Чтобы выбрать 3d принтер для домашнего или бизнес использования правильно, нужно знать критерии характеристик такой техники. В этом материале найдете детальное описание каждой из них, что не только поможет не ошибиться с выбором, но и «вооружит» дополнительными знаниями о таких устройствах печати.
А также мы подготовили обзор нескольких бюджетных моделей, на которые стоит обратить свое внимание в первую очередь. Если «созреете» на покупку, то рекомендуем поинтересоваться стоимостью выбранного аппарата на Aliexpress. При покупке онлайн можно отлично сэкономить.
- 3d принтер: что это?
- Где используется
- На что обратить внимание при выборе: основные характеристики
- Технология печати
- Экструзия
- Фотополимеризация или стереолитография
- Наслоение на порошке
- Плавление проволоки EBF
- Струйное моделирование MJM
- Толщина слоя
- Скорость работы
- Область печати
- Расходники
- Конструкция
- ПО
- Модели для бизнеса
- Минимальные критерии
- Список моделей
- Модели для дома
- Рейтинг лучших моделей
- Cube
- Afinia H Series
- Ultimaker 2+
- MakerBot Replicator 2
- Printrobot Simple
- Form 1
- Wanhao Dublicator i3
- Альтернатива: 3д ручка
3d принтер: что это?
3D-принтер – инструмент для печати деталей со сложным строением и малыми габаритами, создания моделей. Для печати изделия он послойно наносит расплавленный или мягкий быстроотвердевающий пластик, выстраивая или выращивая нужный предмет из полимера. Прототипы рисуются в специальных редакторах или посредством 3D-сканирования. Распространено несколько технологий и материалов для 3D-печати.
3d принтер: что это такое, как работает, виды и типы, чем печатает.
Где используется
3D-принтер – воплощение инструмента, о котором мечтали многие инженеры, фантасты, проектировщики и любители поделок. Он создавался как средство для проведения экспериментов, но за последний десяток лет стал популярен в промышленности, быту, научной деятельности и даже в космосе.
Сферы применения:
- Подготовка прототипов в инженерном деле, проектировании.
- Создание малогабаритных деталей со сложной геометрией для сборки механизмов.
- Строительство – архитекторы печатают целые здания (голландцы и китайцы).
- Производство электроники, станков, машин и прочих агрегатов.
- Образование, эксперименты, самообучение.
- Производство форм с нестандартной геометрией для литья легкоплавящихся материалов.
- Мелкосерийный выпуск пластиковых изделий.
- Формирование моделей в прозрачной оболочке для демонстрационных стендов и презентаций.
- Литье полезных в быту и на мелком производстве предметов.
- Печать сувениров, игрушек, упаковок трехмерных карт.
- Выпуск макетов в инженерии, архитектуре, дизайне.
На что обратить внимание при выборе: основные характеристики
При выборе ориентируйтесь на стоимость и сферу эксплуатации устройства.
Технология печати
Принтеры формируют трехмерные модели по ряду технологических процессов.
Экструзия
Подача расплавленного пластика путем его продавливания через отверстие. Поддерживает два разноцветные материалы.
- FDM или послойное наплавление – разогретый текущий пластик наносится на платформу, где капли сразу затвердевают и связываются, формируя слои детали.
- DIW – технология похожа с FDM, где пластик заменен на естественный материал – керамический шлам.
Фотополимеризация или стереолитография
Жидкий материал (фотополимер) полимеризируется под воздействием УФ-излучения. Применяется для создания одноцветных моделей одним материалом.
SLA — жидкий полимер попадает в среду жидкого отвердителя, который полимеризует его под воздействием ультрафиолетового излучения. Строится модель тончайшими слоями: подвижная подложка с перфорациями перемещается по слоям, а луч засвечивает области, которые нужно отвердить.
Различают SLA-DLP и SLA-LCD технологии – отличаются источником света для затвердевания полимера.
Наслоение на порошке
Методика схожа с фотополимеризацией, где роль отвердителя играет порошкообразная масса, а сырьем может быть пластик, стекло, керамика, литейный воск.
- SLS – избирательно лазерное спекание. Порошок наносится на поверхность валиком, излишки убираются. Лазер в импульсном режиме спекает частицы с предыдущим слоем. Подложка опускается на толщину слоя и процесс повторяется. Незамеченные свисающие капли – основа для расширения детали. Поверхность требует обработки – шлифование, полирование.
Различают два подвида SLS:
- SLM – селективное лазерное плавление. Расплавление порошкообразного металла лазерным лучом.
- EBM – электронно-лучевое плавление. Вместо лазера (видимый спектр) используется электронный луч.
Плавление проволоки EBF
Исходный материал – проволока, которая становится вязкой под воздействием электронного излучателя. Печатает двумя цветами или материалами со схожими характеристиками.
Струйное моделирование MJM
У разных производителей различные названия: DODJet, PolyJet. Материал – воск, пластик, фотополимер. Последний требует УФ-излучения для затвердевания. Применим для многоцветной печати двумя и более материалами за один цикл. Жидкое сырье подается через мелкие сопла, а после нанесения затвердевает при комнатной температуре.
В случае с DODJet добавляется фрезерная обработка каждого слоя для повышения точности.
Толщина слоя
От нее зависит точность, детализация прототипа и время его изготовления. При производстве мелких предметов и деталей с высокой точностью слои нужны как можно тоньше. Но при изготовлении чего-то побольше, насколько позволят размеры камеры, результат придется ждать часами.
От габаритов камеры зависит максимальные размеры изготавливаемого компонента. Большие модели разбиваются на мелкие, а затем склеиваются.
Скорость работы
Зависит от толщины слоя, размеров камеры и изготавливаемого предмета. Немаловажна и быстрота передвижения печатающей головки (для порошков – скорость их плавления и затвердевания). Устройства с закрытой жесткой конструкцией работают шустрее открытых бюджетных аналогов.
Область печати
Размеры камеры ограничивают габариты изготавливаемой детали. Берите с запасом на будущее, чтобы потом не испытывать неудобств при работе.
Расходники
Применяемое сырье зависит от конструкции принтера, технологии формирования предмета, целей применения. Основные это:
- Пластики.
- Полимерные воски – для литья форм с высокой точностью.
- Порошкообразные металлы – прочные детали и их компоненты для механизмов.
- Гипсовые композитные материалы (порошки) – разноцветные, прототипы, макеты, сувенирная продукция с невысокой прочностью.
- Шоколад – пищевая промышленность.
- Песок с добавками – формы для отливки металла.
Полимерных материалов есть две категории:
- ABS – присущи механическая прочность, не гигроскопичность, жесткость, термостойкость. Требует устройства с подогреваемой платформой и обязательной вентиляции. Предрасположен к растрескиванию, расслаиванию, деформации углов и выступов. К ним относятся: ABS, PC-ABS, Nylon, PC.
- PLA – создан из природных компонентов, разлагаемый, безвредный, приятно пахнет при нагревании. Отлично подходит для закрытых помещений, образовательных целей. Гарантирует высокую разделительную способность, отличается способностью к отслаиванию углов. В группу включают PVA, Flex, TPE, PET.
А также выделим:
- PVA – растворимый в воде материал, применяемый в качестве разделителя.
- NinjaFlex – эластичный материал.
- Laywoo-D3 – инновация, пахнет и выглядит как древесина.
Конструкция
Принтеры разнятся корпусами:
- Материал: дерево – дешевый, поглощает вибрации, повышая точность печати. Металл – повышает прочность и жесткость конструкции.
- Открытого типа. Для работы с PLA-пластиками и закрытого – для порошковых материалов, ABS-пластиков, фотолитографии.
- Вентиляция нужна для минимизации попадания паров в помещение и для снижения перепадов температуры при застывании материалов.
- Рабочая платформа – отвечает за подачу и укладку материала, подогрев платформы нужен для ABS-пластиков. Бывают металлическими или стеклянными.
- Экструдер – вторая головка позволит печатать двумя цветами или водорастворимым материалом. Перемещается в двух плоскостях.
ПО
Стандартные программы удовлетворяют не всех. Среди аналогов распространены:
- Kissilicer – имеет «однооконный» интерфейс, работает с парой сопел, содержит массу настроек.
- Cura – бесплатный слайсер, способный вычислить стоимость расходованных материалов.
- Silk3r – работает с парой экструдеров, позволяет редактировать код модели.
- CraftWare – функциональный слайсер с распараллеливанием потоков.
- 123D Catch – создает модели из снимков камеры смартфона.
- 3d Slach – простой 3D-редактор на основе блоков.
- 3DTin – облачный сервис с библиотекой моделей.
Модели для бизнеса
Производительную модель можно задействовать для мелкосерийного производства 3D-моделей, например, сувениров.
Минимальные критерии
Требования для коммерческого принтера:
- Высокое разрешение (влияет на качество печати).
- Желательна цветная печать.
- Поддержка PLA и ABS-пластиков.
- Доступность расходных материалов.
Список моделей
Для больших объемов рекомендуются следующие модели:
Модели для дома
Выбор зависит от сферы эксплуатации, нужной точности, бюджета.
Для дома годятся бюджетные устройства с простым управлением. Важна стоимость расходных материалов. Начинать рекомендуется с PLA-пластиков.
Пользователи отмечают следующие модели:
Рейтинг лучших моделей
Топ составлен на основании отзывов.
Cube
Модель с минимумом настроек и камерой 14 см по всем направлениям для одноцветной печати. Коммутируется по Wi-Fi и поддерживает распечатку с флеш-накопителей. Поставляется с приложением Cube Software.
Afinia H Series
Работает по технологии FDM с PLA и ABS-пластиками в виде нити. Объем камеры – 13 см по трем осям. Продолжает работу после отключения от компьютера.
Ultimaker 2+
Топовая модель со стеклянным столом и одним экструдером с быстросменным соплом. С разрешающей способностью 0,02 мм создает модели с высокой четкостью. Задания загружаются через USB с компьютера или флешки.
MakerBot Replicator 2
Прибор с парой печатающих головок. Алюминиевая платформа не деформируется вследствие термического воздействия, чем гарантирует высокую точность построения прототипа. Поддерживает быструю замену нити без корректировок.
Printrobot Simple
Принтер с технологией FDM и монолитным корпусом, исключающим вибрации. Открытая конструкция упрощает обслуживание. Система автокалибровки платформы гарантирует точность печати.
Form 1
Принтер с разделительной способностью 25 мкм, работающий по методу лазерной стереолитографии. Лазерный луч рисует детализированные модели в среде жидкого пластика.
Wanhao Dublicator i3
Дешевый, легкий, простой инструмент для конструктора или дизайнера. Открытая конструкция требует вентиляции. Работает с разноцветными пластиковыми нитями. Точность – 0,1 мм.
Альтернатива: 3д ручка
В качестве дешевой альтернативы можете попробовать 3D-ручку. Работает по принципу FDM – расплавляет пластиковую нить для послойного нанесения компаунда на поверхность, формируя пространственную модель. Быстрая замена прутка позволяет «рисовать в воздухе» несколькими цветами.
Остались вопросы — задайте в комментариях.