Як вибрати 3D–принтер

Хоча 3D-прилади широко увійшли у наше життя, однак для багатьох з нас це ноу-хау межує з фантастикою. До них належить і 3D-принтер, використовувати який для своїх цілей мріє мало не кожен. І не дивно, бо ця модель принтера має чим здивувати користувача.  

Що таке 3D-принтер

3D-принтер – це винахід, що здійснює 3D-друк, тобто перетворює цифрові дані в реальний об’єкт. Винайшли його ще раніше за інтернет, але особливої популярності він набув в останнє десятиліття.

Якщо раніше це була переважно модель для того, щоб використовувати її у промисловості, то зараз такий принтер доступний будь-кому.

Загальний принцип роботи 3D-принтера:

1. 3D-принтер зчитує цифрові дані, які подаються з комп’ютера.

Для того, щоб створити цифровий об’єкт і підготувати до друку, можна:

а) скористатися програмою, яка здійснює 3D-моделювання, CAD (Computer Aided Design);

б) використати 3D-сканер;        

в) знайти 3D-розробку об’єкта на вільних інтернет-ресурсах.

Потім цифрову розробку імпортувати у програму слайсер, де дані перетворюють у мову принтера (певні коди та інструкції) у форматі gcode. Головне зберегти цей файл на SD-карті і вставити у принтер. 

2. Пошаровий друк об’єкта.

Для яких завдань потрібен 3D-принтер

3D-принтер потрібен для відтворення реально існуючих речей та видуманих, які людина зможе без проблем використовувати у житті. Саме тому застосування його дуже широке.

3D-принтер доцільно використовувати будь-де, просто різним сферам діяльності підходить своя модель.

Отже, 3D-принтер можна використовувати у:

• побуті: з такого матеріалу як пластик вийде невелика іграшка, зовнішні деталі від побутової техніки, частинки від господарських речей чи меблів, декоративні елементи (вази, кружки, статуетки);
• медицині: запустили друк з екологічно чистого матеріалу складних імплантів, легких шин, доступних біонічних протез, елайнерів замість брекетів, макетів людських органів;
• мистецтві, дизайні та архітектурі: друк творів мистецтва, макетів певних споруд та копій винаходів;
• індустрії моди: тут принтер створює унікальні аксесуари, брендове взуття та навіть одяг;
• будівництві: в країнах Азії 3D-принтер вже створює житлові квартали;
• машинобудування: у світі існує 3D-електрокар та 3D-мотоцикл, модель першого виготовили за 44 години, модель мотоцикла важить всього 35 кг;
• авіапромисловість та ракетобудування: 3D-принтер друкує як деталі до двигунів, дрони, так і складніші деталі.

Види принтерів

Видів 3D-принтерів є багато, починаючи від найпростіших принтерів, що як матеріал могли використовувати лише PLA-пластик, до складніших, які мають ширшу сферу застосування і матеріал не обмежується PLA.

Як стверджують експерти BestFilament, PLA хоча й надійний матеріал, зате вже давно поступається іншим складнішим і витривалішим матеріалам.

Традиційна класифікація 3D-принтерів:

Принтер початкового рівня

Дешева і легка у використанні модель 3D-принтера, яку доцільно використовувати в побуті, підійде як для навчання, хобі, так і розваги.

Основні характеристики 3D-принтера початкового рівня:

• довга обробка даних та повільний друк;
• через відкритий корпус принтера для друку підійде не кожен матеріал, експерти радять використовувати PLA-пластик;
• модель легка у керуванні та налаштуванні;
• зазвичай не має додаткових функцій;
• для друку варто використовувати PLA-нитку різних кольорів, довжиною 1,75 мм. Доступна на ринку у формі котушок від BestFilament.

Професійний принтер

Складніша за будовою та функціональними можливостями модель принтера, яка окрім основних має ряд допоміжних функцій, таких як друк гладеньких об’єктів.

Характеристики професійного 3D-принтера:

• більша основа для друку, що дозволяє створювати великі предмети;

• наявність кількох екструдерів забезпечує друк об’єкта різними кольорами, використовуючи різні матеріали;
• закрита камера дозволяє використовувати ширший арсенал матеріалів для друку;
• модель дорога і важка в обслуговуванні;
• ремонт обійдеться дорожче, ніж у принтера початкового рівня.

Медичний принтер

Медичний 3D-принтер працює за тим же принципом, що й інші складні принтери. Модель принтера друкує за макетом необхідну деталь шар за шаром.

Мета сучасних медичних 3D-принтерів – створити всі умови для швидкого лікування важких захворювань чи травм людини, використовувати такий пристрій у медичних закладах на постійній основі для щоденного лікування.

Ці плани лише в перспективі, а зараз друк 3D-принтера дозволяє:

• створювати доступні та зручні протези, імпланти;
• друк медичних масок, апаратів вентиляції легень;
• створення ока, друк рогівки та середнього вуха людини для відновлення слуху;
• друк руки робота, яка замінює субперекладача;
• створення штучної шкіри.

Промисловий принтер

Зазвичай матеріалом для таких 3D-принтерів є метал, хоча й використовують відомий PLA-пластик. Загалом промислові принтери можуть використовувати для відтворення цифрової моделі з кількох різновидів пластику.

Такі принтери є на великих підприємствах чи заводах, вони доволі габаритні. Лише камера для друку може сягає до метра у висоту й ширину.

Вони позитивно впливають на розвиток бізнесу, тому іноземні бізнесмени стали використовувати їх регулярно, бо:

• вони суттєво знижують собівартість товару;
• замовник контролює друк і весь процес, починаючи з моделювання;
• є можливість удосконалення наявних та створених моделей;
• не потребує людського втручання, друк автоматизований.

Розмір друкованої платформи

Матеріал та розмір друкованої платформи теж має значення. Зазвичай платформу для друку виготовляють із високоякісного скла.

Розмір платформи враховує одиницю висоти, ширини та глибину. Загалом оптимальний її розмір сягає показників 13см×13 см×13см, якого достатнього для друку на побутовому принтері.

Отже, при виборі друкованої платформи треба врахувати:

• матеріал виготовлення;
• спосіб друку;
• спосіб зняття виробу: через занурення платформи у воду, за допомогою клею, чи через її підігрівання;
• вирівнювання основи по горизонталі: складні принтери вирівнюють автоматично, адже найменше відхилення веде до спотворення виробу.

Технологія друку

Є багато технологій друку, а найпоширеніші такі:

FDM

Поширена технологія як у побутових принтерах з одним екструдером, так і в промислових, у яких є їх більше чим два. Друк відбувається з поширеної PLA чи металічної нитки. Суть процесу в тому, що предмет друкують шар за шар, знизу вгору. Така технологія гнучка, зараз найбільш затребувана в побуті. 

FDM 3D-принтери коштують недорого, мають невелику вагу, але пропонують високу як звичайну, так і кольорову якість друку. Камери у них бувають як відкриті, так і закриті, головні елементи виготовлені з якісного металу.

Водночас швидкість друку у них невисока, друкуються невеликі предмети, які після вистигання осідають і потребують додаткового шліфування.

Принтери доступні, багатофункціональні і мають широку сферу застосування.

SLA (лазерна стереолітографія)

Така технологія набагато продуктивніша, аніж попередня, але через вартість представлена мало. Предмети створюють з рідкої фотополімерної смоли, що під дією лазеру твердіє.

Це найточніша технологія друку. Після виготовлення перевернутий предмет промивають у спеціальному розчині та спрямовують на нього ультрафіолет, щоб предмет затвердів остаточно.

Так можна надрукувати найхимерніший витвір з великого вибору матеріалів, який відразу ж можна використовувати. Щоправда, для деяких 3D-принтерів підходить тільки матеріал одного виробника, але це швидше винятки.

Прилади з такою технологією друкують точні, часто складні вироби з багатьма дрібними деталями, подекуди важкі, вага яких сягає 160 кг.

Хоча такі 3D-принтери коштують немало, але друк у них повільний тай кольорів обмаль.

Тип камери в 3D-принтері

Камери в принтері бувають відкритого і закритого типів. Початкові принтери зазвичай мають відкриті камери, складні – тільки закриті. Закриті камери перешкоджають попаданню сторонніх предметів, поширенню неприємного запаху під час друку, зменшують шум.

Відкриті створюють вільний доступ до корпусу та екструдерів. Це дешева конструкція, яка не гарантує високої якості друку, бо на процес впливають протяги, перепад температури. У них доцільно використовувати PLA, бо не має запаху.

Такі нешкідливі PLA-нитки широко представлені на ринку 3D-товарів. Найширший асортимент за доступними цінами пропонують чимало виробників, зокрема BestFilament. 

Закриті камери – це дах, стінки та дверцята корпусу, прерогатива промислових принтерів. Вони дорогі, але гарантують високу якість друку.

Матеріали для друку

3D-друк побутовий принтер здійснює через пластикові нитки, які плавляться у принтері в певну форму.

Найчастіше для друку люблять використовувати:

PLA

У простих побутових принтерах доречно використовувати PLA-нитки (PLA- поліактид). PLA – це пластик з крохмалю кукурудзи, що погано поглинає воду, вогнестійкий, не боїться УФ-променів.

PLA ідеально підійде для тих, хто освоює 3D-друк, і хоча він не довговічний, зате екологічно чистий, безпечний, піддається друку і точно відтворює цифрову модель. Найкраще цю модель розробила BestFilament. 

ABS

Міцний, вологостійкий пластик, який не боїться впливу хімічних речовин, таких як луги та кислоти. Він легко фарбується і швидко друкується, проте, на відміну від PLA, погано реагує на сонячне проміння.

Технічний пластик

Використовують для спеціальних цілей, значно рідше ніж PLA. За твердженням експертів BestFilament, він поступається PLA точністю, проте перемагає міцністю. До технічного пластику відносять матеріал РС (полікарбонат), РЕТ (поліестер), РВТ тощо.

РС розрахований на великі навантаження, тому міцний, твердий, але майже не тягнеться.

РЕТ – матеріал міцний, еластичний і термостійкий, менш точний для друку.

РВТ – пружний пластик, що витримує статичні навантаження.

Декоративний пластик

Матеріал краще використовувати для виготовлення декоративних виробів, за дотиком нагадує бронзу, подекуди дерево. Це такі матеріали, як Laywood, що імітує дерево, та  BronzeFill – імітує бронзу. Проте за властивостями, на думку BestFilament, схожі до матеріалу PLA.

Допоміжні матеріали

Використовують як підтримку при створенні складних об’єктів. Це PVA (полівінілацетат), HIPS (полістерол).

Додаткові функції

Автокалібрування платформи – датчик визначає її положення, встановлює кореляцію між первинними та кінцевими показниками.

Регулювання швидкості друку та температури – доступні у складних моделях.

Автовідключення, якщо прилад довго не працює.

Наявність дисплею, завдяки якому можна бачити весь процес.

Підключення – наявність Wi-Fi, SD-карт та інших USB-портів.

Друзі! Підписуйтесь на нашу сторінку Фейсбук і будьте завжди в курсі останніх новин.