Сегодня оборудование для 3D-печати в перечне обязательных экспонатов на любой технологической выставке. В новостях ежедневно пишут о грядущей 3D-революции, когда печатать можно будет практически все, от внутренних органов до автомобилей и танков.
Собственно, технологию уже сейчас активно применяют в научной отрасли, военной, и на производстве. Растет и армия энтузиастов домашней 3D-печати. До недавнего времени этот процесс сдерживали высокие цены на оборудование и расходники. Теперь неплохой 3D-принтер домашнего класса стоят в районе $1000. Например, ценник на модель Inno3D D1, которую мы использовали при тестировании, составляет $1300. Сразу оговоримся, что на такх принтерах можно изготавливать преимущественно предметы для домашнего использования. Если нужны промышленные детали с высокой точностью изготовления, то здесь, как и раньше, станки ЧПУ вне конкуренции. Услуги по изготовлению таких деталей можно заказать, например, тут. Если же речь идет о бытовых предметах, деталях или игрушках, 3D-принтер открывает широкие возможности для работы и творчества.
Есть и альтернативный вариант – собрать 3D-принтер самостоятельно из готовых деталей или заказать из Китая бюджетную модель от безымянного производителя. Цены на них стартуют от $300-400.
С расходными материалами ситуация еще приятнее. Килограммовая катушка пластиковой нити диаметром 1,75 мм, аналогичная тем образцам, которые мы использовали, стоит всего 800 грн ($30). Если вы печатаете, к примеру, чехлы для iPhone, одной такой катушки хватит не на один десяток. Если рассчитать себестоимость, получается, что печатать чехлы самому гораздо выгоднее, чем покупать в магазине. Разумеется, при условии, что 3D-принтер у вас уже есть.
О материалах
PLA-пластик Verbatim поставляется в картонной упаковке, в которой находится набор инструкций и катушка с пластиковой нитью. Последняя дополнительно запакована в герметичный полиэтилен. Производитель предупреждает, что подготовленный к работе пластик должен быть сухим, также стоит избегать попадания жира.
Характеристики материала:
- Диаметр пластика: 1,75 мм
- Тип пластика: PLA
- Тип 3D печати: FDM
- Температура печати: 200–220 °C (рекомендуемая)
- Вес нетто: 1 кг
- Длина волокна: 334 м
- Цвет: белый, желтый, зеленый, красный, натуральный, оранжевый, серебро, синий нави, черный
- Цена: 800 грн.
Отмечу, что лучше сразу устанавливать катушку в принтер, не стоит разматывать нить или снимать моток с катушки без крайней необходимости. Дело в том, что пластиковая нить очень легко запутывается, а чтобы ее распутать и снова подготовить к работе нужен определенный опыт. Помните разноцветные пластиковые пружинки Slinky, которыми играли подростки в 1990-х? Их распутывание было настоящей проблемой, и с PLA-пластиком – та же история. Причем это не зависит от производителя, такова специфика самого материала.
Если говорить о выборе бренда, то Verbatim считается одной из компаний, которые предлагают наиболее качественные компоненты для 3D-печати. Настолько качественными, насколько это возможно в потребительском сегменте. Вместе с тем, цены на материал вовсе не заоблачные.
Возможно, вы сможете купить пластик от безымянного производителя немного дешевле, вопрос лишь в том, как это скажется на качестве изделия и работоспособности вашего принтера? Поскольку риску подвергается сам 3D-принтер, который стоит недешево, экономия нескольких долларов на хороших расходниках теряет всякий смысл.
По словам производителя, пластик Verbatim обладает высокой огнестойкостью, кроме того, он не содержит вредных примесей и экологичен. Это позволяет организовать свой миниатюрный цех по 3D-печати прямо дома, не подвергая риску здоровье близких. Единственной проблемой будет высокий уровень шума – большинство 3D-принтеров (в том числе домашних моделей) работают очень шумно. Но это проблема самой технологии, а не материала.
Предложенные для обзора образцы пластиковой нити Verbatim оказались довольно прочными в тестах на изгиб. Нужно понимать, что если вы ставите цель отломать кусок материала, последовательно сгибая его в разные стороны в одной точке, у вас это получится. Но один-два случайных перегиба материалу не страшны. Заявленное значение диаметра в 1,75 мм тоже соответствует действительности.
О принтере
В ходе тестирования использовался 3D-принтер Inno3D Printer D1. На сегодняшний день это относительно недорогая модель среди тех, которые можно купить на украинском рынке с гарантией и сервисной поддержкой. Если есть желание сэкономить, можно присмотреться к китайским аналогам с eBay, но тогда разбираться с настройками и возможными неполадками придется самостоятельно.
Характеристики принтера:
- Материал печати: PLA пластик
- Количество печатающих сопел: 1 шт.
- Диаметр сопла: 0,4 мм
- Горизонтальное разрешение: 0,13 – 0,3 мм
- Габариты области печати: 140х140х150 мм
- Интерфейс: USB 2.0, кардридер SD (до 32 Гб)
- Экран: ЖК, сенсорный
- Питание: от сети
- Размер: 390х360х540 мм
- Вес: 10 кг
- Цена: $1300
Что лично мне понравилось в Inno3D D1? В первую очередь, простота в использовании Есть краткая инструкция, понятное меню и цветной сенсорный экран. Подготовка устройства к работе довольно элементарная. Вначале вы подключаете питание, включаете принтер, затем выполняете калибровку платформы (соответствующий пункт меню), производите пробный тест печати и платформы, после чего принтер готов к работе.
Печатать можно, как с компьютера (используется USB-подключение), так и с карты SD, которая устанавливается в соответствующий слот. Второй вариант наиболее предпочтителен, поскольку компьютер может внезапно зависнуть, перезагрузиться или перейти в режим сна. Поэтому печатать с карты надежнее, особенно, когда вы работает над крупным и сложным предметом, печать которого занимает много часов.
Конструкция принтера довольно простая. Если вы хотя бы в общих чертах понимаете, как работает 3D-печать, то сразу разберетесь в назначении большинства элементов. Основа Inno3D D1 – это движущаяся платформа, на которую наклеивается синий стикер. На нем и будет создаваться объемная заготовка. Печатающая головка (экструдер) движется по вертикальной и горизонтальной осям, создавая объемный предмет методом наплавления.
Есть у данной модели и спорные моменты. Например, открытая конструкция, из-за которой внутренние элементы принтера могут покрываться пылью и замусориваться. Придется самому соорудить какой-нибудь кожух или накрывать принтер коробкой, когда вы с ним не работаете. Еще один важный аспект – безопасность. Платформа, экструдер и сама заготовка во время печати разогреваются до очень высоких температур, поэтому если у вас есть дети, приходится за ними тщательно присматривать. В этом смысле модели с защитным кожухом безопаснее. К тому же, они, судя по всему, еще и менее шумные, что для печати в домашних условиях очень важно. В ассортименте Inno3D такая модель тоже присутствует – это Inno3D Printer M1.
Процесс 3D-печати: впечатления и советы
Это был мой первый опыт работы с 3D-принтером, поэтому впечатления и рекомендации будут актуальны, прежде всего, для новичков. Сразу приготовьтесь к тому, что процесс печати очень длительный. Довольно простенький, на первый взгляд, стаканчик для зубных щеток я печатал порядка 12 часов. Процесс, как уже говорилось, довольно шумный, поэтому в идеале разместить принтер в отдельной комнате с закрывающейся дверью. А вот жителям квартир-студио будет не очень комфортно. В то же время, в офисе звуки печати не будут так раздражать, они сливается с общим фоновым шумом.
Для работы с Inno3D Printer D1 мне понадобились фирменные драйвера и непосредственно программа для печати, которая обрабатывает STL-файл и отправляет его на принтер. В нашем случае печать выполнялась в основном с использованием ПК. Для простеньких предметов этого достаточно. Если же вы хотите распечатать какие-нибудь сложные заготовки с нависающими элементами, вам понадобится дополнительное ПО. В нашем случае использовалась бесплатная программа Cura. С ее помощью можно создавать так называемые линии поддержки. Это тонкие служебные линии, которые создаются для поддержки нависающих элементов заготовки. После завершения печати объект как будто опутывает паутина, которая легко соскабливается ножом или лезвием.
Кроме того, с помощью Cura можно заставить принтер сперва напечатать поддерживающий слой для вашего предмета. Это необходимо в тех случаях, когда есть риск, что заготовка может оторваться от платформы во время печати. Если основание заготовки очень тонкое, нужно всегда создавать такой слой.
Также рекомендую вручную задавать температуру платформы. Если платформа будет холодной, то попадающий на нее горячий пластик тоже остынет и заготовку может сорвать с платформы еще до завершения печати. Задать температуру платформы можно как в меню самого принтера (если вы печатаете с карты памяти), так и в программе на ПК.
Не стоит пугаться, когда в программе на шкале времени вы увидите значение в 300 часов и более. Прогноз времени печати чаще всего не соответствует реальности, но немного поработав с принтером, вы уже сможете сами приблизительно рассчитать необходимое время.
Еще один важный момент – расположение заготовки на платформе. Его тоже можно задать с помощью Cura или аналогичных программ. От правильного расположения зависит конечный результат. В идеале нужно свести к минимуму количество нависающих элементов и разместить заготовку широкой частью вниз, чтобы создать надежное основание.
На первых порах вы гарантированно будете совершать ошибки, будет высокий процент бракованных заготовок. Здесь важно визуально наблюдать за процессом печати, чтобы быть готовым вовремя ее остановить, исправить ошибку (изменить расположение заготовки или параметры печати) и начать заново. Самостоятельно принтер не может «понять», что произошло что-то не то, или заготовка оторвалась от платформы.
PLA-пластик от Verbatim произвел приятное впечатление. Во-первых, у изделий из него получается очень насыщенный цвет. Это важно, если впоследствии вы не планируете окрашивать распечатанное изделие. Хочется верить, что цвет сохранит свою насыщенность с течением времени. Во-вторых, даже довольно сложные узоры, резьба и другие мелкие элементы получаются качественными.
Видео: демонстрация работы 3D-принтера с использованием PLA-пластика Verbatim
Что можно напечатать?
3D-принтеры – это предвестники того будущего, когда особой ценностью будет обладать не материальный предмет, а идея, лежащая в его основе. Именно поэтому залогом получения красивых и функциональных изделий является правильная компьютерная 3D-модель. Вам понадобятся файлы в STL-формате, которые можно покупать или загружать бесплатно из многочисленных онлайн-каталогов.
Поскольку я не силен в работе с программами по созданию 3D-графики, все модели для печати брались на yeggi.com и thingiverse.com. Есть множество других крупных каталогов, но и этих двух для начала будет вполне достаточно. Учтите, что распечатать можно не все, что душе угодно. Такое ощущение, что авторы многих опубликованных объектов сами ни разу не пробовали распечатывать то, что создали. Так что придется надеяться на собственный опыт, который появляется уже после нескольких распечатанных изделий. При желании можно воспользоваться простенькими 3D-редакторами, вроде Tinkercad, и создать какую-нибудь несложную деталь самостоятельно.
Ниже несколько примеров вещей, которые мы распечатали из материалов Verbatim:
Выводы
Вполне возможно, что от настоящего бума 3D-печати нас отделяет всего несколько лет. Уже сегодня технология доступна всем желающим, если говорить о простоте освоения и использования. Вопрос цены по-прежнему актуален, но и здесь наблюдается прогресс: 3D-принтеры постепенно дешевеют, появляются новые бренды и модели. Тот же бренд Inno3D, который известен, прежде всего, как производитель довольно неплохих видеокарт, с энтузиазмом взялся за новое направление.
Что касается качественных материалов для 3D-печати, они доступны уже сегодня. Так, с помощью PLA-пластика Verbatim можно печатать почти все, что угодно от детских игрушек до сломавшихся деталей к бытовой технике, аксессуаров для смартфонов или предметов интерьера. Разумеется, в выигрыше тот, кто хотя бы на базовом уровне владеет программами для создания 3D-графики. Их фантазия будет ограничена только размерами платформы 3D-принтера, и ничем больше. Но и для новичка поле деятельности очень широкое – в онлайн-каталогах и магазинах представлено огромное количество 3D-моделей для загрузки и последующей печати.
