, стоят дешевле всего. Именно поэтому такие 3D-принтеры являются самыми востребованными для домашне-бытовых целей, то есть персонального использования.

Фотополимерная печать

Фотополимерная печать осуществляется несколько иначе. Материал также наносится послойно, но он изначально находится в жидком состоянии в специальной ванне. Слой за слоем на материал воздействует лазерный или ультрафиолетовый луч, и платформа поднимается вверх. То есть объект как бы выращивается. Под действием излучения материал полимеризуется и твердеет.

Так как такая технология позволяет получать изделия с высочайшей точностью, в том числе и тонкостенные, то она является более перспективной и обладает более широкими возможностями. Именно она используется на сложных производствах и предприятиях.

Востребованы подобные устройства и в медицинской сфере, открывая широчайшие возможности изготовления высокоточных хирургических шаблонов и даже протезов.

Как устроен 3D-принтер

Общая схема, по которой работают все 3D-принтеры, основана на возможности линейно двигаться в трех измерениях.

Приборы оснащают высокоточными шаговыми двигателями и контроллером, отвечающим за порядок перемещения этих двигателей.

Автоматизированная система передвигает печатающую головку, в нужный момент выдавливая материал (например, расплавленную пластмассу).

Слой за слоем создается фигурка, изначально заложенная в программу.

В основе лежит принцип работы «картезианского робота» (устройство, способное передвигаться по картезианским координатам, более известным каждому школьнику, как Декартовы координаты – X, Y, Z).

Примерная схема печатающей головки 3d принтера

• Экструдер. Именно эта деталь чаще всего совершенствуется в новых моделях и считается самой сложной и тонкой частью механизма. Состоит из термальной головки и привода, выдавливающего нить пластика. Работает так: в принтер заправляется катушка с нитью, привод разматывает и выталкивает ее, подавая к термальной головке (называемой также камерой). Головка обычно представляет собой нагреваемый алюминиевый элемент, который расплавляет нить. В полужидком состоянии вещество выдавливается через отверстие печатающей головки.
• Линейный двигатель. От его разновидности зависит скорость печати 3D-принтера и долговечность устройства. Для каждой оси координат используется отдельный гладкий стержень, работающий вместе с подшипниками. Подшипники бывают пластиковыми, стальными, бронзовыми и т.д. Бронзовые сложнее всего калибровать во время сборки, но зато они менее шумные.
• Фиксаторы. Чтобы линейные приводы не выходили за пределы рабочего поля, нужны ограничители – фиксаторы. На функциональность работы они не влияют, но их наличие делает печать значительно более точной и аккуратной. Встречаются модели с оптическими или механическими фиксаторами.
• Платформа. Поверхность размером 100-200 кв.мм., на которой будет создаваться готовая фигура. Производители обычно делают платформу подогреваемой – это нужно, чтобы не допустить трещин или разрывов на модели, обеспечить сцепление между отдельными слоями, а также между первым слоем и самой платформой. Площадка изготавливается обычно из алюминия или стекла – вещества с хорошей проводимостью тепла.

Как происходит печать

Программное Обеспечение для 3d принтера

Сначала с помощью специального программного обеспечения создается модель будущего объекта, затем ее загружают в принтер, который по описанной выше технологии создает физический объект.

Такой способ называется прототипированием. Но сейчас есть еще несколько принципов работы 3D-принтеров, разработанных на его основе:

• Стереолитография (SLA). В роли основного материала выступает смесь жидкого полимера со специальным реагентом, служащим для отвердевания пластика (напоминает эпоксидку). Ультрафиолетовый лазер отвечает за полимеризацию смеси в нужный момент. Фигура строится на подвижной платформе, соединенной с небольшим «лифтом», перемещающим заготовку вниз или вверх на расстояние одного слоя. Когда лазерный луч погружается в полимер, то останавливается на местах, которые должны затвердеть. После формирования слоя лифт поднимает или опускает заготовку.
• Выборочное лазерное спекание (SLS). Не секрет, что технологии 3D-печати внедрены уже почти во все области производства. Не стала исключением и металлообработка, именно здесь применяется метод SLS. В качестве материала выступает композитный порошок, содержащий в составе частицы размером 50-100 мкм. Порошок равномерно наносится слой за слоем, после чего «запекается» лазером. Технология очень экономичная и практически безотходная, если сравнивать с традиционной резкой, литьем, фрезеровкой, сверлением и т.д.
• Многоструйное моделирование. Уникальная разработка американской компании 3D Systems, похожая на стандартную струйную печать в обычных принтерах. В процессе задействовано несколько десятков или даже сотен сопел, которые рядами выстроены на печатающей головке. «Чернила» нагреваются, слоями опускаются на рабочую поверхность, затем отвердевают при комнатной температуре.

Это лишь основные и наиболее распространенные методы, на самом деле существует масса более редких, узкоспециализированных вариантов – например, УФ-облучение через фотомаску (SGC), послойное склеивание пленок, склеивание порошков, ламинирование листовых материалов (LOM) и другие.

Области применения 3D-печати

Технология нашла применение практически во всех сферах деятельности человека:

• образовании;
• архитектуре;
• науке;
• машиностроении;
• медицине;
• кулинарии;
• приборостроении;
• производстве одежды и обуви.

Шоколадный 3d принтер

Пицца, распечатанная на 3d принтере

Макет дома, распечатанный на 3d принтере

Автомобиль, распечатанный на 3d принтере

Конструктивные особенности 3D-принтеров

Принцип работы 3D-принтера основан на законах кинематики. Выделяют несколько схем 3D-печати, исходя из перемещений платформы и печатающей головки, которые могут двигаться относительно друг друга в различных плоскостях.

Существует четыре основные схемы печати:

• дельта,
• экструдер перемещается по осям Х и Y,
• экструдер меняет положение в пространстве по осям X и Z,
• экструдер движется по осям X, Y и Z.

I схема

Платформа находится в неподвижном состоянии, положение по осям x, y, z меняет только экструдер. Особенность модели — наличие высокого каркаса. Печатающая головка размещена на трёх стержнях, каждый из которых закреплен на подвижном блоке, размещённом на опоре, с возможностью вертикального перемещения.

Плюсы: высокая скорость печати, хорошая точность.

ЗагрузкаДельта

II схема — экструдер движется по осям Х и Y

Печатающая головка находится над платформой и способна двигаться влево-вправо или вперед-назад, а платформа вверх-вниз.

ЗагрузкаЭкструдер движется по осям Х и Y

III схема — экструдер перемещается по осям X и Z

Экструдер, как в предыдущем типе, способен передвигаться влево или вправо, а также менять своё положение в пространстве по высоте. Платформа, в свою очередь, способна двигаться вперед или назад не меняя высоты.

ЗагрузкаЭкструдер перемещается по осям X и Z

IV схема – экструдер движется по осям X, Y и Z

Последняя схема предполагает использование неподвижной платформы. Как в случае со схемой «Дельта», экструдер способен перемещаться по трём осям [x, y, z], однако в данном случае нет сложного механизма фиксации печатающей головки.

Слой за слоем: как работает 3D-принтер

Самый доступный и потому самый распространённый способ 3D-печати, при котором готовый предмет создаётся из жидкого пластика или композитных материалов, которые проходят через печатающую головку-экструдер и послойно отверждаются лазером. Готовый слой смещается вниз, и печатается новый, и так до тех пор, пока не будет готов весь элемент. FDM-принтеры являются одним из самых простых способов 3D-печати, подобные устройства можно даже собрать самостоятельно. Ну, или купить готовые решения, которых на рынке присутствует множество.

Стереолитография (SL или SLA)

По своему принципу действия этот вид 3D-печати похож на предыдущий, только в нём исходным материалом выступает жидкая смола (акриловая, эпоксидная, виниловая) или пластмасса. Луч лазера послойно «запекает» исходный материал, формируя готовый предмет. Затем он промывается от остатков смолы или пластмассы и подвергается окончательному отверждению с помощью ультрафиолетового света. Стереолитография позволяет печатать элементы с тонкой деталировкой и после завершения всех процедур готовая деталь получается прочной и химически стойкой, но обратной стороной медали является очень высокая стоимость таких 3D-принтеров.

Cелективное лазерное спекание (SLS)

Ещё один способ послойной печати предметов, в котором лазер спекает порошок — металлический, пластиковый или керамический — слой за слоем, формируя готовый объект. Существует методика плавки (SLM), которая отличается более мощными лазерами и возможностью работать с чисто металлическим порошком без всяких добавок — так формируются монолитные элементы, лишённые пористости, характерной для обычного спекания. 

Как правило, толщина нити и самих слоев составляет доли миллиметра: типичный диаметр сопла варьируется от 0,3 до 0,8 мм, тогда как толщина слоя составляет от 50 до 300 микрон. Для сравнения, толщина человеческого волоса колеблется в пределах 80-100 микрон. Очевидно, что печать тонкой нитью занимает достаточно долгое время. Действительно, типичный производственный цикл с легкостью может измеряться часами, а то и превышать сутки: здесь все зависит от выбранного диаметра сопла, толщины индивидуальных слоев и габаритов самого изделия. Чем выше толщина нити и слоев, тем меньше времени уйдет на печать, но и качество поверхностей будет ниже.

Расходные материалы

Одним из самых привлекательных факторов FDM-печати остается огромное разнообразие относительно недорогих расходных материалов. Два наиболее популярных пластика АБС(акрилонитрилбутадиенстирол) и ПЛА (полилактид).

С первым вариантом знакомы абсолютно все из нас – это наиболее широко используемый промышленный пластик, из которого изготовлена ваша любимая кофемолка, шариковая ручка, защитный кожух смартфона и множество других бытовых вещей.

Второй представляет собой экологичную альтернативу, будучи органическим, биоразлагаемым полимером, изготавливаемым из кукурузы или сахарного тростника.

Пусть ПЛА и не так долговечен, его можно смело выбрасывать в мусор, так как под воздействием среды через несколько месяцев полилактид превратится в безвредный компост.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Выбор принтера и что нужно знать о 3d-печати?

Здравствуйте, олдовые 3d-печатники и новички!

Решил написать статью для новичка, как выбрать FDM 3d-принтер и как им пользоваться.

Все, что я напишу, является сугубо моим личным мнением, исходя из собственного опыта. Можно перечислять подклассы и предпочтения до бесконечности, я остановлюсь на основных категориях.

Итак, начнем! Начинать выбор принтера следует с кинематики.

Кинематика принтеров делится на 3 основные группы:

-Дрыгостолы (Кинематика Prusa) — Имеют малую скорость, но на качество печати это почти не влияет. Отличаются тем, что стол подвижен в оси Y, а печатающая головка подвижна в осях X и Z (поднимается над столом по ходу печати). Если принтер с такой кинематикой разогнать, то стол будет влиять на качество печати из-за своей массы. Как следствие, могут быть искажения и, даже, сдвиг слоя.

-Кубики (кинематика CoreXY и H-bot) — Имеют большую скорость и цену. Отличаются тем, что печатающая головка подвижна в осях X и Y, а стол опускается вниз по оси Z. Можно разгонять до больших скоростей. Качество печати при увеличении скорости будет зависеть от типа экструдера и качества механических частей принтера.

-Дельты — Отличаются другой механикой. У них круглые столы, другая калибровка, они высокие, но занимают меньше места. Многие пишут, что дельты сложны новичкам. У меня дельты не было, мне не с чем сравнивать.

Блоки питания. Бывают на 12 и 24 вольта. Напряжение блока питания напрямую влияет на скорость нагрева стола, за исключением случаев, когда нагреватель стола запитан напрямую от 220в.

Разрядность материнских плат. Не рекомендую брать принтеры с 8-битными материнскими платами. Такие платы уже устарели. В редких случаях могут не успевать обработать большое количество задач, что может локально повлиять на части распечатанной модели. Но в том, что Вы возьмете принтер с такой платой нет ничего ужасного. Вы можете выставить в слайсере разрешение обработки информации для принтера. Если Вы копнёте поглубже, обратите внимание на возможность прошивки принтера. Если у принтера открытая прошивка, типа Марлин или Клиппер, Вы сможете сами производить глубокую настройку принтера. Также, большим преимуществом Вашей материнской платы будет возможность замены драйверов шаговых двигателей. Чаще всего, это делают целью сделать работу принтера потише.

Материнка с несъемными драйверами:

Материнка со съемными драйверами:

Экструдеры (подвижные печатающие головки) делятся на две группы:

-Директ. У этой версии экструдера мотор, толкающий нить, находится на голове. Это дает преимущество при холостом перемещении головы, для него, чтобы не вытекал пластик, требуется втягивать обратно нить на малое расстояние. Это немного сокращает время печати. Также этот экструдер подает точное количество пластика, а еще он позволяет печатать гибкими пластиками. Но есть и большой минус. Из-за подающего мотора, экструдер обладает большой массой, а следовательно, и инерцией. Это влияет на заносы при больших скоростях и может приводить к сдвигу слоя.

-Боуден. Печатающая голова с нагревательным блоком обладает меньшей массой за счет того, что подающий пластик мотор находится отдельно от нее, на корпусе принтера. Мотор соединен с головой специальной трубкой, которая может немного понизить точность подаваемого пластика (в теории, на практике не замечал таких проблем). Также, этот тип экструдера повышает сложность печати гибкими пластиками. Есть еще одна разновидность боудена. Вулкан. Отличается другим расположением нагревательного блока. Позволяет плавить больше пластика за короткий промежуток времени.

Плюшки:

-Утепление стола. Влияет на скорость нагрева стола. Но, прошу обратить внимание, что это также влияет и на скорость остывания стола. Это может создавать трудности при съеме модели после печати.

-Подсветка. Очень полезная функция, которой не хватает в большинстве принтеров.

-Октопринт. Использование миникомпьютера Raspberry с плагином Octoprint позволит Вам управлять принтером на расстоянии, подключать веб-камеру.

-Драйверы. Замена драйверов на более тихие версии.

-Охлаждение. Часто на принтерах не хватает штатного охлаждения области печати и эту часть приходится модифицировать. Лучше всего охлаждают кулеры типа «улитка»

-Редуктор. У меня был случай, когда мощности мотора не хватало для подачи платика, а драйвер мотора был впаян в материнскую плату и не регулировался. Эту проблему я решил покупкой редуктора на подающий мотор пластика. Грубо говоря, редуктор превращает большое количество шагов в силу проталкивания нити.

-Вулкан. Замена типа экструдера для возможности плавления больших объемов пластика. Необходимая модификация для печати принтером на больших скоростях без подгорания пластика.

-Второе стекло. Каждому пользователю принтеров советую сразу приобретать второе стекло. Когда принтер заканчивает печать, можно сразу снять стекло и положить на плоскую поверхность для равномерного остывания, а в принтер поставить второе стекло. По поводу ультрабазы. У меня была ультрабаза, я не заметил с ней особой разницы в адгезии. Советую брать матовое закаленное стекло с фаской.

-Термокамера. В простых случаях, просто оболочка вокруг принтера, которая может приводить к перегревам электроники. Заводские термокамеры — это коробка с электроникой, внутри которой вторая коробка. Замкнутое пространство с дверцей, изолированное от сквозняков. Бывает активная термокамера и пассивная. Активная термокамера отличается контролем температуры внутри.

Советы:

-Выбирайте принтер, по которому идет много обсуждений пользователей. Так Вам будет проще решить свою проблему.

-Выбирайте принтер с металлической рамой. Не забывайте, что инерция сильно влияет на качество печати.

Программы:

Cura — самый развитый слайсер с кучей настроек. Советую начинать с него.

Simplify 3D — Самый стабильный и надежный слайсер. Платная программа.

Repitier-Host — не пользовался, но многие рекомендуют этот слайсер.

Slic3r — не пользовался, но многие рекомендуют этот слайсер.

IdeaMaker — относительно новый, удобный слайсер. Что-то среднее между Simplify 3D и Cura.

NetFabb — Программа для ремонта испорченных моделей. Советую не онлайн версию, а полноценную программу, которая выпускалась до покупки проекта компанией Autodesk.

Модели для печати можно найти на этом сайте:

www.thingiverse.com

Инструменты:

-Маленький шпатель. Почему шпатель, а не нож. У шпателя плоскость сдвинута, это главный критерий при снятии предметов со стола.

-Скальпель. Советую взять плоский скальпель с Али со сменными лезвиями.

-Палочка для кофе, от мороженого. Можно пользоваться зубочисткой. Имеют адгезию к любым пластикам. Очень удобно снимать пластик с горячего сопла и обслуживать область печати на первых слоях.

-Кусочек джинсы. Часто на стекле после печати могут оставаться мелкие сопли, стружка от клея и прочее. Удобно убирать джинсой. К тому же, ей очень удобно протирать сопло.

-Тряпочка из вискозы. самый лучший материал для фильтра нити пластика. Отрезаем кусочек 5х5см, складываем пополам, оборачиваем нить и стягиваем стяжкой.

-Пинцет. Обязательно с загнутым концом. Хорош тем, что можно аккуратно убирать остатки пластика со стола и чистить сопло.

-Силиконовая смазка. Берите баллон, у которого распылитель уже с трубкой. Трубки легко теряются и могут отваливаться.

-Набор шестигранников. Всегда пригодятся при работе с механикой принтера.

-Ведерки для пластиков разного вида. Хороши прозрачные ведерки с крышками. Если на выброс, подписывайте ведерки и выбрасывайте в переработку. Если когда-нибудь соберете экструдер для вторсырья, также не пожалеете.

-Фонарик. Во-первых, удобно подсвечивать область печати, а во-вторых, я свои принтеры всегда калибровал, располагая фонарик за соплом. Так калибровка получается точней.

-Калибровочный предмет, например, лист бумаги.

-Головка на 7мм и ключ на 16мм для смены сопла.

-Коробочка с соплами. Новичку советую шататное сопло,но закупиться дополнительными не помешало бы. Если сопло забьется, быстрей сменить его, чем прочищать. Хорошие сопла у компании Trianglelab.

Предлагаю скопировать в настройки принтера мой стартовый код. Принтер рисует линию перед печатью, выравнивая поток пластика и очищая сопло:

G92 E0;zero extruded length

G1 X0 Y5 Z0.2 F3000 ;move up

G1 X150 E20 F2000 ;intro line

Адгезивы по мощности:

1) 3D-клей. На мой взгляд, самый лучший адгезив. не отпускает до остывания. Смывается струей воды.

2) Клей-карандаш на основе PP (PVP). Второе место после 3d-клея. Растворим в воде, остатки можно размазать мокрой широкой кистью по столу.

3) Каптоновый скотч. Замечательная адгезия, но он очень сложно наносится на стол.

4) Пластиковые коврики. Хорошая адгезия. Со временем отлипают и прожигаются.

5) Клей БФ-6. Делит пятое место с лаком для волос Прелесть-6. После остывания сам отпускает модель. Не работает с некоторыми видами пластика, например PETG.

Советы новичку:

-В ручной работе с принтером в области печати всегда смотреть с точки зрения зажатия сопла или ожога.

-Не печатайте на алюминиевом столе, печатайте только на стекле.

-Не выключайте принтер с нагретыми частями. при ошибках выключайте и сразу же включайте.

-Не двигайте механические части принтера без отключения моторов.

-При калибровке стола крутите все болты равномерно, не создавайте перекосов. Перед калибровкой опускайте болтами стол, калибровка производится снизу вверх, во избежание упора сопла в стол.

-Прогревайте принтер перед печатью, если это позволяет БП. Включил принтер,поставил прогрев. Иначе принтер греет отдельно стол, потом сопло.

-Не трогайте область печати на стекле. Жир с пальцев на стекле значительно снижает адгезию.

-Клей-спрей наносите на стекло в ванне, вне принтера. Иначе частицы клея будут оседать на окружающих предметах.

-Смазывайте детали принтера не обильно, без капель. Прикрывайте все вокруг смазываемой области листами бумаги. У меня был случай, когда я несколько дней катался по линолеуму на носках после работы с силиконовой смазкой.

-Если у Вас забилось сопло, зажмите рычаг мотора, подающего нить и резко вытащите оную. Не повредите мотор, он не должен двигаться. Отрежьте кончик и вставьте нить назад. В 80% случаев так прочищается забитое сопло.

Выбор пластика:

PLA — Самый простой в печати пластик. Резко твердеет, хорошо липнет, делается из кукурузы, приятно пахнет при печати, не вредный. Допускается контакт с пищей. Из минусов — низкая температура смягчения, высокая твердость и ломкость. Стойкость к износу. Настройки: обдув 100%, стол 60, сопло 225. Растворитель — дихлорметан.

PETG — Я бы сказал, что это модифицированный PLA. По характеру, почти такой же. Температура смягчения повыше, менее ломкий. Ничем не пахнет, не вредный. Настройки: обдув 70%, стол 70, сопло 235. Растворитель — дихлорметан.

ABS — Печатал им только в первые месяцы, мне нравился тем, что растворим в ацетоне. Пованивает, капризен к сквознякам. Несильно вредный. Но, многим до сих пор нравится.

SBS — Мягковатый пластик. Сминается, но не сразу. Пахнет, как при печати лазерным принтером. Пишут, что не вредный. Допускается контакт с пищей. Мне не понравился.

Nylon — Очень надежный, прочный пластик. Нейлон для печати я не использовал, печатал синей триммерной леской 1.6мм из ОБИ. Мне понравилось. Печатать нужно на подложке, температура 255, скорости все 30, обдув 5%. Стол холодный.

По фирмам, советую начать с sopytka.ru, greg-3d.ru, h-t-p.ru

И ДЕЛО НЕ В РЕКЛАМЕ! Кому охота платить за первые эксперименты с принтером пластиком по три косаря за кило!

руководство для начинающих / Блог компании Gearbest.com / Хабр

Автор этого поста увидел первую 3D-модель, распечатанную на принтере, около 10 лет назад. Шло собрание в огромном российском рекламном агентстве, которое использовало возможности 3D-печати для того, чтобы печатать демонстрации очень дорогой сувенирки — её предстояло сделать из меди, бронзы, серебра и совсем мелкие штучки из золота. Мы с коммерческим директором тогдашней компании крутили в руках будущие статуэтки и значки из буро-серо-синего пластика, с неаккуратными заусенцами, «провалами» и т.д. Нам это казалось восьмым чудом света — и, когда нам отдали макеты насовсем, мы радовались как дети и уже в машине шутили, что круто было бы печатать на принтере блинчики, пирожные и колбасу. Никогда мы ещё не были так близки к предсказанию будущего.

Когда хозяин купил 3D-принтер, а ты понял, как выглядит безысходность

Сегодня 3D-принтеры стали настолько доступными, что практически каждый может купить свой just for fun (и покупает — мы в Gearbest как никто об этом знаем), например, чтобы напечатать с ребёнком новогодние снежинки или игрушки, сделать макет для работы, самолётик для хобби или элементы для какого-нибудь невероятного DIY. Более того, нередко 3D-принтер занимает своё почётное место рядом с давно упокоившимся домашним принтером и хозяин иногда совестливо подумывает наконец что-то напечатать. Ну хотя бы Эйфелеву башню и Триумфальную арку для сестрёнки, увлечённой французским языком.

Такая популярность неудивительна — 3D-принтеры появляются едва ли не каждую неделю: доступные, с отличными расходниками, многофункциональные. И эта тенденция приведёт к одному: принтеры поселятся дома у всех как рабочий инструмент, помощник, игрушка, обучающий комплекс.

Очень ждём 3D-принтеры нового поколения

Теория, которая нужна, чтобы понять, какой он, ваш 3D-принтер

Хоть статья и для новичков, избежать терминов не получится — большой путь начинается с первого шага. Поэтому прежде всего нужно поинтересоваться, какая у 3D-принтера технология печати. Большинство принтеров любительского уровня используют технологию, которая называется «Fused Deposition Modeling» (FDM), она же «Fused Filament Fabrication» (FFF), она же «Plastic Jet Printing» (PJP). Технология печати проста и понятна: слои пластика (редко — другого материала) накладываются друг на друга и формируют ту фигуру, которую вы смоделировали. То есть изделие как бы складывается из множества горизонтальных сечений, сформированных из пластика, который экструдируется из горячего сопла (пластиковая нить плавится) и сразу после экструзии застывает.

Бывают ещё SLA-принтеры, в которых печать происходит за счёт того, что смола взаимодействует с лазером и затвердевает по мере создания фигуры. Такие принтеры печатают ультра точные и детализированные изделия.

Основной материал для любительско-DIY-домашней печати — цветной пластик, который чаще всего продаётся в виде нитей на катушках (редко — в коротких отрезках). Но, как мы помним из школьного курса химии, пластик тоже бывает разный и каждый вид материала имеет свои свойства прочности, хрупкости, прозрачности, пластичности и т.д. Чаще всего материал называют ABS-нить или PLA-нить. И это не просто аббревиатуры.

АБС-пластик довольно ударопрочен и долговечен, не ломается на сгибах. Он называется по первым буквам компонентов: акрилонитрил (до 35%), бутадиен (до 30%), стирол (до 60%). Это нетоксичный и безопасный материал, с которым можно работать в присутствии детей. Однако на открытом солнце и морозе пластик может потерять внешний вид.

PLA (полилактид) — крайне термопластичный полиэфир, который является более хрупким и менее «живучим», чем ABS. Абсолютно экологичен и биоразлагаем. ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника. Этот тип пластика отлично держит форму и имеет хорошее трение, поэтому, если вы собираете что-то из подвижных деталек, посмотрите на ПЛА.

Если разделить совсем грубо, то АБС больше для профессионалов, а ПЛА — для начинающих любителей.

Какие материалы ещё бывают?

• Нержавейка — сплав из нержавеющей стали и бронзы. Очень крутой материал, но в любительских 3D-принтерах не используется.
• Древесина — смесь переработанной древесины и полимера. Изделия из хорошей, дорогой нити такого плана выглядят как дерево и приятны в руках. Печать такой нитью не сложнее остальных.
• Смола — дорогой материал с высокой степенью гладкости, точности, отличной текстурой. Изделия могут мутнеть от солнечного света.
• Нейлон — популярный материал для 3D-печати, но чаще используется в промышленности и медицине.

Выбирая материалы, обратите внимание на размер катушки и диаметр нити — они должны соответствовать техническим требованиям вашего принтера.

• Область печати — проще говоря, объём фигуры, который можно напечатать на 3D-принтере. Эта величина обычно указывается в кубических сантиметрах или в соотношении глубины, высоты и ширины в мм.
• Скорость печати — важный параметр, который определяет, как быстро сопло отдаёт расплавленную нить (мм в секунду). Хорошей скорости радоваться стоит не всегда — иногда она идёт в ущерб разрешению печати. Также на скорость влияют материал печати и структура самой модели, которую вы пытаетесь изготовить.
• Разрешение слоя — по сути, толщина слоя: высокое разрешение — тонкие слои, почти незаметный рельеф, гладкое изделие; низкое разрешение — грубая работа с более толстыми слоями. Часто 3D-принтеры предоставляют пользователю возможность выбрать разрешение.

Толщина слоя 50, 100 и 200 микрон — разница, конечно, есть

• Экструдер — часть принтера, которая разогревает и отдаёт материал. Материал плавится в сопле и экструдируется из него (подаётся на печать). Кроме сопла экструдер включает механизм подачи нити, датчик температуры и систему охлаждения (в нормальных моделях). Если экструдер у принтера один, то печать довольно однообразна — одним цветом за раз. А вот два и более экструдеров позволяют сочетать цвета и материалы. Принтеры с двойным соплом на один экструдер встречаются редко, стоят дорого — в домашних условиях это избыточная возможность.
  
  При экструзии термопластичная нить экструдируется в виде расплавленного материала и этот самый материал откладывается по координатам X и Y, а сам объект «формируется» по координате Z (отсюда и 3D-печать).

• Поддержка устройств памяти — принтеры могут поддерживать карты памяти, USB, смартфоны, устройства по Wi-Fi и т.д. Внешний ПК для 3D-печати нужен далеко не всегда.
• Программное обеспечение для 3D-принтера обычно поставляется с самими оборудованием. Его основная задача — уметь открывать и обрабатывать файлы формата STL (используются для печати моделей и передачи некоторых параметров). Но не стоит забывать, что для 3D-моделирования вам понадобится специализированное ПО типа Sketchup, Autodesk Inventors Fusion и т.д. Именно эти программы помогут вам спроектировать модель и сгенерить STL-файл.

Autodesk Inventors Fusion

• Опции — красивый дисплей, функциональные кнопки, распознавание материалов и т.д. — это уже дело вкуса и удобства, которое, тем не менее, влияет на цену.

Ну и отдельно нужно сказать о модели поставки, с которой вы непременно встретитесь даже в этой статье — понятие «Kit». Kit отличается от Assembled тем, что устройство пользователь должен собрать самостоятельно (DIY). Плюсов много: главный — удовольствие от сборки и возможность изучить принтер до винтика, второй — ощутимо сниженная цена за счёт компактной поставки, также за счёт того, что производителю не пришлось осуществить сборку и калибровку вашей 3D-машины.

Крепким принтером для новичков можно назвать Alfawise U20 — с одной стороны, он прост и доступен по цене ($299,99, а с купоном GBAlfawiseU20 $279.99 — всего 50 купонов), с другой — имеет всё для того, чтобы хозяин ощутил себя почти профессионалом. Что мы получаем от этой модели: рабочая зона 300 х 300 х 400 мм (этого достаточно для большинства любительских запросов и для части инженерных), прочную алюминиевую раму, экструдер с одним соплом 0,4 мм и возможностью греться до 250 градусов (а это уже выбор материала!), поддержку карту памяти, удобный LCD-экранчик, скорость печати от 20 до 150 мм/с, поддержку ABS, PLA, TPU (износостойкий гибкий материал на основе полиуретана). Весит принтер 12 кг, место на столе займёт. И да, это тот самый DIY Kit, то есть вам предстоит самостоятельно собрать машину (не без удовольствия!).

Ещё одна модель, ставшая буквально классикой начинающего в сфере 3D-печати, это принтер Anet A8 (цена $145.99). Это проверенный опытом многих пользователей принтер, надёжный как автомат Калашникова и такой же простой. Что имеем: рабочий объём 220 х 220 х 240 мм (это не очень много), поддержку кучи материалов, включая «дерево», нейлон и светящиеся нити, поддержку SD-карт, скорость печати 100 мм/с и очень скромный, но информативный LCD-дисплей. Хорошая милая Anet тем, что по ней можно найти практически любую информацию и любой опыт пользователей. Популярность модели играет ей на руку (или что там у неё…).

Для сравнения приведём дорогой 3D-принтер — Creality3D CR-Х, на него сейчас идёт предзаказ по $789,99. И он действительно отличается от перечисленных моделей. Прежде всего, это большое рабочее пространство 300 х 300 х 400 мм, разрешение 50-400 микрон, 4,3′ тачскрин. Ну и главная фишка — поддержка печати двумя цветами за счёт двойного экструдера и работа с PETG — ударопрочным материалом практически без запаха и без усадки. Принтер поставляется с набором инструментов, имеет силиконизированную рабочую платформу (шансов получить ожог почти ноль) и двойную систему охлаждения. Как видите, разница очевидна.

Кстати, в мире 3D существую МФУ, как и в мире печатных принтеров. Как правило, 3D-МФУ включают камеры для удалённого мониторинга печати, обычные принтеры, сканеры и многое другое.

С чем нужно обязательно определиться перед тем, как заказать свой 3D-принтер?

Можно купить лишний мобильник «на посмотреть, чё за оболочка», пару внешних дисков, наушники из любопытства и даже второй видеорегистратор, но купить 3D-принтер с бухты-барахты — история сомнительная: он большой, займёт много места, стоит нормальных денег и вообще требует ответственного подхода и осознания, что к нему будут нужны километры расходников (к счастью, в основном, недорогих). Тут почти как с котом — берёшь раз и навсегда. Но не потому что трудно перепродать в случае чего, а потому что душой прикипаешь.Ваш дом наполнится милотой и забавными фигурками

Итак, с чем нужно определиться.

• Бюджет. 3D-принтеры стоят от 150$ до нескольких тысяч долларов. Соответственно, определитесь с тем, сколько вы готовы потратить, какой объём расходников придётся закупить. Выбирайте принтер по своим целям, но не стремитесь сэкономить любой ценой — если вы решили подойти к 3D-печати всерьёз, в недорогой модели вм может не хватить каких-то важных функций.
• Ваши проекты. Что вы будете делать? Насколько загружен будет ваш принтер (например, одно дело — редкие поделки для школы или кружков, другое — обслуживание производства хенд-мейд подарков и вещиц для заработка)? Какие материалы вам понадобятся?
• Необходимые материалы и их свойства — приценитесь к материалам и расходникам, составьте список и вычислите объём нитей, которые вам понадобятся. Если ваш проект предполагает какую-то коммерческую составляющую, учитывайте тот факт, что доставка материалов займёт какое-то время. Обязательно проверьте, поддерживает ли выбранный принтер необходимые типы пластика.
• Многоцветная печать — если вам необходимо несколько цветов, вам нужен принтер с несколькими экструдерами, а это уже другая ценовая категория.
• Цели печати, как правило определяют размер необходимого вам принтера. Если вы собираетесь просто «побаловаться» или приобретаете игрушку для ребёнка, то лучше не заморачиваться и выбрать компактный принтер с небольшим рабочим объёмом. Этого будет вполне достаточно для just for fun.

Например, есть очень симпатичная модель Alfawise X6A. Во-первых, он стильный и выглядит несколько лучше привычных «скелетиков», во-вторых, у него очень компактная рабочая область — 220 х 220 х 220 мм. При этом он открыт для любых экспериментов и поддерживает материалы ABS, HIPS, PC, PLA, PVC, Wood, имеет скорость печати от 20 до 150 мм, неплохое разрешение печати от 0,06 до 0,4 мм, поддерживает SD и USB, оснащён отличным рабочим дисплеем. И при этом его полные габариты 41,5 х 40,8 х 44,5 см — то есть просто займёт угол на рабочем столе. Это реально компактная домашняя модель. И стоит всего $289.99 (с купоном GBX6A — $285,99).

• Место для принтера — чаще всего это рабочий стол или любая устойчивая поверхность. Однако мы бы рекомендовали не выбирать полностью закупоренные помещения (если это квартира, а не гараж). Дело в том, что работа с горячим пластиком предполагает определённый запах (интенсивность зависит от материала) и помещение нужно обязательно проветривать.
• Ваш опыт работы с 3D-печатью определит время от включения в сеть до первого результата в ваших руках (это непередаваемое ощущение — держать первую сделанную фигурку!). Вам нужно освоиться с техникой, с соответствующим программным обеспечением, с картами памяти, работой с ПК и т.д. Впрочем, у современного человека такие задачи — дело весьма короткого времени.
• Кто ещё будет пользоваться 3D-принтером. Если к вам присоединиться ваш ровесник (брат, сестра, друг, коллега), то это одно дело и можно разделять ответственность за состояние и работу принтера. Если это будет ваш любопытный подросток, то лучше работать с принтером совместно, а модель выбирать устойчивее и надёжнее.
• Будьте готовы обрабатывать модели. Увы, нет в мире совершенства (хотя нам таким кажется TEVO Little Monster Delta 3D Printer DIY Kit — только посмотрите на этот дизайн!) и вам придётся поработать напильником маникюрными ножницами и ножами разных мастей, чтобы довести фигурку до совершенства. С готовых изделий нередко приходится снимать лишние нити, наплывы, выступы и т.д.

Для первого уровня пользователя 3D-принтера эта информация окажется по-настоящему полезной, гораздо полезнее многочисленных видео с «магией» печати. Дело в том, что сам принтер всего лишь инструмент и основную магию творите вы — своей фантазией, умением, вкусом. Но что процесс захватывающий — это факт. Даже если модели из Интернета, даже если материал самый недорогой, а принтер не навороченный. Потому что природа креатина творит с каждым из нас чудеса.

Если у вас есть особые советы, которые могут дополнить статью, пожалуйста, пишите в комментариях — как показывает опыт Хабра, комментарии зачастую дают +500 к полезности публикации. Давайте разбираться в дебрях 3D-печати вместе!

Ещё несколько моделей, которые нам очень нравятся:

• Alfawise U20 — $299.99 ($279.99 c купоном GB-$20OFF) — поддержка многих материалов нити, экран, скорость 20 — 150 мм/с.
• Alfawise U10 — $439.99 ($429.99 c купоном GBU10EU) — большой рабочий объём, 4 материала, скорость печати 10 -150 мм/с, высокая точность
• Anet E12 — $279,99 ($269.99 c купоном GBE12) — высокое разрешение, 3 материала нити, скорость печати 40-120 мм/с, та же неубиваемая модель Anet, но с большой рабочей областью
• Creality3D CR-10 — $ 389.99 — очень быстро собирается DIY Kit, отличная детализация печати
• Creality3D CR-10S4 — $599,99 ($559.99 c купоном CR10S4) — огромный объём рабочей области (400 х 400 х 400 мм)!
• Очень популярный у наших пользователей принтер — сейчас цена вообще сказка — $175.99
• Мегакрутой фотополимерный 3D принтер Flyingbear Shine (DLP UV Resin) — по купону GBFlyingbear предоставляется небольшая скидка $10. Итоговая цена $569.99 с учетом бесплатной доставки (т.к. до 10 кг). И да, для фотополимерного принтера это реально низкая цена.
• Небольшой фотополимерный малыш для начинающих — на него мы приготовили купон GBSparkMaker и цена со скидкой по купону составит $259.99.
• DLP принтер — с купоном GBLD001 цена $569.99.
• Alfawise U10 3D Printer — с огромной областью печати 40 x 40 x 50 см. Сейчас идёт со скидкой 25%%, итого за $419.99

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

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

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

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

2) Технология Polyjet , была изобретена израильской компанией Objet в 2000 г. в 2012 их купили Stratasys. Суть технологии: фотополимер маленькими дозами выстреливается из тонких сопел, как при струйной печати, и сразу полимеризуется на поверхности изготавливаемого девайса под воздействием УФ излучения. Важная особенность, отличающая PolyJet от стереолитографии, является возможность печати различными материалами.

Преимущества технологии: а) толщина слоя до 16 микрон (клетка крови 10 микрон) б) быстро печатает, так как жидкость можно наносить очень быстро. Недостатки технологии: а) печатает только с использованием фотополимера — узко-специализированный, дорогой пластик, как правило, чувствительный к УФ и достаточно хрупкий.

Применение: промышленное прототипирование и медицина

3) LENS (LASER ENGINEERED NET SHAPING)

Материал в форме порошка выдувается из сопла и попадает на сфокусированный луч лазера. Часть порошка пролетает мимо, а та часть, которая попадает в фокус лазера мгновенно спекается и слой за слоем формирует трехмерную деталь. Именно по такой технологии печатают стальные и титановые объекты.

Поскольку до появления этой технологии печатать можно было только объекты из пластика, к 3D печати особенно серьезно никто не относился, а эта технология, открыла двери для 3D печати в “большую” промышленность. Порошки различных материалов можно смешивать и получать таким образом сплавы, на лету.

Применение: например, титановые лопатки для турбин с внутренними каналами охлаждения. Производитель оборудования: Optomec

4) LOM (laminated object manufacturing)

Тонкие ламинированные листы материала вырезаются с помощью ножа или лазера и затем спекаются или склеиваются в трехмерный объект. Т.е. укладывается тонкий лист материала, который вырезается по контуру объекта, таким образом получается один слой, на него укладывается следующий лист и так далее. После этого все листы прессуются или спекаются.

Таким образом печатают 3D модели из бумаги, пластика или из алюминия. Для печати моделей из алюминия используется тонкая алюминиевая фольга, которая вырезается по контуру слой за слоем и затем спекается с помощью ультразвуковой вибрации.

II. Те которые что-то спекают или склеивают

1) SL (Stereolithography) Стереолитография.

Есть небольшая ванна с жидким полимером. Луч лазера проходит по поверхности, и в этом месте полимер под воздействием УФ полимеризуется. После того как один слой готов платформа с деталью опускается, жидкий полимер заполняет пустоту далее запекается следующий слой и так далее. Иногда происходит наоборот: платформа с деталью поднимается вверх, лазер соответственно расположен снизу…

После печати таким методом, требуется постобработка объекта — удаление лишнего материала и поддержки, иногда поверхность шлифуют. В зависимости от необходимых свойств конечного объекта модель запекают в т.н. ультрафиолетовых духовках.

Фотополимер зачастую бывает токсичным поэтому при работе с ним нужно пользоваться средствами защиты и респираторами. Содержать и обслуживать такой принтер дома — сложно и дорого

Преимущества: быстро и точно, точность до 10 микрон. Для спекания фотополимера достаточно лазера от Blu-ray проигрывателя, благодаря чему на рынке появляются дешевые при этом точные принтеры работающие по такой технологии (e.g. Form1).

2) LS (laser sintering)

Лазерное спекание. Похоже на SL, только вместо жидкого фотополимера используется порошок, который спекается лазером.

Преимущества: а) менее вероятно, что деталь сломается в процессе печати, так как сам порошок выступает надежной поддержкой б) материалы в порошковой форме довольно легко найти в продаже в том числе это могут быть: бронза, сталь, нейлон, титан

Недостатки: а) поверхность получается пористая б) некоторые порошки взрывоопасны, поэтому должны храниться в камерах, заполненных азотом в) спекание происходит при высоких температурах, поэтому готовые детали долго остывают, в зависимости от размера и толщины слоев, некоторые предметы могут остывать до одного дня.

3) 3DP (three dimensional printing)

Технология изобретена в 1980 году в MIT студентом Paul Williams, технология была продана в несколько коммерческих организаций, одна из которых — zCorp, в настоящее время поглощена 3D Systems.

На материал в порошковой форме наносится клей, который связывает гранулы, затем поверх склеенного слоя наносится свежий слой порошка, и так далее. На выходе, как правило, получается материал sandstone (похожий по свойствам на гипс)

Преимущества: а) так как используется клей, в него можно добавить краску и таким образом печатать цветные объекты б) технология относительна дешевая и энергоэффективная в) можно использовать в условиях дома или офиса в) можно печатать использовать порошок стекла, костный порошок, переработанную резину, бронзу и даже древесные опилки. Используя похожу технологию можно печатать съедобные объекты например из сахара или шоколадного порошка. Порошок склеивается специальным пищевым клеем, в клей может добавляться краситель и ароматизатор. Как пример, новые 3D принтеры от компании 3D systems, которые были продемонстрированы на CES 2014 — ChefJet и ChefJet Pro

Недостатки: а) на выходе получается достаточно грубая поверхность, с невысоким разрешение ~ 100 микрон б) материал нужно подвергать постобработке (запекать), чтобы придать ему необходимые свойства.

Надеюсь материал будет для вас полезен.

Дополнения принимаются.

бюджетные принтеры для начинающих или технологии в массы

Наступил тот момент, что иметь дома маленький настольный 3Д принтер совсем не накладно, а использование его не требует глубоких познаний технологии или опыта печати. В магазине есть несколько неплохих моделей дешевле $200 (!), которые подойдут начинающим пользователям. Все 3Д принтеры умеют печатать популярным и безопасным пластиком PLA, который не имеет запаха и является самым простым в освоении.
С каждый годом технология FDM-печати становится все доступнее, и Gearbest тоже способствует этому, делая личные 3Д принтеры еще доступнее: дешевле и с доставкой из наличия в РФ (!).

Начну с неплохого 3Д принтера — Ender-3 от Creality. Текущая стоимость $185.

Экземпляр разработан известной компанией Creality3D, которая решила занять бюджетный сегмент и перенесла свой богатый опыт на недорогой вариант принтера. Ender-3 имел успех в 2018 году. 3Д принтер оснащен большим дисплеем, а также MicroSD кардридером с функцией автономной печати. Продуман кабель-менедмент, электроника расположена в отдельном блоке. Предусмотрена пауза печати — можно сменить филамент и печатать разными цветами послойно. Многие ‘детские блячки’ принтеров подобной схемы уже устранены. Эта модель — одна из немногих, которые прилично печатают прямо из коробки. Принтер поставляется частично собранным. Достаточно просто установить вертикальную часть на раму и подключить электронику. Рабочая область печати составляет 220х220х250 мм. . Компактный строгий дизайн позволяет пользоваться им на работе или в офисе.

Следующий претендент на бюджетность — 3Д принтер IUM1 Portable с областью печати 110 x 110 x 120 мм.

Текущая стоимость $189. Принтер обладает компактным дизайном с закрытой конструкцией. Все подвижные части находятся внутри корпуса. Стол оснащен специальной съемной полимерной пластиной для увеличения адгезии деталей, сама пластина на магнитном основании для быстрого извлечения после печати. Принтер имеет MicroSD кардридер для печати без компьютера, а также функцию приостановки печати (пауза) для смены филамента. Можно печатать цветные детали послойно. Сопло 0.4 мм, минимальный слой печати 100 микрон. Принтер компактный, легкий, закрытый — подойдет для домашнего использования, в школе или офисе.

Еще один интересный и недорогой вариант — 3Д принтер NANO от Easythreed.

Текущая стоимость $149.99. Это принтер-«кубик» с закрытой кинематикой. Стол полностью неподвижен, над моделью «летает» печатающая головка, что положительно сказывается на качестве печати. Сопло установлено 0.4 мм, минимальный слой 0.1 мм. Из-за интересного дизайна, область печати разбита на 2 части. Основная — 110х110х90 мм.

Обратите внимание на его «большого брата» — EasyThreed ET4000. Это принтер-кубик размером побольше.

Текущая стоимость $277 — уже чуть дороже, но в плюсах большая жесткость кинематики за счет увеличенного количества направляющих, а также наличие большого сенсорного дисплея для управления. Размер области печати 120х120х120 мм. Точность печати увеличена, доступный размер слоя начинается от 50 микрон. Сопло тоже, 0.4 мм. Производителем предусмотрено защитное остекление окошек, что весьма полезно, если принтер доступен детям.

Если у вас есть время и желании, можно собрать 3Д принтер из «конструктора». Один из самых популярных наборов для сборки — это комплект 3Д принтера Alfawise EX8. На текущий день это самый бюджетный вариант для домашней 3Д печати.

Текущая стоимость $145.99 с учетом доставки до дверей, фактически по цене комплектующих. Alfawise EX8 сделан с учетом последних улучшений для принтеров подобной конструкции. Установлены два привода по оси Z. Улучшен обдув модели. Усилена каретка по X. Alfawise EX8 оснащен приводом-экструдером прямой подачи, что позволяет «скармливать» принтеру любой пластик: PLA, ABS, PETG, SBS, Flex, и так далее… Большой графический дисплей облегчает управление принтером, предусмотрена пауза печати, а наличие SD-кардридера позволяет печатать автономно. Предусмотрен подогрев стола. Принтер имеет самую большую область печати из всех указанных: 220 x 220 x 240 мм. Минимальный слой печати: 100 микрон. Сопло установлено 0.4 мм, но есть возможность установить любое сопло под хотэнд МК8.

Для сравнения добавляю достаточно дорогой брендовый принтер: Tronxy C5.

Это принтер-кубик с алюминиевым корпусом, в строгом черном дизайне. Текущая стоимость $330.99. Принтер также имеет прямую подачу (МК8) и размер области печати 210 x 210 x 210 мм. Доступные материалы: ABS, HIPS, Nylon, PLA, PVC, Wood. Точности позиционирования 12 микрон, минимальный слой 50 микрон. Сопло 0.4 мм. Предусмотрен обдув модели. Жесткий металлический корпус обеспечивает точность печати и снижение паразитных вибраций при работе.

Еще один интересный экземпляр — это 3D принтер KOHON KH01 c большим полем печати.

Компоновка простая, есть определенные преимущества (отсутствие пластиковых несущих элементов). Из плюсов — большой размер стола для печати (300х300 мм), что позволяет печатать модели целиком, не разрезая на части, а также приличная высота печати (до 400 мм). Есть подогрев, а также пауза при печати. Из особенностей — отдельный блок с электроникой, совмещенный с подставкой для катушки. Принтер поставляется предварительно собранным, на его сборку уходит минут 15-20 (из них на изучение комплекта и инструкции минут 10). Он уже настроен, нужно будет проверить калибровку стола.

И простейший принтер за символическую плату.

Tronxy X1 Desktop 3D Printer, который можно взять за $104.99 с купоном GBTX123 (ограниченное количество).

Данный принтер не очень серьезен в плане долгосрочной печати, а вот для обучения азам будет удобен — все наглядно видно и собирается достаточно просто. Можно купить школьнику для первых шагов в 3Д печати. Это действительно недорогая модель. В сети есть масса вариантов, как правильно доработать этот аппарат.

В любом случае, все перечисленные принтеры будут удобны для начинающих пользователей. Для слайсинга используются программы типа Cura, Slic3r, IdeaMaker и так далее. Для принтеров EasyThreed — фирменный слайсер E3D DORA. Все принтеры используют пластик PLA 1.75 мм. Последние два дополнительно могут использовать и другие указанные типы.

Если у вас есть желание и возможности печатать, можете посмотреть интересные модели в свободном доступе, например, на thingiverse.com.

Как работают 3D-принтеры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 16 января 2020 г.

Даже лучшие художники изо всех сил стараются показать нам, какие объекты реального мира
выглядят во всей своей трехмерной (3D) красе. Большую часть времени
это не имеет значения — глядя на фотографию или эскиз, мы
хорошая идея. Но если вы занимаетесь разработкой новых
продукты, и вам нужно показать их клиентам или покупателям,
ничто не сравнится с прототипом: модель, которую можно потрогать, подержать и
Чувствовать.Беда только в том, что на изготовление моделей вручную уходит много времени.
машины, которые могут создавать «быстрые прототипы», стоят целое состояние (до
полмиллиона долларов). Ура, тогда 3D-принтеры, которые немного работают
как струйные принтеры, и создавайте 3D-модели слой за слоем до 10 раз
скорость и пятая стоимость. Как именно они работают? Давайте принимать
внимательнее!

Фото: 3D-печать в действии: это печатающая головка принтера Invent3D,
медленно создавая объект, слой за слоем, брызгая расплавленным синим пластиком из его точно движущегося сопла.Фото капрала. Джастин Апдеграфф любезно предоставлен Корпусом морской пехоты США.

От ручных прототипов до быстрого прототипирования

Фото: Качественный скоростной прототип космического самолета из воска.
из чертежа САПР НАСА.
Фото любезно предоставлено Исследовательским центром НАСА в Лэнгли (NASA-LaRC).

Раньше были такие вещи, как автоматизированное проектирование (САПР) и
лазеры, модели и прототипы были кропотливо вырезаны из дерева или
склеены из кусочков картона или пластика.Они могли взять
дней или даже недель, чтобы заработать и обычно стоит целое состояние. Получение
внесение изменений или дополнений было трудным и требовало много времени,
особенно если использовалась сторонняя модельная компания, и
это может оттолкнуть дизайнеров от внесения улучшений или принятия
комментарии на борту в последнюю минуту: «Слишком поздно!»

С появлением более совершенных технологий,
идея под названием быстрое прототипирование (RP) зародилась в 1980-х.
как решение этой проблемы: это означает разработку моделей и
прототипы более автоматизированными методами, обычно за часы или дни
чем недели, на которые уходило традиционное прототипирование.3D печать
является логическим продолжением этой идеи, в которой дизайнеры
собственные быстрые прототипы, за часы, с использованием сложных машин
похожи на струйные принтеры.

Как работает 3D-принтер?

Artwork: Один из первых в мире трехмерных принтеров FDM,
разработан С. Скоттом Крампом в 1980-х годах. В этом дизайне модель (розовая, 40) напечатана.
на опорной плите (темно-синий, 10), который движется в горизонтальной (X-Y) направлениях, в то время печати
головка и сопло (2 и 4, оранжевые) перемещаются в вертикальном (Z) направлении.В качестве сырья для печати используется пластиковый стержень (желтый, 46), оплавленный печатающей головкой. Процесс нагрева тщательно регулируется
термопара (электрический датчик тепла), подключенная к регулятору температуры (фиолетовый, 86). Стержень выдавливается сжатым воздухом из большого резервуара и
компрессор справа (зеленый, 60/62). С тех пор все немного изменилось, но основной принцип (создание объекта путем плавления и нанесения пластика под трехмерным контролем) остается прежним.Изображение из патента США 5,121,329: Устройство и метод для создания трехмерных объектов. Автор С. Скотт Крамп, Stratasys Ltd, 9 июня 1992 г., любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Представьте, что вы строите обычный деревянный прототип автомобиля. Ты бы
начните с бруска из цельного дерева и вырежьте внутрь, как
скульптор, постепенно раскрывая «спрятанный» внутри предмет. Или если
вы хотели сделать модель дома по проекту архитектора, вы бы построили
это как настоящий сборный дом, наверное, вырезая миниатюрные
копии стен из картона и их склейка.Теперь
лазер может легко вырезать из дерева форму, и это не выходит за рамки
сферы возможностей научить робота приклеивать картон
вместе — но 3D-принтеры не работают ни одним из этих способов!

Типичный 3D-принтер очень похож на струйный принтер.
с компьютера. Он создает 3D-модель по одному слою за раз из
снизу вверх, путем многократной печати на одной и той же области методом, известным как
Моделирование методом сплавленного осаждения (FDM) . Работая полностью автоматически, принтер создает модель в течение нескольких часов, поворачивая 3D CAD.
втягивание в партии двухмерных, поперечных
слои — эффективно разделяют 2D-отпечатки, расположенные один поверх
другой, но без бумаги между ними.Вместо использования чернил, которые никогда не накапливаются
объем, принтер наносит слои расплавленного пластика или порошка и
соединяет их вместе (и с существующей структурой) с помощью клея или ультрафиолета.

Q: Какие «чернила» используются в 3D-принтере? A: АБС-пластик!

Там, где струйный принтер распыляет жидкие чернила, а лазерный принтер использует твердый порошок, 3D-принтер не использует ни того, ни другого: вы не можете построить 3D-модель, накапливая цветную воду или черную пыль! Вы можете моделировать
пластик.3D-принтер
по сути работает, выдавливая расплавленный пластик через крошечное сопло, которое он перемещает точно под компьютером
контроль. Он печатает один слой, ждет, пока он высохнет, а затем печатает следующий слой поверх. В зависимости от качества
принтера, то вы получите либо потрясающе выглядящую 3D-модель, либо множество двухмерных пластиковых линий, грубо лежащих на
друг на друга — как глазурь для торта с плохо нанесенным каналом! Очевидно, что пластик, из которого печатаются модели, имеет огромное значение.

Фотография: Пластиковые корпуса компьютеров, компьютерной периферии (мыши, клавиатуры и принтеры) и других электронных устройств (калькуляторы и мобильные телефоны) обычно изготавливаются из АБС-пластика.Это внутренняя часть корпуса мобильного телефона, где показано место, где он отмечен символом переработки ABS (большего размера, вставка).

Когда мы говорим о пластике, мы обычно имеем в виду «пластик»: если вы прилежный переработчик, вы знаете, что существует много типов пластика, и все они различны как химически (в их молекулярном составе), так и физически (в их отношение к теплу, свету и т. д.).
Неудивительно, что в 3D-принтерах используются термопласты (пластмассы, которые плавятся при нагревании и превращаются в твердые, когда снова охлаждают), и, как правило, тот, который называется АБС (акрилонитрилбутадиенстирол).Пожалуй, наиболее знакомый материал, из которого изготавливаются кирпичи LEGO®, ABS также широко используется в салонах автомобилей (иногда и во внешних деталях, таких как колпаки), для изготовления внутренних частей холодильников и в пластиковых деталях компьютеров (вполне вероятно, что это мышь и клавиатура, которые вы используете сейчас, сделаны из АБС-пластика).

Так почему этот материал используется для 3D-печати? На самом деле это смесь твердого и прочного пластика (акрилонитрил) с синтетическим каучуком (бутадиенстирол). Он идеально подходит для 3D-печати, потому что он твердый при комнатной температуре и плавится при температуре чуть выше 100 ° C (220 ° F), что достаточно прохладно, чтобы плавиться внутри принтера без слишком сильного нагрева, и достаточно горячее, чтобы модели, напечатанные с его помощью, выиграли ». они тают, если их оставить на солнце.После схватывания его можно отшлифовать или покрасить; Еще одним полезным свойством АБС является то, что он имеет бело-желтый цвет в необработанном виде, но могут быть добавлены пигменты (цветные химические вещества в краске), чтобы сделать его практически любым цветом. В зависимости от типа принтера, который вы используете, вы подаете на него пластик в виде маленьких шариков или нитей (например, пластиковых ниток).

Вам не обязательно печатать в 3D с помощью пластика: теоретически вы можете печатать объекты, используя любой расплавленный материал, который достаточно быстро затвердевает и схватывается.В июле 2011 года исследователи из
Английский университет Эксетера представил прототип пищевого принтера, который может печатать 3D-объекты из расплавленного шоколада!

Преимущества и недостатки

Фото: B9Creator ™ — типичный недорогой 3D-принтер своими руками.
Первоначально он был доступен в виде набора по цене 2495 долларов; теперь он приходит в собранном виде
в трех разных версиях по цене от 6000 до 12000 долларов.
Фото любезно предоставлено Винделлом Х. Оскей, www.evilmadscientist.com,
опубликовано на Flickr в 2012 г.
по лицензии Creative Commons.

Производители 3D-принтеров заявляют, что они в 10 раз быстрее, чем
другими методами и в 5 раз дешевле, поэтому они дают большие преимущества для
люди, которым нужны быстрые прототипы за часы, а не дни. Хотя
3D-принтеры высокого класса, они по-прежнему дороги (обычно около 25 000–50 000 долларов), они
часть стоимости более сложных машин RP (которые входят в
от 100 000 до 500 000 долларов), а гораздо более дешевые машины
также доступны (вы можете купить комплект 3D-принтера Tronxy примерно за 100–200 долларов).Они также достаточно маленькие, безопасные, простые в использовании и
надежны (функции, которые сделали их все более популярными в таких местах, как
проектные / инженерные школы).

С другой стороны, отделка моделей, которые они производят, обычно
уступает тем, которые производятся на станках с РП более высокого класса. Выбор
материалы часто ограничиваются одним или двумя, цвета могут быть грубыми,
и текстура может не очень хорошо отражать предполагаемую отделку продукта. Как правило, 3D-печатные модели
может быть лучше для предварительной визуализации новых продуктов; Больше
сложные машины RP могут быть использованы позже в процессе, когда
проекты ближе к доработке и такие вещи, как точная поверхность
текстура важнее.

Приложения

Для чего можно использовать 3D-принтер? Это немного похоже на вопрос «Как
можно ли использовать копировальный аппарат? «Теоретически единственным ограничением является
воображение. На практике пределы — это точность
модель, с которой вы печатаете, точность вашего принтера и
материалы, которыми вы печатаете. Современная 3D-печать была изобретена около 25 лет назад,
но по-настоящему он начал набирать обороты только в последнее десятилетие. Много
технология все еще относительно новая; даже в этом случае диапазон использования 3D-печати
довольно удивительно.

Медицина

Фото: пластиковые сердца, напечатанные на 3D-принтере, позволяют хирургам проводить операции без риска.
Модель доктора Мэтью Брамлета. Фотография, являющаяся общественным достоянием, опубликована на Flickr благодаря галерее изображений NIH США и 3D Print Exchange.

Жизнь — это путешествие в один конец; склонные к ошибкам, стареющие люди со складками,
осыпающиеся тела, естественно, видят большие перспективы в технологии, которая
возможность создания заменяющих частей тела и тканей. Вот почему
врачи были одними из первых, кто начал изучать 3D-печать.Уже у нас
видел 3D-печатные уши (от индийской компании Novabeans), руки и ноги
(от Limbitless Solutions, Biomechanical Robotics Group и
Bespoke) и мускулы (от Корнельского университета). 3D-принтеры имеют
также использовались для производства искусственной ткани (Organovo), клеток
(Samsara Sciences) и кожа (в партнерстве косметических
гиганты L’Oreal и Organovo). Хотя мы еще далеки от того, чтобы
полные 3D-печатные заменяющие органы (например, сердце и печень),
все быстро движется в этом направлении.Один проект, известный как
Тело на чипе,
управляется Институтом регенеративной медицины Уэйк Форест в Северной Каролине,
печатает миниатюрные человеческие сердца, легкие и кровеносные сосуды, помещает их на микрочип и проверяет их
искусственной крови.

Помимо сменных частей тела, все чаще используется 3D-печать.
используется для медицинского образования и обучения. В детском доме Никлауса
Больница в Майами, Флорида, хирурги практикуют операцию на
3D-копии детских сердечек.В другом месте то же самое
Техника используется для репетиции операции на головном мозге.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Проектирование и испытание самолетов — сложный и дорогостоящий бизнес: Боинг
Dreamliner содержит около 2,3 миллиона компонентов! Хотя
компьютерные модели могут использоваться для проверки нескольких аспектов того, как самолеты
вести себя, точные прототипы еще нужно сделать для таких вещей, как
испытания в аэродинамической трубе. А 3D-печать — простой и эффективный способ
сделай это. В то время как коммерческие самолеты строятся в большом количестве, военные
самолеты, скорее всего, будут сильно индивидуализированы, а 3D-печать
позволяет проектировать, испытывать и производить мелкосерийные или единичные детали как
быстро и экономично.

Фото: ВМС США с тех пор тестируют 3D-принтеры на кораблях.
один был установлен на USS Essex в 2014 году. Теоретически бортовой принтер делает корабль более автономным,
с меньшим количеством запасных частей и материалов, особенно в военное время. Это подводное беспроводное зарядное устройство, напечатанное на 3D-принтере.
типично для объектов, которые могут быть напечатаны во время миссии в море. Фото Девина Писнера любезно предоставлено
ВМС США.

Космические аппараты даже сложнее самолетов и имеют дополнительные
недостаток в том, что они «производятся» в крошечных
количества — иногда бывает только один.Вместо того, чтобы идти на все расходы
изготовления уникальных инструментов и производственного оборудования, он может многое
Разумнее печатать на 3D-принтере одноразовые компоненты. Но зачем вообще делать
части космоса на Земле? Доставка сложных и тяжелых конструкций в
пространство сложно, дорого и требует много времени; способность к
производить вещи на Луне или на других планетах, может оказаться
бесценно. Легко представить космонавтов (или даже роботов) в 3D.
принтеры для производства любых предметов, которые им нужны (включая запасные
частей), вдали от Земли, когда они им нужны.Но даже
обычные космические проекты, порожденные Землей, могут извлечь выгоду из
скорость, простота и дешевизна 3D-печати. Последний, поддерживаемый людьми
НАСА Ровер
использует детали, напечатанные на 3D-принтере, изготовленные с помощью Stratasys.

Фото: Запасные части и ремонт — без проблем. Крупным планом — 3D-принтер Lulzbot Taz 6, который используется для изготовления запасных частей на борту военного корабля США.
Фото Кристофера А. Велойказы любезно предоставлено ВМС США.

Визуализация

Создание прототипов самолетов или космических ракет является примером
гораздо более широкое применение для 3D-печати: визуализация того, как новые дизайны будут
смотреть в трех измерениях.Мы можем использовать такие вещи, как
виртуальная реальность для
это, конечно, но люди часто предпочитают то, что видят и
прикоснуться. Все чаще 3D-принтеры используются для быстрого и точного
архитектурное моделирование. Хотя мы (пока) не можем печатать 3D в материалах
такие как кирпич и бетон, есть широкий ассортимент пластмасс
доступны, и их можно раскрасить, чтобы они выглядели как реалистичные здания
отделка. Таким же образом 3D-печать теперь широко используется для
прототипирование и тестирование промышленных и потребительских товаров. Поскольку многие
повседневные вещи вылеплены из пластика, 3D-печатная модель может выглядеть
очень похож на готовый продукт — идеально подходит для фокус-группы
тестирование или исследование рынка.

Персонализированные товары

От пластиковых зубных щеток до фантиков — современная жизнь
здесь-сегодня, ушел-завтра — удобно, недорого и одноразово.
Однако не все ценят серийное массовое производство.
вот почему так популярны дорогие «дизайнерские этикетки». в
в будущем многие из нас смогут воспользоваться преимуществами
доступные, персонализированные продукты, изготовленные по индивидуальному заказу
Спецификация. Ювелирные изделия и модные аксессуары
уже печатается в 3D.Так же, как веб-сайт Etsy создал
всемирное сообщество ремесленников, поэтому Zazzy воспроизвел
что с использованием технологии 3D-печати. Благодаря простым онлайн-сервисам вроде
Shapeways, каждый может сделать свои собственные ник-нэки на 3D-принтере для себя или для себя.
продавать другим людям без затрат и хлопот, связанных с использованием собственного 3D-принтера
(даже Staples теперь предлагает услуги 3D-печати в некоторых своих магазинах).

«Товары по индивидуальному заказу» — это не просто вещи, которые мы покупаем и используем:
еда, которую мы едим, тоже может попасть в эту категорию.На приготовление нужно время,
умение и терпение, потому что готовится аппетитный
еда выходит далеко за рамки смешивания ингредиентов и нагревания их на плите.
Поскольку большинство продуктов можно выдавливать (выдавливать через сопла), они могут
(теоретически) также можно напечатать в 3D. Пару лет назад,
Зло Безумный
Scientist Laboratories в шутку напечатали какие-то странные предметы из
сахар. В 2013 году New York Times
обозреватель А.Дж. Джейкобс поставил перед собой задачу
распечатать всю еду, включая тарелку и столовые приборы. в
он случайно наткнулся на работу Ход Липсона из Корнельского университета,
кто верит, что еда может быть когда-нибудь лично, напечатана на 3D-принтере
точные потребности вашего организма в питании.Что аккуратно переносит нас в будущее …

Фото: Теоретически вы можете делать 3D-отпечатки из любого сырья, в которое вы можете подавать.
ваш принтер. Вот несколько фантастических 3D-объектов, напечатанных из сахарного песка
«CandyFab 4000» (взломанный старый плоттер HP) от всегда занятных людей
в лабораториях злых безумных ученых. Фотография любезно предоставлена ​​Винделлом Х. Оскей, www.evilmadscientist.com, опубликована на Flickr в 2007 году по лицензии Creative Commons License.

Будущее 3D-печати

Многие люди верят, что 3D-печать возвестит не только о приливной волне
нахальных пластиковых уловок, но революция в обрабатывающей промышленности
и мировая экономика, которой он управляет.Хотя 3D-печать будет
безусловно, позволяет нам делать наши собственные вещи, есть
ограничить то, что вы можете достичь самостоятельно с помощью дешевого принтера и
трубка из пластика. Реальные экономические выгоды могут быть получены, когда
3D-печать повсеместно принята крупными компаниями в качестве центрального
столп обрабатывающей промышленности. Во-первых, это позволит
производители предлагают гораздо больше возможностей настройки существующих продуктов,
поэтому доступность серийного массового производства будет
в сочетании с привлекательностью одноразового ремесла, сделанного на заказ.Во-вторых, 3D-печать — это, по сути, роботизированная технология, поэтому она будет
снизить стоимость производства до такой степени, что
опять же, экономически выгодно производить товары в Северной Америке и
Европа, которую в настоящее время собирают дешево (плохо оплачиваемыми людьми)
в таких местах, как Китай и Индия. Наконец, 3D-печать повысит производительность
(поскольку для изготовления тех же вещей потребуется меньшее количество людей), снижение
общие затраты на производство, что должно привести к снижению цен и
больший спрос — и это всегда хорошо для потребителей,
производители и экономика.

.

У вас есть 3D-принтер, что теперь?

Учитывая невероятно низкие цены на некоторые модели, представленные в настоящее время на рынке, весьма вероятно, что некоторые читатели Hackaday вышли из праздничного сезона с новым блестящим настольным 3D-принтером. Возможно, некоторые из вас уже осознали, что 3D-печать немного сложнее, чем вы себе представляли. Конечно, с новым поколением 3D-принтеров это стало проще, чем когда-либо, но это все еще не тот опыт «щелкни и забыл», например, при печати на бумаге.

В свете этого я подумал, что было бы неплохо начать новый год с совета для тех, кто внезапно оказался потерянным в лесу НОАК. Часть этой информации может показаться очевидной для тех из нас, кто годами ютился над печатным столом, но, как и во многих других технических занятиях, мы склонны принимать как должное знания, полученные из опыта. Со своей стороны, проблемы, с которыми я столкнулся много лет назад с моим первым деревянным 3D-принтером, были совершенно другими, чем я себе представлял.Я предполагал, что настоящая проблема будет заключаться в том, чтобы собрать машину и запустить ее, но время, которое потребовалось для сборки машины, было ничто по сравнению с часами и часами проб и ошибок, которые потребовались, прежде чем я обрел уверенность в том, чтобы действительно использовать эту технологию.

Конечно, опыт у всех разный, и мы будем рады услышать о вашем в комментариях. Грандиозные успехи, сокрушительные поражения и все, что между ними. Все это часть процесса обучения и вся ценная информация для тех, кто только начинает.

Установить базовый уровень

Если вы только что подключили свой 3D-принтер, ваш первый проект не должен быть репликой винтовки DOOM , для выполнения которой требуется 30+ часов и десятки распечаток. Вам нужно начать с малого, но, что более важно, вам необходимо определить, в каком состоянии находится принтер. Вы хотите определить, насколько хорошо машина откалибрована и настроена, но также полезно иметь ориентир для качество печати было таким, как если бы машина была новенькой из коробки.

Одна из тех вещей, о которых вам не говорят, — это то, что есть определенные дегенеративные проблемы, присущие 3D-принтерам: изнашиваются сопла, ремни теряются и изнашиваются, деформируются кровати и так далее. Если один из ваших первых отпечатков является обычным эталоном, например, чрезвычайно популярным «Benchy», или даже классическим калибровочным кубом, тогда у вас будет физическая точка отсчета, которую вы позже сможете сравнить со своими текущими отпечатками, чтобы увидеть, не начало ли ухудшаться качество .

Вести заметки

Существует множество факторов, влияющих на создание высококачественных 3D-отпечатков, и даже на раннем этапе экспериментов вы, вероятно, заметите некоторые тенденции.Для разных марок волокон могут потребоваться разные температуры для хорошей адгезии к слою и детализации поверхности, даже если это полностью PLA. Вы можете найти там, где , который вы печатаете, часто так же важен, как , как . Температура и влажность в рабочей зоне могут иметь прямое влияние на качество печати, и вы можете обнаружить, что зимой вам труднее заставить отпечатки прилипать к кровати, чем летом.

Делайте эти открытия и записывайте их. Вы действительно пинаете себя, если забудете правильную температуру и множитель экструзии для определенной марки PLA, которую не использовали некоторое время, и получите отпечаток, который из-за этого выглядит ужасно.Я не собираюсь говорить, что этот точный сценарий случился со мной примерно неделю назад, но просто запомните его как гипотетический.

Обслуживание принтера

Как упоминалось ранее, со временем на вашем принтере могут возникнуть некоторые проблемы, но, если вы действительно не разбираетесь в проблемах, потребуется некоторое время, прежде чем они проявятся. Достаточно проверять ремни примерно каждые шесть месяцев. Убедитесь, что зубы не стерты и находятся в надлежащем натяжении.Это не самый научный метод, но вы должны уметь натянуть ремень и услышать глубокий звук, похожий на бас-гитару. Если они не издают звука при ощипывании, вероятно, они слишком ослаблены и должны быть затянуты любым способом, который использует ваш конкретный принтер.

Обычные марки масел и смазок.

Износ форсунки определить немного сложнее. В нормальных условиях при использовании прямого PLA износ сопел измеряется годами. Вполне возможно, что вы перейдете на новый 3D-принтер до того, как износится сопло.Но если вы используете больше абразивных волокон, таких как PLA с добавками (дерево, металл, камень и т. Д.), Или светитесь в темноте, вы можете довольно быстро пройти через сопла. Если вы видите плохое качество печати после того, как прогнали пару рулонов такой нити, вероятно, пора сменить сопло.

Смазку следует производить регулярно. Это также не означает, что на принтер будет распыляться WD-40, это вещество не имеет отношения к пластиковым деталям, которые используются во многих принтерах.Для линейных подшипников и стержней необходимо легкое машинное масло. Для резьбовой шпильки, особенно при прохождении через металлические гайки, следует использовать тонкую литиевую смазку. Вы также должны очистить всю пыль и мусор, которые имеют тенденцию накапливаться на стержнях, протирая их мягкой тканью перед нанесением масла.

Регулярная печать

Это просто: просто распечатайте что-нибудь. Вам не обязательно печатать каждый день, но печать чего-либо каждую неделю или, по крайней мере, каждый месяц должна быть целью, о которой вы должны помнить.Как и все остальное, 3D-печать требует некоторой практики, поэтому вам нужно делать это часто. Не стоит ломать принтер за день до того, как у вас есть большой проект, и вы изо всех сил пытаетесь вспомнить, как работает программное обеспечение или как правильно выровнять кровать.

Веб-сайты, такие как Thingiverse, Pinshape и YouMagine, переполнены интересными моделями для печати, начиная от настольных игрушек и заканчивая законными инструментами. Следите за недавно добавленными моделями на подобных сайтах и ​​распечатывайте все, что бросается в глаза.Обязательно опубликуйте фотографию своего отпечатка и поделитесь своим мнением с создателем; это то, что поддерживает жизнь сообщества.

Go Design Something

Это безобразно и бесполезно, но это мое.

Я завершу это последним советом, который я всегда даю новым владельцам 3D-принтеров: спроектируйте что-нибудь. Находить аккуратные модели и распечатывать их — это очень весело, и вы, вероятно, получите пару месяцев удовольствия только от этого. Но представьте, если вы купили бумажный принтер и все, что вы когда-либо делали с ним, это распечатывали картинки кошек, которые вы нашли в Интернете.Это было бы странно, правда? Начните с малого с чего-нибудь простого, например, TinkerCAD, и посмотрите, куда вас приведет ваше воображение.

Настоящий момент «Эврики» с настольной 3D-печатью — это когда вы впервые успешно печатаете один из ваших собственных дизайнов, когда вы впервые смотрите на визуализацию на своем компьютере, на физический объект в руке и понимаете, что эффективно родила маленького пластикового ребенка. У меня до сих пор есть самый первый отпечаток, который я сделал по своему собственному дизайну: это уродливая маленькая скоба, которая выглядит так, как будто была выдавлена ​​с помощью клея, и я даже не знаю, для чего она должна была быть на данный момент.Но спустя годы он все еще лежит в ящике моего стола, как напоминание о моменте, когда я понял, что 3D-печать — это больше, чем новинка.

.

Это старше, чем вы думаете [Обновлено]

Чему почти 40 лет, но он выглядит совершенно новым? Хотите верьте, хотите нет, но это 3D-печать. Да, технология аддитивного производства существует со времен Рейгана. Вот краткий экскурс в историю 3D-печати.

1981–1999: зарождение аддитивного производства

В 1981 году Хидео Кодама из муниципального научно-исследовательского института промышленности Нагои опубликовал свой отчет о функциональной системе быстрого прототипирования с использованием фотополимеров (подробнее об этом через минуту).Твердая печатная модель была построена в несколько слоев, каждый из которых соответствовал поперечному сечению модели. Звучит знакомо?

Три года спустя, в 1984 году, Чарльз Халл вошел в историю 3D-печати, изобретя стереолитографию. Стереолитография позволяет дизайнерам создавать 3D-модели с использованием цифровых данных, которые затем можно использовать для создания материальных объектов.

Ключ к стереолитографии — это материал на акриловой основе, известный как фотополимер. Ударьте в ванну с жидким фотополимером лучом УФ-лазера, и освещенная часть мгновенно превратится в твердый кусок пластика, по форме напоминающий вашу 3D-модель.Излишне говорить, что эта новая технология была большой новостью для изобретателей, которые теперь могли теоретически создавать прототипы и тестировать свои конструкции без необходимости делать огромные предварительные инвестиции в производство.

В 1992 году Билл Клинтон играл на саксофоне на шоу The Arsenio Hall Show , а компания 3D Systems (компания Чарльза Халла) создала первую в мире стереолитографическую аппаратуру (SLA), которая позволила изготавливать сложные детали слой за слоем. , в несколько раз быстрее, чем обычно.В том же году стартап DTM выпустил первую в мире машину для селективного лазерного спекания (SLS), которая стреляет лазером по порошку, а не по жидкости.

Эти технологии находились в зачаточном состоянии и были несовершенными; в материале наблюдались некоторые деформации по мере его затвердевания, и машины были слишком дороги для домашних изобретателей, но их потенциал был неоспорим. Спустя десятилетия история 3D-печати показала, что этот потенциал все еще раскрывается.

1999–2010: Подростковая история 3D-печати

Подготовка к 2000 году была захватывающей — не только потому, что в 1999 году оригинальный Beverly Hills 90210 вышел в свой последний сезон в эфире, но и потому, что первый напечатанный на 3D-принтере орган был имплантирован человеку.Ученые из Института регенеративной медицины Уэйк-Форест напечатали синтетические каркасы человеческого мочевого пузыря, а затем покрыли их клетками пациентов-людей. Затем вновь сгенерированная ткань имплантировалась пациентам, практически без шансов, что их иммунная система отвергнет их, поскольку они были сделаны из их собственных клеток.

С медицинской точки зрения это было великое десятилетие в истории 3D-печати. Всего за 10 коротких лет ученые из разных организаций и стартапов изготовили функциональную миниатюрную почку, построили протез ноги со сложными составными частями, которые были напечатаны в той же структуре, и сделали биопечать первых кровеносных сосудов, используя только человеческие клетки.

Это было также десятилетие, когда 3D-печать встретила движение за открытый исходный код. В 2005 году проект RepRap д-ра Адриана Бойера запустил инициативу с открытым исходным кодом для создания 3D-принтера, который мог бы построить сам себя — или, по крайней мере, напечатать большую часть своих частей. Дарвин, выпущенный в 2008 году, представляет собой самовоспроизводящийся принтер, способный делать именно это. Внезапно люди повсюду получили возможность создавать все, что они могли придумать самостоятельно (см. Также: Kickstarter, запущенный в 2009 году и с тех пор финансировавший бесчисленное количество проектов, связанных с 3D-печатью).

К середине 2000-х годов демократизация производства захватила воображение общественности, как и идея массовой настройки (которая, в отличие от гигантских креветок, на самом деле не является оксюмороном). Первая машина SLS стала коммерчески жизнеспособной в 2006 году, что открыло двери для производства промышленных деталей по запросу. Стартап по 3D-печати Objet (теперь объединенный со Stratasys) построил машину, которая могла печатать на нескольких материалах, что позволило изготавливать одну деталь в разных версиях с разными свойствами материала.

Интенсивно креативные инновации десятилетия завершились запуском сервисов совместного творчества, таких как Shapeways, рынок 3D-печати, где дизайнеры могут получить отзывы от потребителей и других дизайнеров, а затем по доступной цене изготовить свои продукты. В качестве вишенки на сцене появился MakerBot, который предоставил производителям наборы для самостоятельной сборки с открытым исходным кодом для создания собственных 3D-принтеров и продуктов. В этот момент барьеры для входа дизайнеров и изобретателей падали с каждым днем.

2011 – Настоящее время: 3D-печать в расцвете сил

Сегодня, оглядываясь назад всего на последние несколько лет, трудно не почувствовать, что люди живут в будущем. Скоро в продаже: реактивные ранцы, напечатанные на 3D-принтере!

Ну почти. Хотя цены на 3D-принтеры быстро упали, а точность 3D-печати повысилась, новаторы выходят за рамки того, о чем Чарльз Халл мог только мечтать. Дизайнеры больше не ограничиваются печатью пластиком. Показательный пример: теперь вы можете напечатать обручальное кольцо своей мечты из золота или серебра.Инженеры из Саутгемптонского университета управляли первым в мире беспилотным самолетом, напечатанным на 3D-принтере, а компания KOR Ecologic создала прототип Urbee — автомобиля с напечатанным на 3D-принтере кузовом, рассчитанным на 200 миль на галлон на шоссе.

Помимо ювелирных изделий и самолетов, 3D-печать сейчас используется для производства доступного жилья для развивающихся стран, и провидцы начали использовать эту технологию для печати всего: от умных роботов-манипуляторов до заменителей костей и даже частиц толщиной всего в несколько атомов ( что может привести к уменьшению размера электроники и батарей).

Это переносит 3D-печать в наши дни — хотя к тому времени, когда эта статья будет опубликована, наверняка будет бесчисленное множество других заметных моментов в истории 3D-печати, сделанных во всем мире. За этим практически невозможно угнаться. В будущем дети будут создавать художественные проекты с помощью 3D-принтеров в своих классах, а стоматологи смогут вызывать рецепты на наборы зубных протезов, напечатанные на заказ. А пока продолжаю смотреть новости и жду реактивного ранца.

Три случайных, крутых, неожиданных факта о 3D-печати

Эта статья была обновлена.Первоначально он был опубликован в сентябре 2014 года.

.

Основной список принадлежностей для 3D-принтеров

Вы приобрели свой первый 3D-принтер, и у вас кружится голова. Но, как и все новички в аддитивном производстве, чем больше вы работаете со своим принтером, тем больше возникает вопросов. Не волнуйтесь, мы вас поддержим.

Получение максимальной отдачи от своего времени с новым 3D-принтером во многом зависит от имеющихся инструментов и аксессуаров и того, что вы с ними делаете. Давайте рассмотрим несколько аксессуаров, которые должны быть в комплекте с каждым 3D-принтером, будь то дома, в школе или в хакерской среде.Когда дело доходит до 3D-печати, потенциальных проблем уже достаточно, цель здесь — убедиться, что вы не останетесь без инструмента или расходного материала, когда они вам понадобятся больше всего.

Ранее мы говорили о том, что следует делать после приобретения собственного 3D-принтера, чтобы обеспечить, насколько это возможно, с помощью такого рода вещей долгосрочный успех. Если вы еще не видели эту статью, обязательно добавьте ее в свой список для чтения. Регулярное обслуживание и калибровка, которые являются уникальными для 3D-печати, были покрыты, как и необходимость для оператора лично оттачивать свои собственные навыки.

Нить накала: избегайте драконов и создавайте свои запасы

Хорошо, очевидно, вам нужна нить для вашего 3D-принтера. Но какая нить ? Лично я бы посоветовал вам на раннем этапе приобрести несколько разных брендов, чтобы вы могли увидеть, что работает для вас. Как бы соблазнительно это ни было, не покупайте просто самый дешевый рулон PLA на Amazon. Есть драконы.

Нить накаливания марки Hatchbox — всегда хороший выбор

В зависимости от того, что вы хотите сделать, вы также можете проверить некоторые из различных наполненных PLA.Например, PLA с древесным наполнителем, как правило, намного легче шлифовать, чем обычный PLA, поэтому мне нравится использовать его для больших отпечатков, которые я хочу сгладить. Просто имейте в виду, что пропитанные волокна имеют тенденцию довольно быстро разрушать сопло вашего принтера.

Теперь я избавлю вас от некоторых проблем и расскажу, что вам совершенно не нужно в 2018 году, и это ABS. Рискуя начать войну в комментариях, нет веских причин продолжать использовать ABS. Мало того, что с ним неприятно работать и потенциально вредно для вашего здоровья (в зависимости от того, чье исследование вы читаете), но и то небольшое преимущество в силе, которое оно имело, в значительной степени стало спорным с новыми составами PLA.Если вам нужна прочность или термостойкость, превышающие возможности PLA, избавьте себя от головной боли и попробуйте PETG или нейлон.

Единственная возможных причина, по которой вы все еще можете захотеть использовать ABS, — это сглаживание паров ацетона. Но если у вас нет конвейера, на котором собирают маленькие статуэтки или предметы искусства, которые нужно быстро сглаживать, не беспокоясь о деталях поверхности или механических допусках, вам лучше просто втянуть их и схватить наждачную бумагу.

Цифровой штангенциркуль окупает себя

Если вы собираетесь серьезно относиться к 3D-печати, вам понадобится цифровой штангенциркуль . Вы можете использовать его для проверки диаметра нити для точной настройки экструдера, для проверки размеров калибровочного отпечатка или для точных измерений детали, которую вы хотите воспроизвести в 3D. Вы можете купить аналоговый, если хотите представить, что вы Вернер фон Браун или что-то в этом роде, но простота использования и легкость в использовании, обеспечиваемые самыми простыми цифровыми штангенциркулями, просто не имеют себе равных.

Не обманывайтесь, купив цифровой штангенциркуль Mitutoyo, который стоит почти столько же, сколько 3D-принтер начального уровня; Вам не понадобится такая точность при работе с экструдированным пластиком. Даже дешевые штангенциркули могут обеспечить точность 0,1 мм и достаточную повторяемость для наших целей. Базовый шестидюймовый цифровой штангенциркуль с жестким футляром для хранения не должен стоить вам больше 20 долларов США и окупится многократно.

Инструмент для удаления отпечатков

Как правило, для успешной печати деталь должна прочно прилегать к станине.Большой кусок, правильно прикрепленный к станине, можно легко прикрепить так прочно, что вы сможете поднять за него весь принтер. Это именно то, что вам нужно, пока печать продолжается, но когда печать закончилась, это может стать проблемой.

Имиджевый кредит: Gizmo Dorks

Вы, , не хотите просто оторвать вещь; это может привести к повреждению принтера или поломке готовой детали. Вы также должны быть очень осторожны, используя нож, чтобы залезть под отпечаток и высвободить его. Это звучит достаточно разумно, и, конечно, каждый владелец 3D-принтера виновен в том, что иногда это делает, но существует реальный риск поскользнуться и порезаться.Даже если вам удастся снять отпечаток с кровати, не вскрывая вену, все равно высока вероятность выдолбить или поцарапать кровать, потому что вам придется держать нож под углом.

Чтобы не поранить себя или свой принтер, вам следует потратить пару долларов на подходящий инструмент для удаления отпечатков. Вообще говоря, они тонкие, как лезвие ножа, но без острого края. Их также обычно наклоняют таким образом, чтобы ручку можно было держать параллельно кровати. Эти два элемента дизайна означают, что вероятность повредить кровать намного ниже, поскольку инструмент не входит под углом.

Лично я использую средство удаления отпечатков от Gizmo Dorks, и мне оно очень понравилось. Примерно через два года регулярного использования на передней кромке лезвия появилось несколько порезов от некоторых из наиболее устойчивых частей, которые мне пришлось вытащить, но ничего серьезного. Если вы заплатите меньше 10 долларов, вы не ошибетесь.

Изопропиловый спирт очищает между отпечатками

Обливание изопропиловым спиртом удаляет воск, масла и другие загрязнения со слоя, что может значительно улучшить адгезию печати.Независимо от того, что у вас на кровати, от малярной ленты 3M Blue до PEI, вы должны протирать ее так же часто, как и каждый отпечаток, чтобы предотвратить скручивание и деформацию.

Некоторым людям нравится использовать салфетки для приготовления спирта, которые вы найдете в аптечке. Это неплохая идея, особенно с учетом того, насколько они дешевы. Но лично я храню маленькую бутылочку спиртного и несколько ватных шариков в коробке возле принтера. Перед печатью я опрыскиваю кровать хорошим спреем, протираю одним из ватных шариков и выбрасываю его в мусорное ведро.Вы также можете использовать салфетку из микрофибры или что-то подобное, но вам нужно регулярно стирать ее, чтобы не загрязнить поверхность.

Противопожарная защита

Риск пожара, особенно с некоторыми из более дешевых зарубежных принтеров, которые сейчас наводняют рынок, вполне реален. Хотя даже высокопроизводительные машины не полностью защищены, как мы, к сожалению, видели в прошлом. Рядом с принтером должна быть установлена ​​дымовая сигнализация. Они стоят менее 10 долларов в крупных магазинах товаров для дома и стоят каждой копейки, если они сгорят во время ночной печати, которая пошла наперекосяк.

В прошлом мы говорили о сложных системах пожаротушения для 3D-принтеров, но базовый огнетушитель типа «ABC», расположенный в той же комнате, что и принтер, будет более чем достаточно, если вы хотите иметь некоторую защиту в худшем случае. сценарий. Опять же, они дешевы и легко доступны по определенной причине.

Что еще?

Это несколько вещей, которые, как я считаю, должен иметь каждый владелец 3D-принтера, они хорошо служат мне в течение многих лет и являются тем, на что я полагаюсь чаще всего.Но, безусловно, есть и другие, о которых стоит упомянуть. Что читатели Hackaday считают обязательным для себя, когда речь идет о настольной 3D-печати? Еще лучше, что бы вы сказали, чтобы новые владельцы 3D-принтеров не тратили свои деньги впустую?

.