Как выбрать 3D принтер?

Как выбрать 3D принтер?

Сегодня появилось такое количество 3D принтеров, что даже обычному человеку, далекому от различной техники, крайне сложно определиться со своим выбором, и очень часто единственным критерием становится цена изделия, хотя в первую очередь акценты нужно делать на:

1) Цель покупки. Если модель нужна для домашнего пользования, то нечего смотреть на изделие, разработанное для профессионалов, ну и наоборот соответственно.

2) Материал готового изделия. На сегодняшний день подобные принтеры печатают АБС или ПЛА пластиком, которые являются прекрасным выбором для новичков, а также композитными материалами или жидким полимером, который необходим для детализации мелких составляющих рисунка или герба.

3) Точность печати. Конечно же, сам по себе 3D принтер крайне точен, но при этом не следует упускать из вида, что существуют модели с точностью до 0,5 мм(500мкм), а есть и те модели, которые в точности достигают 20 мкм, хотя во многом точность зависит и от того изображения, которое вы пытаетесь напечатать.

4) Размеры печати. Требуемую область, естественно, должны выбирать только исходя из личных предпочтений, но при этом необходимо учитывать и то, что помимо возможностей полета фантазии, принтеры, способные печатать на больших площадях, ударяют по карману более серьезно. Обратите внимание и на то, что небольшой и недорогой компактный принтер может создать большой рисунок, просто необходимо делать его по частям.

5) Скорость печати принтера. К сожалению, 3D принтеры не печатают мгновенно, а значит, делая выбор, необходимо учитывать объем предполагаемой печати и сроки, в которые необходимо вложиться. Если вы ни когда не сталкивались с данными изделиями лично, то запомните, данные модели принтеров печатают несколько часов, а если необходим крупный объем, да еще и с большим изображением, то подобная деятельность может занять целую неделю. Но, несмотря на такие сроки, купить 3D принтер намного удобнее, нежели совершать процедуру вручную. Именно по этой причине на первоначальном этапе многие предприятия начинают свое серийное производство при помощи данных моделей.

6) Стоимость материалов. Перед покупкой принтера подумайте о том, как часто нужно будет закупать расходные материалы и насколько это вам выгодно. Если вы решили остановить свой выбор на модели, печатающей АБС или ПЛА пластиком, то стоимость одной бобины колеблется от 50 до 80 долларов США.

История технологии 3D печати

История 3D-печати ведется с 1948 года, когда американец Чарльз Халл разработал технологию послойного выращивания физических трёхмерных объектов из фотополимеризующейся композиции (ФПК). Технология называется «стереолитография» (STL). Однако патент на свое изобретение Халл получил лишь в 1986 году. Тогда же он основал компанию 3D System и начал разработку первого промышленного устройства для трёхмерной печати, опытный образец которого был представлен уже через год. Именно он помог Халлу стать мультимиллиардером. Его устройство выращивало смоделированный на компьютере трёхмерный объект из жидкой фотополимеризующейся композиции, нанося её слой за слоем на подвижную платформу.

В конце девяностых появились и другие технологии 3D-печати — селективное лазерное спекание (SLS), которое позволяет производить объекты из металлической, керамической, гипсовой пудры. Затем появился метод послойного наложения полимерной нити (FDM). Суть этой технологии в том, что в печатающей головке материал (расплав из пластика, металла, литейного воска) предварительно разогревается до температуры плавления и поступает в рабочую камеру в распыленном виде.

В 2005 году в США появился проект RepRap — самокопирующее устройство, которое может быть использовано для быстрого прототипирования и производства. Устройство RepRap представляет собой 3D-принтер, способный создавать объемные артефакты на основе моделей, сгенерированных компьютером. Одной из целей проекта является «самокопирование», определяемое авторами как способность аппарата воспроизводить компоненты необходимые для создания другой версии себя.

После 2008 года, когда срок патента Халла истек, ставшая открытой технология STL и другие ей подобные позволили наряду с технологией RepRap заработать тысячам компаний по всему миру. Принтеры стали печь как пирожки. К существующим принтерам компании добавляли свою модификацию какой-либо из составляющих и брендировали. Так начался 3D – бум: рынок рос на 50, а местами на 150% в год.

Последние годы от производства больших и дорогих принтеров для промпредприятий (стоят от ста тысяч долларов) компании перешли к новому сегменту – производству небольших дешевых «настольных» принтеров, которые пригодны для использования даже в быту. Как правило, большинство «настольных» 3D-принтеров работают по технологии послойного наложения расплавленной полимерной нити.

Что такое 3D печать?

Очень часто, в различных публикациях встречается такое понятие как 3D печать. Так что же это за технология, где её можно использовать и насколько она эффективна? Если коротко говорить о сути этого процесса, то 3D печать является способом изготовления самых различных изделий с использованием управляемых компьютером специальных принтеров. Главным отличием от механической обработки является существенная экономия материала и отсутствие отходов производства.

Обычно для того, чтобы создать что-нибудь материальное мы берем заготовку и отсекаем все лишнее. Исторически самый отработанный способ. Однако много материала идет в отходы. И работы много.

В последнее время, а именно прямо сейчас, стала доступной возможность строить то, что нужно не отсекая, а непосредственно размещая нужный материал в той точке пространства, где задумано и следовательно получать результат быстро, качественно, недорого. Данный механизм назван в свое время студентами MIT 3D-печать, что вполне прижилось.

Хотя о 3D печати широко заговорили совсем недавно, эта технология используется в промышленности уже почти 30 лет. Промышленные принтеры 3D, как правило, очень большие и очень дорогие, но в то же время они намного быстрее, чем коммерческие принтеры. Некоторые промышленные принтеры могут печатать сразу несколькими соплами. По большей части, промышленные принтеры почти всегда используются для быстрого прототипирования твёрдых, металлических изделий, например в автопроизводстве.

Ориентированные на массового потребителя, коммерческие 3D принтеры дешевле, меньше по размерам, медленнее, и как правило с меньшим разрешением, чем их промышленные аналоги. Эти принтеры в основном используются для быстрого прототипирования. Коммерческие принтеры подходят для создания предметов из более мягких материалов, например расплавленного пластика. На сегодня существуют несколько способов 3D печати.

Послойное наплавление (Fusing Deposition Modeling, FDM) — печать последовательно слоями относительно жидким (текущим) материалом и последующее отвердение этого материала за счет различных физических эффектов.

Именно этой технологии мы обязаны прорыву 3D-печати на бытовой уровень.

Расплавляется, например, пластик, и через сопла наносится слоями туда, куда необходимо. Есть множество вариаций по используемому составу и способу отвердевания. Подходит для всего небольшого и не сильно прочного (хотя опять же, многое зависит от используемых материалов)

Выборочное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS) — фактически послойное запекание порошков различных материалов. Позволяет делать при соблюдении технологии очень требовательные к характеристикам изделия, вещи. Например металлический пистолет, напечатанный на 3D-принтере в компании Solid Concepts

Цифровая обработка света — ещё один промышленный способ. Если емкость с жидким полимером выставить на свет, то они превращаются в очень твердый материал. С помощью этой технологии может быть достигнута очень высокая точность разрешения.

И наконец ещё одна 3D-технология печати, которая не используются широко, но имеют высокий потенциал. Например она может быть использована для создания ультра-малых объектов. Суть её в том, что смола может быть запечена не только с помощью света, но и с помощью светодиодов…

Несомненно, за 3D-технологиями печати будущее, они могут быть использованы для создания титановых деталей самолетов, человеческих костей, сложной техники, и для многого другого. В конце концов, в один прекрасный день, вы подойдёте к 3D-принтеру и скажите: «хочу iPad», и это устройство сделает для вас iPad. Возможности технологий 3D печати ещё не до конца понятны, но за ними несомненно стоит будущее