Технология 3D-печати набирает популярность во всём мире, а сфера её применения постоянно увеличивается. На сегодняшний день, она востребована во многих областях промышленности, в медицине, образовании, строительстве, а также в повседневном быту.
Объёмная печать объекта по его трёхмерной модели всего несколько лет назад казалась чем-то из области фантастики, сегодня же, 3D-принтеры становятся доступны даже для применения в домашних условиях. На рынке потребителям подобные устройства предлагаются в ассортименте. Какое же из них выбрать?
Конструктивные характеристики
Чтобы выбрать 3D-принтер, нужно хотя бы немного представлять себе его конструкцию.
Экструдер и рабочая платформа зафиксированы и двигаются по направляющим. Движение экструдера производится горизонтально, а рабочая платформа способна передвигаться и вертикально, и по горизонтали. Качественный уровень печати зависит, в основном, от применяемого сырья и от сборки самого аппарата. На стабильность его работы влияет число деталей-посредников.
Печатная головка (экструдер) – выдавливает подогретый материал на платформу. Она часто программируется на прямую подачу нити и на обратную. Состоит экструдер из ряда элементов, включая мини-колёса с зубцами и двигатель, подающий нить. Через небольшую трубку сырьё попадает в сопло и поступает на платформу. К трубке подключён датчик температуры, а также нагревательные элементы. Виды зубцов на колёсах влияют на вид применяемого пластика. К примеру, если колёса имеют зубцы выпирающие и с более острыми краями, то это устройство хорошо подходит для изготовления качественных изделий из резины, а также из нейлона.
Выбор по назначению
3D-принтер по цифровой модели способен печатать вполне материальные объекты. Для этого требуется заранее разработать на компьютере трёхмерную модель, пользуясь 3D-редактором.
Устройства отличаются по способу печати:
- FDM и DIW 3D-принтеры, выполняющие печать методом экструзии – выдавливанием горячего материала, которым служит термопластик или керамический шлам;
- устройства с SLA-технологией, применяющие в качестве сырья жидкий фотополимер, затвердевающий под действием луча лазера. Они позволяют получать гладкие поверхности и изготавливать модели любой сложности;
- принтеры, использующие слои порошка, скрепляемые послойно;
- EBF 3D-принтеры, использующие проволоку, расплавленную при помощи электронного излучения;
- принтеры, наносящие послойно плёнку, как при ламинировании, где в слои вырезаются очертания объекта с помощью лазера;
- устройства, использующие многоструйное моделирование (MJM), нанося материал методом струйной печати;
- биопринтеры, которые ещё только внедряются. Их особенность – возможность использовать в качестве сырья клети живого организма, что даёт большие возможности для трансплантологии.
Выбор по материалу (сырью)
Чтобы выбрать 3D-принтер, для начала следует определиться – что именно планируется печатать. Нужно понимать, что домашние устройства сильно отличаются от 3D-станков, производящих целые партии изделий.
Для печати небольших объектов в домашних или офисных условиях обычно применяется пластик, который условно делится на две группы: PLA и ABS.
Для применения ABS-пластика важна закрытая камера и площадка с подогревом до необходимой температуры. Важна также возможность устанавливать нужную температуру площадки и поддерживать её. Это сокращает риск расслоения изделия при печати и повышает его качество.
Для использования в качестве сырья PLA-пластика нет необходимости в нагретой площадке, но крайне важен обдув изделия при изготовлении. Такое сырьё считается более лёгким в использовании, поэтому подходит для новичков, осваивающих новый аппарат. Сам по себе материал не требовательный, при хорошем обдуве он быстро застывает и имеет достаточную стойкость к деформации.
При печати механических деталей или производственных форм, используется ABS-пластик, который медленнее остывает, но является более надёжным и стойким к повреждению.
Рынок материалов для 3D-печати продолжает модифицироваться, становится доступным широкий перечень новых составов, включая нейлон, резину и другие. С учётом этого фактора, есть смысл присмотреться к тем моделям, которые работают с несколькими материалами.
Программная настройка печати
Для создания изделий применяются программы моделирования и управления аппаратом. Вторая из них – изначально встроена в принтер, а возможности редактировать в нём свойства будущих изделий – нет.
Большинство устройств снабжаются простыми функциями, позволяющими менять поворот и габариты предмета, но не более.
Приобретая самый простой в управлении аппарат, пользователь получит принтер с зауженным спектром возможностей, а уверенному пользователю будет несложно освоить сложные программы. А качество изделий у сложных по функциям 3D-принтеров будет существенно выше.
Файлы многих моделей принтеров конвертируются в формат STL. В этом же формате происходит и обработка изображений, создаваемых объектов принтерными программами. Модель будущего изделия можно создать самостоятельно, используя один из 3D-редакторов, доступных для скачивания в сети. Также, в Интернете уже выложено множество вариантов эскизов, предлагаемых пользователям в необходимом формате. В одних моделях трёхмерных устройств все нужные параметры задаются автоматически, а в других потребуется отрегулировать ряд значений, таких как:
- температура платформы и экструдера;
- скорость передвижений экструдера;
- скорость подачи сырья;
- толщина слоя;
- интенсивность обдува и другие.
Скорость печати
При выборе аппарата крайне важна скорость, с которой экструдер будет перемещаться и выдавливать пластик. Чем быстрее печать, тем быстрее будет производиться наложение слоёв будущего объекта. Тип применяемого материала может повлиять на скорость печати, сложность объекта способна замедлить этот процесс. Дольше всего печатаются сложные по форме и замысловатые модели, имеющие много кромок, выступов, углов и т.д.
Пластик изначально не относится к прочным материалам и способен деформироваться. Деформацию усиливает длительная по времени печать, продолжающаяся до нескольких часов. Поэтому следует заранее грамотно произвести настройку программы управления и не испортить изделие.
Стоимость
Что касается стоимости 3D-принтеров, то сегодня устройства имеют достаточно широкий ценовой охват. Цена зависит от качества сборки прибора, популярности бренда-производителя, функций и назначения аппарата, характеристик и технологии печати.
