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.
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.
- 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.
- 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.
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.
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.
- 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.
