3D-печать для «чайников» или «что такое 3D-принтер?»
- 1 Термин 3D-печать
- 2 Методы 3D-печати
- 2.1 Экструзионная печать
- 2.2 Плавка, спекание или склеивание
- 2.3 Стереолитография
- 2.4 Ламинирование
- 3 Печать методом послойного наплавления (FDM)
- 3.1 Расходные материалы
- 3.2 Экструдер
- 3.3 Рабочая платформа
- 3.4 Механизмы позиционирования
- 3.5 Управление
- 3.6 Разновидности FDM-принтеров
- 4 Лазерная стереолитография (SLA)
- 4.1 Лазеры и проекторы
- 4.2 Кювета и смола
- 4.3 Разновидности стереолитографических принтеров
Термин 3D-печать
Термин 3D-печать имеет несколько синонимов, один из которых достаточно кратко и точно характеризует сущность процесса – «аддитивное производство», то есть производство за счет добавления материала.
В скором времени 3D-печать будет опробована даже на Международной космической станции
Строго говоря, многие традиционные методы можно было бы отнести к «аддитивным» в широком смысле этого слова – например, литье или клепку. Однако стоит иметь в виду, что в этих случаях либо требуется расход материалов на изготовление специфических инструментов, занятых в производстве конкретных деталей (как в случае с литьем), либо весь процесс сводится к соединению уже готовых деталей (сварке, клепке и пр.). Для того чтобы технология классифицировалась как «3D-печать», необходимо построение конечного продукта из сырья, а не заготовок, а формирование объектов должно быть произвольным – то есть без использования форм.
Последнее означает, что аддитивное производство требует программной составляющей. Грубо говоря, аддитивное производство требует управления с помощью компьютеров, чтобы форму конечных изделий можно было определять за счет построения цифровых моделей. Именно этот фактор и задержал широкое распространение 3D-печати до того момента, когда числовое программное управление и 3D-проектирование стали общедоступными и высокопроизводительными.Методы 3D-печати
Технологий 3D-печати существует великое множество, названий же для них еще больше ввиду патентных ограничений. Тем не менее, можно попробовать разделить технологии по основным направлениям:
Экструзионная печать
Сюда входят такие методы, как послойное наплавление (FDM) и многоструйная печать (MJM). В основе этого метода лежит выдавливание (экструзия) расходного материала с последовательным формированием готового изделия. Как правило, расходные материалы состоят из термопластиков, либо композитных материалов на их основе.
Плавка, спекание или склеивание
Этот подход основывается на соединении порошкового материала в единое целое. Формирование производится разными способами. Наиболее простым является склеивание, как в случае со струйной трехмерной печатью (3DP). Подобные принтеры наносят на рабочую платформу тонкие слои порошка, которые затем выборочно склеиваются связующим материалом. Порошки могут состоять из практически любого материала, который можно измельчить до состояния пудры – пластика, древесины, металла.
Эта модель автомобиля Aston Martin, принадлежавшего Джеймсу Бонду, была успешно напечатана на SLS-принтере компании Voxeljet и не менее успешно взорвана во время съемок фильма «Координаты Скайфолл» вместо дорогого оригинала
Наиболее популярными же в данной категории стали технологии лазерного спекания (SLS и DMLS) и плавки (SLM), позволяющие создавать цельнометаллические детали. Как и в случае со струйной трехмерной печатью, эти устройства наносят тонкие слои порошка, но материал не склеивается, а спекается или плавится с помощью лазера. Лазерное спекание (SLS) применяется для работы как с пластиковыми, так и с металлическими порошками, хотя металлические гранулы обычно имеют более легкоплавкую оболочку, а после печати дополнительно спекаются в специальных печах. DMLS – вариант SLS установок с более мощными лазерами, позволяющими спекать непосредственно металлические порошки без добавок. SLM-принтеры предусматривают уже не просто спекание частиц, а их полную плавку, что позволяет создавать монолитные модели, не страдающие от относительной хрупкости, вызываемой пористостью структуры. Как правило, принтеры для работы с металлическими порошками оснащаются вакуумными рабочими камерами, либо замещают воздух инертными газами. Подобное усложнение конструкции вызывается необходимостью работы с металлами и сплавами, подверженными оксидации – например, с титаном.
Стереолитография
Схема работы SLA-принтера
Стереолитографические принтеры используют специальные жидкие материалы, называемые «фотополимерными смолами». Термин «фотополимеризация» указывает на способность материала затвердевать под воздействием света. Как правило, такие материалы реагируют на облучение ультрафиолетом.
Смола заливается в специальный контейнер с подвижной платформой, которая устанавливается в позиции возле поверхности жидкости. Слой смолы, покрывающий платформу, соответствует одному слою цифровой модели. Затем тонкий слой смолы обрабатывается лазерным лучом, затвердевая в точках соприкосновения. По окончании засветки платформа вместе с готовым слоем погружаются на толщину следующего слоя, и засветка производится вновь.
Ламинирование
Схема работы 3D-принтеров, использующих технологию ламинирования (LOM)
Некоторые 3D-принтеры выстраивают модели, используя листовые материалы – бумагу, фольгу, пластиковую пленку.
Слои материала наклеиваются друг на друга и обрезаются по контурам цифровой модели с помощью лазера или лезвия.
Такие установки хорошо подходят для макетирования и могут использовать очень дешевые расходные материалы, включая обычную офисную бумагу.
Наиболее популярными методами 3D-печати, применяемыми в быту и в офисных условиях стали моделирование методом послойного наплавления (FDM) и лазерная стереолитография (SLA).
Остановимся на этих технологиях поподробнее.
Печать методом послойного наплавления (FDM)
FDM – пожалуй, наиболее простой и доступный метод трехмерного построения, что и обуславливает его высокую популярность.
Высокий спрос на FDM-принтеры ведет к быстрому снижению цен на устройства и расходные материалы, наряду с развитием технологии в направлении удобства эксплуатации и повышения надежности.
Расходные материалы
Катушка с нитью из ABS-пластика и готовая модель
FDM-принтеры предназначены для печати термопластиками, которые обычно поставляются в виде тонких нитей, намотанных на катушки. Ассортимент «чистых» пластиков весьма широк. Одним из наиболее популярных материалов является полилактид или «PLA-пластик». Этот материал изготавливается из кукурузы или сахарного тростника, что обуславливает его нетоксичность и экологичность, но делает его относительно недолговечным. ABS-пластик, наоборот, очень долговечен и износоустойчив, хотя и восприимчив к прямому солнечному свету и может выделять небольшие объемы вредных испарений при нагревании. Из этого материала производятся многие пластиковые предметы, которыми мы пользуемся на повседневной основе: корпуса бытовых устройств, сантехника, пластиковые карты, игрушки и т.д.
Кроме PLA и ABS возможна печать нейлоном, поликарбонатом, полиэтиленом и многими другими термопластиками, широко распространенными в современной промышленности. Возможно и применение более экзотичных материалов – таких, как поливиниловый спирт, известный как «PVA-пластик». Этот материал растворяется в воде, что делает его весьма полезным при печати моделей сложной геометрической формы.
Модель, изготовленная из Laywoo-D3. Изменение температуры экструзии позволяет добиваться разных оттенков и имитировать годовые кольца
Вовсе необязательно печатать однородными пластиками. Возможно и применение композитных материалов, имитирующих древесину, металлы, камень. Такие материалы используют все те же термопластики, но с примесями непластичных материалов.
Так, Laywoo-D3 состоит отчасти из натуральной древесной пыли, что позволяет печатать «деревянные» изделия, включая мебель.
Материал под названием BronzeFill имеет наполнитель из настоящей бронзы, а изготовленные из него модели поддаются шлифовке и полировке, достигая высокой схожести с изделиями из чистой бронзы.
Стоит лишь помнить, что связующим элементом в композитных материалах служат термопластики – именно они и определяют пороги прочности, термоустойчивости и другие физические и химические свойства готовых моделей.
Экструдер
Экструдер – печатная головка FDM-принтера. Строго говоря, это не совсем верно, ибо головка состоит из нескольких частей, из которых непосредственно «экструдером» является лишь подающий механизм. Тем не менее, по устоявшейся традиции термин «экструдер» повсеместно применяется в качестве синонима целой печатающей сборки.
Общая схема конструкции FDM-экструдера
Экструдер предназначен для плавки и нанесения термопластиковой нити. Первый компонент – механизм подачи нити, состоящий из валиков и шестерней, приводимых в движение электромотором. Механизм осуществляет подачу нити в специальную нагреваемую металлическую трубку с соплом небольшого диаметра, называемую «хот-энд» или просто «сопло». Тот же механизм используется и для извлечения нити, если необходима смена материала.
Хот-энд служит для нагревания и плавления нити, подаваемой протягивающим механизмом. Как правило, сопла производятся из латуни или алюминия, хотя возможно использование более термоустойчивых, но и более дорогих материалов. Для печати наиболее популярными пластиками вполне достаточно и латунного сопла. Собственно «сопло» крепится к концу трубки с помощью резьбового соединения и может быть заменено на новое в случае износа или при необходимости смены диаметра. Диаметр сопла обуславливает толщину расплавленной нити и, как следствие, влияет на разрешение печати. Нагревание хот-энда регулируется термистором. Регулировка температуры очень важна, так при перегреве материала может произойти пиролиз, то есть разложение пластика, что способствует как потере свойств самого материала, так и забиванию сопла.
Экструдер FDM-принтера PrintBox3D One
Для того чтобы нить не расплавилась слишком рано, верхняя часть хот-энда охлаждается с помощью радиаторов и вентиляторов. Этот момент имеет огромное значение, так как термопластики, проходящие порог температуры стеклования, значительно расширяются в объеме и повышают трение материала со стенками хот-энда. Если длина такого участка слишком велика, протягивающему механизму может не хватить сил для проталкивания нити.
Количество экструдеров может варьироваться в зависимости от предназначения 3D-принтера. Простейшие варианты используют одну печатающую головку. Двойной экструдер значительно расширяет возможности устройства, позволяя печатать одну модель двумя разными цветами, а также использовать разные материалы. Последний момент важен при построении сложных моделей с нависающими элементами конструкции: FDM-принтеры не могут печатать «по воздуху», так как наносимым слоям требуется опора. В случае с навесными элементами приходится печатать временные опорные структуры, которые удаляются по завершении печати. Процесс удаления чреват повреждением самой модели и требует аккуратности. Кроме того, если модель имеет сложную структуру с труднодоступными внутренними полостями, построение обычных опор может оказаться непрактичным виду сложности удаления лишнего материала.
Готовая модель с опорами из PVA-пластика (белого цвета) до и после промывки
В таких случаях весьма кстати приходится тот самый водорастворимый поливиниловый спирт (PVA-пластик). С помощью двойного экструдера можно построить модель из водоупорного термопластика, используя PVA для создания опор.
После окончания печати PVA можно просто растворить в воде и получить сложное изделие идеального качества.
Некоторые модели FDM-принтеров могут использовать три или даже четыре экструдера.
Рабочая платформа
Подогреваемая платформа, накрытая съемным стеклянным рабочим столиком
Построение моделей происходит на специальной платформе, зачастую оснащаемой нагревательными элементами. Подогрев требуется для работы с целым рядом пластиков, включая популярный ABS, подверженных высокой степени усадки при охлаждении. Быстрая потеря объема холодными слоями в сравнении со свеженанесенным материалом может привести к деформации модели или расслоению. Подогрев платформы позволяет значительно выравнивать градиент температур между верхними и нижними слоями.
Для некоторых материалов подогрев противопоказан. Характерный пример – PLA-пластик, который требует достаточно длительного времени для затвердевания. Подогрев PLA может привести к деформации нижних слоев под тяжестью верхних. При работе с PLA обычно принимаются меры не для подогрева, а для охлаждения модели. Такие принтеры имеют характерные открытые корпуса и дополнительные вентиляторы, обдувающие свежие слои модели.
Калибровочный винт рабочей платформы, покрытой синим малярным скотчем
Платформа требует калибровки перед печатью, чтобы сопло не задевало нанесенные слои и не отходило слишком далеко, вызывая печать «по воздуху», что приводит к образованию «вермишели» из пластика. Процесс калибровки может быть как ручным, так и автоматическим. В ручном режиме калибровка производится позиционированием сопла в разных точках платформы и регулировкой наклона платформы с помощью опорных винтов для достижения оптимальной дистанции между поверхностью и соплом.
Как правило, платформы оснащаются дополнительным элементом – съемным столиком. Такая конструкция упрощает чистку рабочей поверхности и облегчает снятие готовой модели. Столики производятся из различных материалов, включая алюминий, акрил, стекло и пр. Выбор материала для изготовления столика зависит от наличия подогрева и расходных материалов, под которые оптимизирован принтер.
Для лучшего схватывания первого слоя модели с поверхностью столика зачастую применяются дополнительные средства, включая полиимидную пленку, клей и даже лак для волос! Но наиболее популярным средством служит недорогой, но эффективный малярный скотч. Некоторые производители делают перфорированные столики, хорошо удерживающие модель, но сложные в очистке. В целом, целесообразность нанесения дополнительных средств на столик зависит от расходного материала и материала самого столика.
Механизмы позиционирования
Схема работы позиционирующих механизмов
Само собой, печатающая головка должна перемещаться относительно рабочей платформы, причем в отличие от обычных офисных принтеров, позиционирование должно производиться не в двух, а в трех плоскостях, включая регулировку по высоте.
Схема позиционирования может варьироваться. Самый простой и распространенный вариант подразумевает крепление печатающей головки на перпендикулярных направляющих, приводимых в движение пошаговыми двигателями и обеспечивающими позиционирование по осям X и Y.
Вертикальное же позиционирование осуществляется за счет передвижения рабочей платформы.
С другой стороны, возможно передвижение экструдера в одной плоскости, а платформы – в двух.
Дельта-принтер ORION производства компании SeemeCNC
Один из вариантов, набирающих популярность, является использование дельтаобразной системы координат.
Подобные устройства в промышленности называют «дельта-роботами».
В дельта-принтерах печатная головка подвешивается на трех манипуляторах, каждый из которых передвигается по вертикальной направляющей.
Синхронное симметричное движение манипуляторов позволяет изменять высоту экструдера над платформой, а ассиметричное движение вызывает смещение головки в горизонтальной плоскости.
Вариантом такой системы является обратный дельтовидный дизайн, где экструдер крепится неподвижно к потолку рабочей камеры, а платформа передвигается на трех опорных манипуляторах.
Дельта-принтеры имеют цилиндрическую область построения, а их конструкция облегчает увеличение высоты рабочей зоны с минимальными изменениями дизайна за счет удлинения направляющих.
В итоге все зависит от решения конструкторов, но основополагающий принцип не меняется.
Управление
Типичный контроллер на основе Arduino, оснащенный дополнительными модулями
Управление работой FDM-принтера, включая регулировку температуры сопла и платформы, темпа подачи нити и работы пошаговых моторов, обеспечивающих позиционирование экструдера, выполняется достаточно простыми электронными контроллерами. Большинство контроллеров основываются на платформе Arduino, имеющей открытую архитектуру.
Программный язык, используемый принтерами, называется G-код (G-Code) и состоит из перечня команд, поочередно выполняемых системами 3D-принтера. G-код компилируется программами, называемыми «слайсерами» – стандартным программным обеспечением 3D-принтеров, сочетающим некоторые функции графических редакторов с возможностью установки параметров печати через графический интерфейс. Выбор слайсера зависит от модели принтера. Принтеры RepRap используют слайсеры с открытым исходным кодом – такие, как Skeinforge, Replicator G и Repetier-Host. Некоторые компании создают принтеры, требующие использование фирменного программного обеспечения.
Программный код для печати генерируется с помощью слайсеров
В качестве примера можно упомянуть принтеры линейки Cube от компании 3D Systems. Есть и такие компании, которые предлагают фирменное обеспечение, но позволяют использовать и сторонние программы, как в случае с последними поколениями 3D-принтеров компании MakerBot.
Слайсеры не предназначены для 3D-проектирования, как такового. Эта задача выполняется с помощью CAD-редакторов и требует определенных навыков трехмерного дизайна. Хотя новичкам не стоит отчаиваться: цифровые модели самых различных дизайнов предлагаются на многих сайтах, зачастую даже бесплатно. Наконец, некоторые компании и частные специалисты предлагают услуги 3D-проектирования для печати на заказ.
И наконец, 3D-принтеры можно использовать вкупе с 3D-сканерами, автоматизирующими процесс оцифровки объектов. Многие их таких устройств создаются специально для работы с 3D-принтерами. Наиболее известные примеры включают ручной сканер 3D Systems Sense и портативный настольный сканер MakerBot Digitizer.
FDM-принтер MakerBot Replicator 5-го поколения, со встроенным контрольным модулем в верхней части рамы
Пользовательский интерфейс 3D-принтера может состоять из банального USB порта для подключения к персональному компьютеру. В таких случаях управление устройством фактически осуществляется посредством слайсера.
Недостатком такой упрощенности является достаточно высокая вероятность сбоя печати при зависаниях или притормаживании компьютера.
Более продвинутый вариант включает наличие внутренней памяти или интерфейса для карты памяти, что позволяет сделать процесс автономным.
Такие модели оснащаются контрольными модулями, позволяющими регулировать многие параметры печати (например, скорость печати или температуру экструзии). В состав модуля может входить небольшой LCD-дисплей или даже мини-планшет.
Разновидности FDM-принтеров
Профессиональный FDM-принтер Stratasys Fortus 360mc, позволяющий печатать нейлоном
FDM-принтеры весьма и весьма разнообразны, начиная от простейших самодельных RepRap принтеров и заканчивая промышленными установками, способными печатать крупногабаритные объекты.
Лидером по производству промышленных установок является компания Stratasys, основанная автором технологии FDM-печати Скоттом Крампом.
Простейшие FDM-принтеры можно построить самому. Такие устройства именуют RepRap, где «Rep» указывает на возможность «репликации», то есть самовоспроизведения.
RepRap принтеры могут быть использованы для печати пластиковых деталей, включенных в собственную конструкцию.
Контроллер, направляющие, ремни, моторы и прочие компоненты можно легко приобрести по отдельности.
Разумеется, сборка подобного устройства своими силами требует серьезных технических и даже инженерных навыков.
Некоторые производители облегчают задачу, продавая комплекты для самостоятельной сборки, но подобные конструкторы все равно требуют хорошего понимания технологии.
Вариант популярного RepRap принтера Prusa позднего, третьего поколения
Если же вам по душе мастерить вещи собственными руками, то RepRap принтеры приятно порадуют ценой: средняя стоимость популярного дизайна Prusa Mendel ранних поколений составляет порядка $500 в полной комплектации.
И, несмотря на свою «самодельную сущность», RepRap принтеры вполне способны производить модели с качеством на уровне дорогих фирменных собратьев.
Обыденные же пользователи, не желающие вникать в тонкости процесса, а требующие лишь удобное устройство для бытовой эксплуатации, могут приобрести FDM-принтер в готовом виде.
Многие компании делают упор на развитие именно пользовательского сегмента рынка, предлагая на продажу 3D-принтеры, готовые к печати «прямо из упаковки» и не требующие серьезных навыков в обращении с компьютерами.
Бытовой 3D-принтер Cube производства компании 3D Systems
Самым известным примером бытового 3D-принтера служит 3D Systems Cube.
Хотя это устройство и не блещет огромной зоной построения, сверхвысокой скоростью печати или непревзойденным качеством изготовления моделей, оно удобно в использовании, вполне доступно и безопасно: этот принтер получил необходимую сертификацию для использования даже детьми.
Демонстрация работы FDM-принтера производства компании Mankati: http://youtu.be/51rypJIK4y0
Лазерная стереолитография (SLA)
Стереолитографические 3D-принтеры широко используются в зубном протезировании
Стереолитографические принтеры – вторые по популярности и распространенности после FDM-принтеров.
Эти устройства позволяют добиваться исключительно высокого качества печати.
Разрешение некоторых SLA-принтеров исчисляется считанными микронами – неудивительно, что эти устройства быстро завоевали любовь ювелиров и стоматологов.
Программная сторона лазерной стереолитографии практически идентична FDM-печати, поэтому не будем повторяться и затронем лишь отличительные особенности технологии.
Лазеры и проекторы
Проекторная засветка фотополимерной модели на примере DLP-принтера Kudo3D Titan
Стоимость стереолитографических принтеров стремительно снижается, что объясняется растущей конкуренцией ввиду высокого спроса и применением новых технологий, удешевляющих конструкцию.
Несмотря на то, что технология обобщенно называется «лазерной» стереолитографией, наиболее современные разработки в большинстве своем применяют ультрафиолетовые светодиодные проекторы.
Проекторы дешевле и надежнее лазеров, не требуют использования деликатных зеркал для отклонения лазерного луча, а также имеют более высокую производительность. Последнее объясняется тем, что контур целого слоя засвечивается целиком, а не последовательно, точка за точкой, как в случае с лазерными вариантами. Этот вариант технологии называется проекторной стереолитографией, «DLP-SLA» или просто «DLP». Тем не менее, на данный момент распространены оба варианта – как лазерные, так и проекторные версии.
Кювета и смола
Фотополимерная смола заливается в кювету
В качестве расходных материалов для стереолитографических принтеров используется фотополимерная смола, внешне напоминающая эпоксидную. Смолы могут иметь самые разные характеристики, но все они обладают одной чертой, краеугольной для применения в 3D-печати: эти материалы затвердевают под воздействием ультрафиолетового света. Отсюда, собственно, и название «фотополимерные».
В полимеризованном виде смолы могут иметь самые разные физические характеристики. Некоторые смолы напоминают резину, другие – твердые пластики вроде ABS. Возможен выбор разных цветов и степени прозрачности. Главный же недостаток смол и SLA-печати в целом – стоимость расходных материалов, значительно превышающая стоимость термопластиков.
С другой стороны, стереолитографические принтеры в основном применяются ювелирами и стоматологами, не требующими построения деталей большого размера, но ценящими экономию от быстрого и точного прототипирования изделий. Таким образом, SLA-принтеры и расходные материалы окупаются очень быстро.
Пример модели, напечатанной на лазерном стереолитографическом 3D-принтере
Смола заливается в кювету, которая может оснащаться опускаемой платформой. В этом случае принтер использует выравнивающее устройство для разглаживания тонкого слоя смолы, покрывающего платформу, непосредственно перед облучением. По мере изготовления модели платформа вместе с готовыми слоями «утапливается» в смоле. По завершении печати модель вынимается из кюветы, обрабатывается специальным раствором для удаления остатков жидкой смолы и помещается в ультрафиолетовую печь, где производится окончательная засветка модели.
Некоторые SLA и DLP принтеры работают по «перевернутой» схеме: модель не погружается в расходный материал, а «вытягивается» из него, в то время как лазер или проектор размещаются под кюветой, а не над ней. Такой подход устраняет необходимость выравнивания поверхности после каждой засветки, но требует использования кюветы из прозрачного для ультрафиолетового света материала – например, из кварцевого стекла.
Точность стереолитографических принтеров чрезвычайно высока. Для сравнения, эталоном вертикального разрешения для FDM-принтеров считается 100 микрон, а некоторые варианты SLA-принтеров позволяют наносить слои толщиной всего в 15 микрон. Но и это не предел. Проблема, скорее, не столько в точности лазеров, сколько в скорости процесса: чем выше разрешение, тем ниже скорость печати. Использование цифровых проекторов позволяет значительно ускорить процесс, ибо каждый слой засвечивается целиком. Как результат, производители некоторых DLP-принтеров заявляют о возможности печатать с разрешением в один микрон по вертикали!
Видео с выставки CES 2013, демонстрирующее работу стереолитографического 3D-принтера Formlabs Form1: http://youtu. be/IjaUasw64VE
Разновидности стереолитографических принтеров
Настольный стереолитографический принтер Formlabs Form1
Как и в случае с FDM-принтерами, SLA-принтеры поставляются в широком диапазоне с точки зрения габаритов, возможностей и стоимости. Профессиональные установки могут стоить десятки, если не сотни тысяч долларов и весить пару тонн, но быстрое развитие настольных SLA и DLP-принтеров приводит к постепенному снижению стоимости аппаратуры без потери качества печати.
Такие модели как Titan 1 обещают сделать стереолитографическую 3D-печать доступной для небольших компаний и даже для бытового использования, имея стоимость в районе $1 000. Form 1 от компании Formlabs уже доступен по отпускной цене производителя в $3 299.
Разработчик же DLP принтера Peachy вообще намеревается преодолеть нижний ценовой барьер в $100.
При этом стоимость фотополимерных смол остается достаточно высокой, хотя средняя цена за последнюю пару лет упала со $150 до $50 за литр.
Само собой, растущий спрос на стереолитографические принтеры будет стимулировать рост производства расходных материалов, что будет вести к дополнительному снижению цен.
Перейти на главную страницу Энциклопедии 3D-печати
Как работает 3D-принтер и для чего он нужен — Журнал «Код»
За последние пару лет появилось много новостей о том, что кто-то что-то распечатал на 3D-принтере:
- слуховой аппарат,
- продукты из молока,
- жилой дом,
- робопалец,
- мозговые импланты,
- статую Давида высотой 1 миллиметр,
- готовые электронные устройства.
Давайте разберёмся, как работает эта технология, какие у неё ограничения и за ней ли будущее.
Для чего нужен 3D-принтер
3D-принтеры печатают объёмные вещи из пластика или других материалов. Их можно использовать в быту или производстве. Например, вот что можно напечатать на 3D-принтере:
Корпус для батареек.Светодиодную лампу на шарнирах. Лампу в стиле Minecraft.Модель старинного замка.Как это работает
Обычно для печати 3D-принтер использует специальный пластик. Он бывает в виде порошка, жидкой смолы или пластиковой проволоки в катушках. Именно из этого материала и будет состоять напечатанная деталь.
Дальше, если говорить грубо, процесс выглядит так:
- этот пластик либо наносят с помощью подвижного сопла;
- либо «запекают» с помощью лазера;
- либо из массива готового материала вырезается лишнее с помощью подвижного резака (но это уже больше похоже на токарное дело и к 3D-печати часто не относят).
Материал принимает нужную вам форму слой за слоем. Когда все слои пройдены, получается деталь.
Ускоренная съемка 3D-печати с помощью подвижного сопла:
Из-за того что принтеру нужно постоянно нагревать пластик, 3D-принтеры печатают не очень быстро: на деталь размером с телефон может уйти 15–20 минут. Ещё скорость зависит от толщины слоя: чем толще слой, тем быстрее печать. Но при большой толщине слоя деталь может получиться неаккуратной: будут видны слои:
Чем тоньше слой, тем более ровной получается поверхность при печати.Технологии печати
3D-печать очень нужна в промышленности и промдизайне, поэтому существует целый зоопарк технологий печати, у каждой свои преимущества и недостатки.
Стереолитография. Вместо пластика здесь используется специальная смола, которая застывает на свету. Деталь тоже формируется слоями, но сами слои почти незаметны — смола заполняет рельеф и деталь кажется единым целым даже с очень близкого расстояния.
Синтез полимеров (SLS). При такой печати используется порошок, который потом запекается лазерным лучом. Так как лазерный луч можно сфокусировать в любом месте с нужной точностью, то таким способом печати можно получить очень сложные модели с высокой детализацией:
Polyjet. Особенность этой технологии в том, что в ней можно печатать объекты одновременно из разных материалов. Это позволяет создавать практически любые вещи самой сложной формы, которые сразу обладают нужными свойствами. На таком принтере можно напечатать даже кроссовки, которые можно носить:
Что можно напечатать
На 3D-принтере можно напечатать всё что угодно, если у вас есть подходящий материал для печати, готовая модель и достаточно большой принтер.
Прототипы. Часто перед началом производства компании нужно понять, насколько удобной получится вещь в использовании. Чтобы не запускать линию ради одного изделия, его печатают на 3D-принтере и смотрят, что нужно изменить или доработать. На таких прототипах можно заметить, например, что кнопки получились слишком маленькими и их будет неудобно нажимать или что кнопки оказались очень далеко от пальцев и до них нужно будет специально тянуться.
Запчасти и детали. Иногда найти запчасть от какого-то инструмента сложно или почти невозможно: производитель их не выпускает или модель давно снята с производства. В этом случае можно найти в интернете трёхмерную модель нужной детали или нарисовать её самому в редакторе, чтобы потом отправить это на печать.
Медицина. Трёхмерная печать активно используется в медицине для создания новых суставов, тканей и лечения пациентов. Отличие от традиционной печати в том, что вместо пластика там печатают специальными «живыми» растворами, которые взаимодействуют друг с другом и ведут себя как настоящие органы и ткани. Благодаря такой технологии сейчас легко напечатать сустав, который хирург может поставить человеку вместо повреждённого.
Хобби и моделирование. На 3D-принтере легко печатать разные миниатюры, коллекционные фигурки и модели.
Производство других роботов. 3D-принтеры пока не умеют производить сервоприводы и микропроцессоры, но уже умеют печатать корпуса и каркасы роботов.
Дома и здания. Берём здоровенные рельсы с моторами и контроллерами. Устанавливаем подвижное сопло, на которое можно подавать строительную смесь (бетон или полимеры). Можно печатать стены зданий. В отличие от традиционных технологий строительства из кирпича, панелей и блоков, форма стен и здания в целом может быть любой. Фундамент, перекрытия и крыша пока что не печатаются, но это пока.
Представьте: отправляем на Марс полсотни 3D-принтеров на подвижной основе. За год каждый из них печатает ещё по 100 принтеров. Далее все эти 5 000 принтеров разъезжаются по Марсу и начинают строить первую колонию. Пока они строят, мы заказываем в Икее мебель, оформляем доставку, и как раз к моменту доставки наши роботы всё допечатают. Яблони на Марсе вряд ли зацветут, а вот пятиэтажки — могут.
Критика и проблемы
❌ Медленно и без гарантий: печать довольно медленная, недостаточно точная. Огромная проблема в любительских принтерах — брак. Например, деталь может отклеиться от подложки прямо во время печати, и произойдёт ад. Или моторы раскалибруются, и сопло начнёт промазывать мимо нужных мест.
❌ Низкая эффективность: чтобы напечатать деталь 10 × 10 см, нужен принтер размером как минимум 50 × 50 см, который будет стоить несколько сотен долларов.
❌ Не самые прочные материалы: 3D-печать пока что ограничена пластиками и смолами. Есть отдельные технологии печати на базе металлического порошка, но если вам нужна стальная деталь — вам нужен не 3D-принтер, а нормальный токарь и станок. Но на станке можно сделать не всякую деталь.
❌ Не всегда понятно зачем. В промышленности 3D-принтеры используют для прототипирования, но в массовом производстве эти технологии не используются. Для домашнего применения тоже неясно: на 3D-принтерах печатают маленькие пластиковые штучки для любительских проектов… и всё. Очень мало случаев, когда обычный человек мог бы захотеть напечатать у себя дома что-то применимое в хозяйстве.
Что дальше
Дальше технология победит все проблемы младенчества и будет печатать вам еду, мебель и внутренние органы. Необязательно при нашей жизни, но наши дети и внуки наверняка застанут.
Текст:
Михаил Полянин
Редактура:
Максим Ильяхов
Художник:
Даня Берковский
Корректор:
Ирина Михеева
Вёрстка:
Мария Дронова
Соцсети:
Олег Вешкурцев
Как построить 3D-принтер с нуля
Если вы читаете эту статью, значит, вы, вероятно, решили присоединиться к сообществу энтузиастов 3D-печати и узнать больше о 3D-принтерах, или, может быть, у вас уже есть некоторый опыт в это и готовы попробовать создать свой собственный 3D-принтер с нуля.
В этой статье вы найдете общее представление о том, как можно создавать 3D-принтеры, а также ссылки на действительно полезные ресурсы, где вы можете найти более подробную информацию с пошаговым описанием.
В настоящее время в Интернете есть большое разнообразие 3d принтеров , которые уже собраны и готовы к печати сразу после того, как вы распаковали их из коробки, конечно, вам также нужно купить нить для 3d принтера . Не забывайте, что не все 3D-принтеры могут использовать одинаковые типы филамента, поэтому, пожалуйста, прочитайте инструкцию перед покупкой.
Но для некоторых людей, которые любят делать что-то новое своими руками, может быть интереснее построить своими руками 3д принтер с нуля . Основываясь на нашем исследовании, сообщество 3D-печати заполнено многими энтузиастами, так называемыми DIY’ers (Do It Yourself’ers), которые увлечены созданием 3D-принтеров буквально почти с нуля.
Хорошим примером этого является движение RepRap. RepRap — это сокращение от Rep , связанного с id-прототипом Rap . Другими словами, это самовоспроизводящийся 3D-принтер. На самом деле, большинство современных 3D-принтеров высшего уровня (изображение выше) так или иначе произошли от RepRap.
Вы можете найти множество примеров того, как построить 3D-принтер с нуля на веб-сайте RepRap, но мы также хотим описать некоторые из наиболее важных шагов, чтобы дать общее представление о том, чего ожидать, если вы действительно решить сделать свой собственный 3D-принтер.
Первый шаг — найти и купить набор для сборки 3D-принтера. Комплекты обычно содержат большинство деталей, необходимых для сборки принтера, и могут быть разделены на два основных типа:
3D-принтер, созданный с нуля . Этот набор для сборки 3D-принтера предназначен для тех, кто предпочитает создавать что-то с нуля или, другими словами, идти по маршруту DIY RepRap. Помимо некоторых существенных преимуществ, этот подход имеет и свои недостатки. Теоретически это может сэкономить вам немного денег, и, поскольку вы создаете его с нуля, вы будете знать каждую гайку и болт в нем к тому времени, когда сможете использовать его и успешно напечатать свой первый объект. Основным недостатком этого метода является время. На то, чтобы разобраться со всеми этими сотнями болтов, проводов, ремней и многого другого, уйдет буквально много времени. В конце концов вам все равно нужно выбрать и купить или собрать плату контроллера, но это зависит от вашего уровня навыков.
Комплект встроенного 3D-принтера — этот тип набора хорош, если вы хотите сэкономить деньги и в то же время не решать все проблемы, описанные в 1-м типе набора. Многие производители продают такие комплекты с инструкциями по «простой сборке». Сомневаюсь, что это будет так же просто, как собрать стул из ИКЕА, так что нужно еще иметь склонность к механике и понимать основы геометрии. Некоторые из таких наборов содержат не все детали и вам может понадобиться докупить что-то дополнительно.
Следующим шагом будет определение дизайна вашего 3D-принтера. По моему скромному мнению, большинство самодельных 3D-принтеров имеют не очень умопомрачительный и футуристический дизайн по сравнению с MakerBot и другими брендами. Но это тоже дело вкуса, для кого-то дизайн не очень важен.
После того, как вы получили набор для 3D-печати и выбрали дизайн, вы можете приступить к самой увлекательной и трудоемкой части — созданию собственного 3D-принтера. Будьте готовы к бессонным ночам и большому веселью. Может быть, вы придумаете что-то новое и представите свои находки сообществу RepRap.
Когда аппаратная часть 3d принтера будет готова вам также необходимо добавить к ней программную составляющую. В основном он делает следующие вещи: позволяет просматривать и изменять 3D-графические объекты, а также преобразовывает 3D-изображения в инструкции, понятные 3D-принтеру.
Наконец-то вы можете напечатать свой первый объект на 3D-принтере! Если вам нечего печатать, вы можете найти большое разнообразие объектов на специализированных торговых площадках, таких как Shapeways, Thingiverse и других. Перед печатью убедитесь, что объект, который вы хотите напечатать в 3D, имеет правильный размер и подходит для рамы принтера.
В конце есть список некоторых ссылок, где вы можете найти дополнительную информацию о том, как создать свой собственный 3D-принтер с нуля :
- Варианты RepRap
- 3D-принтер своими руками: как собрать собственный 3D-принтер с нуля
- 3D-печать: создайте собственный 3D-принтер и распечатайте собственные 3D-объекты
- Гибрид ЧПУ / 3D-принтера, управляемый Arduino
- El34 World — 3D-принтер с использованием 1-дюймовых профилей с Т-образными пазами
- Сборка 3D-принтера CNET, неделя
Также посмотрите видео от Бена Хека, в котором он отвечает на некоторые вопросы, связанные с 3D-печатью.
Статьи по теме:
- Что такое 3D-печать – обзор технологий 3D-печати
- Что такое 3D-печать?
- История 3D-печати
- Методы прямой и связующей 3D-печати
- Фотополимеризация и спекание
- Процесс 3D-печати
- Революция в 3D-печати
- Материалы для 3D-печати
- Как правильно выбрать тип нити для 3D-принтера
- Обзор типов нитей для 3D-принтеров
- Типы 3D-принтеров или обзор технологий 3D-печати
- Как найти и купить подходящий 3D-принтер
- История 3D-печати в одной картинке
- Места для загрузки файлов 3D-принтеров и обзор форматов файлов
- Обзор услуг 3D-печати
- Вы должны знать эти важные принципы 3D-печати
10 лучших комплектов для 3D-принтеров для самостоятельного изготовления в 2022 году (от 150 долларов!)
Производители все чаще отказываются от настольных 3D-принтеров FDM, предпочитая покупать дешевый комплект для 3D-принтеров и создавать собственный 3D-принтер для самостоятельного изготовления с нуля. Некоторые из них представляют собой наборы для 3D-принтеров RepRap, а некоторые — специально разработанные комплекты.
Революция в области комплектов для 3D-принтеров снизила цены, привела к ряду важных достижений и сделала 3D-печать более доступной, чем когда-либо прежде.
Сборка этих комплектов для 3D-принтеров может занять всего несколько минут, а может занять несколько часов или даже дней. Они также могут сильно различаться по цене, точности печати, максимальной сборке и скорости печати. Некоторые даже используют технологии, отличные от моделирования методом наплавления — теперь вы можете купить самодельные 3D-принтеры SLS и 3D-принтеры SLA.
3D ПРИНЦИОННЫЙ ПРИНЦИОННЫЙ Имя и Бренд | Объем сборки (мм) | Цена | где можно приобрести по лучшей цене | Альтернативная вариант покупки | Alternative Beal | $189 | Creality Store here | Amazon here |
---|---|---|---|---|
Prusa Mini | 180 x 180 x 180 | $399 | Prusa Store here | |
Creality Ender 3 V2 | 220 x 220 x 250 | $279 | Creality Store here | Amazon here |
Creality Ender 5 | 220 x 220 x 300 | $349 | Amazon here | 3DJake UK & Europe |
Flsun QQ-S | 255 x 255 x 360 | $369 | Amazon here | |
Tronxy X5SA Pro | 330 x 330 x 400 | $399 | Amazon here | |
Anycubic Vyper | 245 x 245 x 260 | $429 | Anycubic Store here | Amazon here |
Creality CR-10 / V3 | 300 x 300 x 400 | $369 / $459 | Creality Store здесь | Amazon здесь |
Prusa i3 MK3S | 250 x 210 x 210 | 749 $ / 999 $ | Комплект доступен в магазине Prusa здесь | 4|
Peopoly Moai | 130 x 130 x 180 | $1,295 | Matterhackers here |
Advantages of DIY 3D printers
- Open source : Most homemade 3D printers are also open source 3D printers, это означает, что их можно свободно переделывать, обновлять и модифицировать с разрешения создателей. Многие принтеры Creality, Prusa и Anet имеют открытый исходный код, а также настольные 3D-принтеры, такие как принтеры BCN3D и Ultimaker.
- Открытые области сборки : Комплекты для 3D-принтеров редко имеют закрытые камеры или корпуса в стандартной комплектации. Это повлияет на печать такими нитями, как нейлон или PEEK, но не так важно для стандартных нитей, таких как PLA или PETG.
- Легко обновляемые детали : Владельцы самодельных 3D-принтеров часто меняют такие детали, как сопла, хот-энды и экструдеры, на детали более высокого качества.
- Более низкая цена : Если вы создадите свой собственный 3D-принтер, вы получите более выгодное предложение по качеству и размеру.
- Больший объем сборки : Открытая область сборки означает, что вы можете иметь большую область сборки 3D-принтера того же размера, игнорируя необходимость в ограждающей раме. Поэтому недорогие комплекты, такие как Creality CR-10, могут иметь огромные объемы сборки.
Создайте свой собственный 3D-принтер: что делает хороший 3D-принтер своими руками?
Мы использовали несколько критериев, чтобы определить, какой комплект 3D-принтера попал в наш рейтинг:
- Дешевые комплекты для 3D-принтеров «сделай сам» : Мы включили только комплекты для 3D-принтеров FDM стоимостью менее 1500 долларов. Принтеры перечислены в порядке цен, сначала самые дешевые.
- Качество печати
- Создать собственный 3D-принтер несложно : Не каждый является знатоком технологий. Поэтому любой комплект, который можно собрать быстро, легко и просто в эксплуатации, имеет преимущество.
Лучшие наборы для 3D-принтеров
3DSourced поддерживает считыватели. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Узнать больше
Лучший станок для лазерной резки и гравировки…
Пожалуйста, включите JavaScript
Лучшие станки для лазерной резки и гравировки 2020 года
1.
Creality Ender 3- Цена: $189 — доступно в магазине Creality здесь / доступно на Amazon здесь
- Объем сборки: 220 x 220 x 250 мм 3 по-прежнему остается одним из самых популярных комплектов для 3D-принтеров в мире, спустя более чем три года после его первоначального выпуска. Низкая цена, большая площадь сборки и надежность сделали Ender 3 одним из лучших комплектов для 3D-принтеров.
- Цена: $399 — Доступно в магазине Prusa здесь
- Объем печати: 180 x 180 x 180 мм
- Скорость печати: до 200 мм/с 25 Mini Версия для 3D-принтера чрезвычайно успешного Prusa MK3S, Mini сохраняет точность слоя 0,05 мм и все еще может калибровать себя, но стоит меньше, чем половина i3 MK3S. С Mini вы можете создать свой собственный 3D-принтер — и с надежностью уровня Prusa! — всего за 349 долларов.
- Цена: 279 долларов — доступно в магазине Creality здесь / доступно на Amazon здесь
- Объем сборки: 220 x 220 x 250 мм Ender 3 и улучшая и исправляя его несколько недостатков, Ender 3 V2, несмотря на тот же объем сборки, представляет собой значительно улучшенный 3D-принтер DIY.
Модернизированная материнская плата делает принтер тише, чем когда-либо, а дополнительная мощность обеспечивает гораздо более стабильную и точную печать.
Читать далее: Руководство покупателя бесшумного 3D-принтера
Модернизированный экструдер также доставляет удовольствие. Загружать и подавать нить проще с помощью поворотной ручки, что идеально подходит для PLA и гибких нитей. Большой 4,3-дюймовый экран делает интерфейс более интуитивно понятным, а в целом Ender 3 V2 действительно прост в использовании.
Еще одним дополнительным преимуществом является платформа из карборундового стекла, которая может нагреваться быстрее, чем когда-либо, и улучшает адгезию, поэтому вы можете быть уверены в отличном первом слое. В целом, если у вас есть лишние 100 долларов, подумайте о том, чтобы купить Ender 3 V2 вместо оригинала.
4. Creality Ender 5 — лучший самодельный 3D-принтер до 500 долларов
- Цена: 349 долларов — доступно на Amazon здесь / 3DJake UK & Europe здесь
- Объем печати: 220 x 220 x 300 мм
Ender 5 — еще один отличный 3D-принтер, который вы можете собрать дома. Ender 5 стоит на 100 долларов дороже, но имеет ряд улучшений, благодаря которым кажется, что дополнительные деньги того стоят.
Во-первых, он может печатать более высокие отпечатки, чем Ender 3 — 300 мм в высоту, а не 250, что важно, если вы печатаете высокие конструкции, такие как высокие вазы или 3D-модели памятников. Структура также стала прочнее, приняв форму куба, как у Tronxy X5SA, что помогает обеспечить стабильность, уменьшить вибрации или движения от внешних воздействий, а также улучшить качество и чистоту поверхности детали.
Тем более, что минимальная высота слоя 50 микрон — это необычно для такой дешевой машины. Обзор за обзором повторяют, насколько четкая поверхность их отпечатков выглядит с Ender 5, поэтому справедливо сказать, что Ender 5 стал хитом.
- За дополнительные 50 долларов вы можете перейти на комплект принтера Ender 5 Pro по цене 399 долларов. Здесь можно купить.
Примечание: Хотя Ender 5 можно настроить для увеличения скорости печати без заметной потери качества печати, мы рекомендуем вам не перебарщивать с этим. Придерживайтесь скорости 60 мм/с или ниже для моделей со сложными деталями — стоит потратить немного больше времени на печать, чтобы гарантировать четкие отпечатки.
5. FLSUN QQ-S — 3D-принтер Great Delta DIY
- Цена: $369 — доступно на Amazon по всему миру здесь
- Объем печати: 255 x 255 x 360 мм
- Скорость печати: до 300 мм/с QQ-S имеет заметные улучшения по сравнению с оригинальным Flsun QQ. Он поставляется на 90% собранным, поэтому, хотя технически это все еще комплект для 3D-принтера, его запуск и запуск займет менее часа.
- Нам посчастливилось протестировать FLSUN QQ-S, обязательно ознакомьтесь с нашим обзором FLSUN QQ-S.
Мало того, что он имеет фантастический объем сборки по цене, особенно возможность печати высоких деталей! — но он также поставляется с модернизированной решетчатой стеклянной платформой для печати, позволяющей быстрее нагревать до 100 ° C менее чем за 5 минут, меньше деформироваться и лучше прилипать во время 3D-печати. Это идеально подходит для таких материалов, как нить из АБС-пластика, которая, как известно, значительно деформируется в неправильных условиях.
Еще одно преимущество, которое понравится новичкам, заключается в том, что, поскольку дельта-3D-принтеры не двигают печатную платформу — все движения выполняет печатающая головка — принтеру нужно выполнить автоматическое выравнивание только один раз. Он поставляется с титановым экструдером и может печатать обычными печатными материалами, такими как PLA и ABS, PVA и HIPS для подложек, а также нитями с древесным наполнителем и гибкими нитями.
Он также точен и может печатать до 50 микрон. В целом, это фантастический комплект дельта-3D-принтеров, который печатает точно и очень быстро — он даже попал в наш рейтинг самых быстрых 3D-принтеров. Это также один из самых простых в изготовлении 3D-принтеров для самостоятельной сборки, который поставляется почти полностью собранным — вам просто нужно прикрепить шестерни и стержни, чтобы удерживать конструкцию, а затем прикрепить экструдер и держатель нити.
6. Tronxy X5SA Pro — огромный самособирающийся 3D-принтер
- Местонахождение компании: Китай
- Цена: $399 — Доступно на Amazon здесь
- Объем сборки: 330 x 330 x 400 мм
Комплект королей 3D-принтеров Tronxy проявил скромность и преданность делу, чтобы улучшить X5SA Pro, исправив ряд мелких проблем, которые повлияли на оригинал. X5SA Pro решает проблемы с осью X и делает ее более стабильной, а также обновляет материалы, составляющие структуру комплекта принтера. Теперь на X5SA Pro большая часть принтера сделана из алюминия, он тяжелее и устойчивее, снижает вибрации и в целом повышает производительность печати.
Что касается спецификаций X5SA, то это большой набор для самостоятельной сборки 3D-принтера с размерами печати, аналогичными Creality CR-10, и может похвастаться объемом сборки 330 x 330 x 400. Он заявляет о повышенной точности по сравнению с оригинальным Tronxy X5SA и имеет максимальную точность 125 микрон. Это впечатляющий, надежный и один из лучших дешевых 3D-принтеров, которые вы можете получить с таким большим размером, поэтому тем, у кого есть большие идеи 3D-печати, понравится как этот принтер, так и Creality CR-10.
Сборка этого комплекта для принтера, вероятно, займет у вас около четырех часов, но это того стоит, как только вы начнете печатать! Кубическая форма Tronxy X5SA Pro обеспечивает преимущества стабильности, что приводит к хорошему качеству поверхности.
7. Anycubic Vyper
- Цена: $429 — Доступно в магазине Anycubic здесь / Доступно на Amazon здесь
- Объем сборки: 245 x 245 x 245 мм
ценовой диапазон таков, что Vyper самовыравнивается. Это огромное облегчение для занятых производителей, которые предпочли бы не выравнивать свой принтер каждые несколько отпечатков, а просто хотят перейти к самой интересной части — печати! Процесс выравнивания кровати по 16 точкам учитывает различия между соплом и кроватью и может быть выполнен всего одним щелчком мыши.
32-битная материнская плата усилена по сравнению с предыдущими комплектами 3D-принтеров Anycubic, обеспечивая бесшумную печать и повышенную стабильность. Мы протестировали Anycubic Vyper и обнаружили, что он стабильно печатает, прост в управлении благодаря 4,3-дюймовому сенсорному экрану и невероятно прост в сборке — мы собрали его за 10–15 минут.
Новая магнитная платформа для печати из пружинной стали PEI легко снимается с платформы для легкого удаления готовых деталей. Она устойчива к царапинам и нагреванию и хорошо работает со стандартными нитями, такими как PLA, ABS, PETG и ТПУ.
Vyper также оснащен новой инновационной системой двойного охлаждения с двумя вентиляторами, которая быстрее охлаждает детали и обеспечивает более быструю печать без ошибок — Vyper может комфортно печатать со скоростью 100 мм/с.
8. Creality CR-10 / V3
- Цена: $369 / $459 — Доступно на Amazon здесь / Доступно в магазине Creality здесь
- Объем печати: 300 x 300 x 400 мм
группа страстных сторонников, которые приветствуют его как лучший набор для 3D-принтера DIY в своем ценовом диапазоне. CR-10 производства Creality — это фантастический набор для сборки 3D-принтера, который можно собрать за 45 минут.
- Для более крупной версии Creality CR10 MAX имеет максимальный объем сборки 450 x 450 x 470 мм и стоит 999 долларов США. Вы можете купить его здесь / или на 3DJake UK & Europe здесь
- Для уменьшенной версии доступен CR10 Mini — вы можете купить его здесь / или на 3DJake UK & Europe здесь
Creality CR-10 имеет точность и объем печати, конкурентоспособный с принтерами в 5 раз дороже. Благодаря минимальной толщине слоя 0,05 мм и фантастическому объему печати 300 x 300 x 400 мм Creality CR-10 — отличный принтер всего за 370 долларов. Он прост в использовании, что делает его идеальным 3D-принтером для начинающих.
9. Prusa i3 MK3S — лучший комплект для 3D-принтера
- База компании: Чехия
- Цена: 749 долл. США в комплекте — Доступно в магазине Prusa здесь / 999 долл. США в сборе — Доступно в магазине Prusa здесь
- Объем сборки: 250 x 210 x 210 мм
Prusa i3 известен как бесспорный король комплектов для 3D-принтеров «сделай сам». Эти фантастические наборы RepRap обладают впечатляющим объемом печати 250 x 210 x 210 мм и могут печатать со скоростью до 200 мм/с! Это также точный, прочный и полноценный рабочий инструмент с высотой слоя от 0,05 мм и гибкой поверхностью для печати, чтобы максимально упростить удаление готовых отпечатков.
Наборы Prusa i3 MK3, доступные через USB-накопитель или SD-карту, просты в использовании и эффективны. Самодельный 3D-принтер Prusa i3 с разрешением слоя до 50 микрон настолько эффективен, что превосходит гораздо более дорогие 3D-принтеры. Он также может печатать более жесткими нитями, чем более дорогие принтеры, с экструдером Bondtech, который может достигать температуры до 300 ° C, что делает печать поликарбоната, АБС, нейлона и других сложных нитей без проблем. которые мы обсудим ниже.
Кроме того, вы можете печатать до 5 цветов одновременно на принтере Prusa, если приобретете их комплект обновления для нескольких материалов стоимостью 300 долларов США. Это упрощает печать красочных моделей и открывает возможности для гораздо более экстравагантных проектов печати.
- С комплектом обновления для нескольких материалов он также может печатать несколькими цветами. Мы объясняем больше в нашем руководстве покупателя цветного 3D-принтера.
- Здесь вы можете купить набор для модернизации Multi Material Upgrade Kit 2.0.
Вы можете либо собрать комплект самостоятельно, либо купить принтер в собранном виде, хотя это будет стоить на несколько сотен долларов больше. В целом, Prusa остается бесспорным королем комплектов для 3D-принтеров DIY, а его конкурентам нужно много наверстать упущенное, чтобы свергнуть его.
Prusa с комплектом обновления для нескольких материалов, позволяющим печатать несколькими цветами одновременно. Мы объясняем это в нашем руководстве по цветным 3D-принтерам.10. Peopoly Moai SLA Kit — набор для самодельного полимерного 3D-принтера
- Цена: $1,295 — доступен на Matterhackers здесь
- Объем сборки: 130 x 130 x 180 мм , Peopoly Moai — это невероятный инженерный подвиг. Он огромен, предлагает невероятную точность и точность, и, самое главное, вы можете создать свой собственный 3D-принтер дома с нуля.
Для тех, кто ищет эффективный 3D-принтер SLA и не хочет платить полную цену, комплект Moai может стать идеальным принтером для вас. По словам Peopoly, он настолько точен, что может механически печатать с удивительной высотой слоя в 5 микрон, хотя вы, вероятно, никогда не достигнете такой точности, потому что вам это не нужно, и большинство смол или моделей не подходят для этого.
Благодаря размеру лазерного пятна 70 микрон, когда вы соберете этот самодельный 3D-принтер, вы будете готовы создавать полимерные формы для 3D-печатных ювелирных изделий, моделей зубов, инженерных изделий, а также прототипов для быстрого прототипирования или забавных персонажей.
Надежность — главное преимущество такого дешевого комплекта для 3D-принтера. В то время как большинство самодельных принтеров в этом ценовом диапазоне страдают от проблем, вызванных некачественными деталями, Ender 3 надежен и стабилен, отчасти из-за его модернизированного экструдера для предотвращения засорения или плохой экструзии.
Функция возобновления печати полезна, если вы склонны к перебоям в подаче электроэнергии или хотите печатать в течение нескольких дней подряд и не хотите рисковать огромным испорченным отпечатком, а Ender 3 довольно быстро собирается и не должен занять больше часа или около того.
Однако он не поддерживает автоматическое выравнивание — для этого вам потребуется установить BLTouch или аналогичный комплект.
2. Prusa Mini — набор для 3D-принтера Great Prusa
Он более компактен, имеет меньший рабочий объем и оснащен съемными листами из пружинной стали, которые чрезвычайно упрощают снятие готовых отпечатков — просто согните рабочую пластину, и отпечатки будут легко сниматься.
Экструдер не может достичь той же температуры во время печати, что и MK3S, хотя вы все еще можете печатать ряд более жестких нитей, таких как ABS, PETG, ASA и гибкие нити. Mini сохраняет максимальную скорость печати 200 мм/с и может быть модернизирован для использования датчика накаливания.
В целом, это еще один надежный 3D-принтер от надежного бренда Prusa, который за годы доказал, что их принтеры являются одними из лучших комплектов для 3D-принтеров. Если у вас есть деньги, выберите MK3S, но для тех, у кого ограниченный бюджет, Mini отлично справляется со своей задачей.