Объясняем, как и какой 3д принтер выбрать для домашнего использования

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?

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.

Что можно сделать на 3д принтере.

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:

1. SLM – селективное лазерное плавление. Расплавление порошкообразного металла лазерным лучом.
2. 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:

• • 3Dison pro AER – промышленный агрегат с камерой 13 л. Работает с двумя экструдерами, поддерживает ULTEM смолы и поликарбонаты. Воздушный фильтр устраняет запахи.

• • Flashforge Creator Dual с камерой более 5 л, двухцветной печатью с толщиной слоя 0,1 мм. Работает с PVA, ABS и PLA-пластиками.

• • Pico 2 – устройство с высокой точностью и инновационными технологиями: Wi-Fi, сенсорное управление, замена материала за полминуты.

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:

• • Afinia H-Series H479 с разрешением 0,15 мм, продолжает печать после отключения от компьютера.
  • Cubify CubeX – устройство, наносящее слои APB и PLA-пластика толщиной ½ мм. Стол помещает предметы до 14 см по всем направлениям.

• • Kino XYZ printing da Vinci 1.0 – высокоточный принтер с разделительной способностью 0,1 мм, работает по технологии FDM.
  • Printrbot Simple – дешевая модель с подогреваемым столом, поставляется в виде конструктора.

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.