Какой 3d принтер лучше купить. Источник данных печати

Ежегодно зарубежный портал 3D Hubs, посвящённый 3D-печати, оглашает свой рейтинг принтеров на основе экспертных оценок и голосования пользователей. Портал уже успел подвести итоги в 5 номинациях:

1. PROSUMER
2. WORKHORSE
3. BUDGET
4. PLUG ’N’ PLAY
5. SLS.

Сегодня же мы рассмотрим тройку сильнейших принтеров в категории «Prosumer» (образованно от слов «professional» англ. профессиональный и «consumer» англ. потребитель)

3D - принтеры полупрофессиональной категории для пользователей, которые ищут принтер с исключительным качеством сборки и возможностью создавать высококачественные детали. Это «высокоразвитые» настольные машины с различными приложениями. Принтеры в этой категории лучше всего подходят для профессиональных дизайнеров и малого бизнеса.

КРИТЕРИИ ОЦЕНОК: В связи с выявленными потребностями данного целевого рынка, основными критериями стали качество печати и надежность.

1 место – Ultimaker 2+ (9.1 / 10)

Сохранивший свой привычный белый дизайн, Ultimaker 2+ имеет хорошо освещенную открытую фронтальную панель и полупрозрачные боковые стороны, идентичные его предшественнику - Ultimaker 2. Ultimaker 2+ получил новую печатающую головку РТ100, модернизированный нагревательный элемент и возможность использования сопел различного диаметра. В результате чего, он может достичь объема печати до 24mm³/с при использовании сопла диаметром 0,8 мм.

Изменена система обдува, что улучшило охлаждение и направление воздушных потоков. Ultimaker также сохранил модульный характер принтера, предлагая владельцам Ultimaker 2 приобрести набор, чтобы преобразовать их Ultimaker 2 в Ultimaker 2+ .

Ultimaker получили одобрение сообщества за реализацию обновлений на основе отзывов от владельцев предыдущей модели. Один из опрошенных участников сказал: «Превосходное качество сборки, точный инжиниринг и отличная команда поддержки, не говоря уже об огромном сообществе, лишь некоторые из вещей, которые делают принтеры Ultimaker поразительными! Серьезный подход к полученной обратной связи от сообщества при обновлении, позволил решить все возникшие проблемы Ultimaker 2. Обновление также доступно в виде комплекта для владельцев UM2. Это просто совершенство в обслуживании клиентов».

Конечно, экосистема 3D-печати от Ultimaker стоит не дешево (235 000 рублей, чтобы быть точным!) Но несмотря на цену, Ultimaker 2+ по-настоящему впечатляет. 100% опрошенных пользователей сказали, что они будут рекомендовать их 3D-принтер для кого-то еще – от начинающих до экспертов.

Formlabs возвращается с его фирменным оранжевым корпусом и металлической основой конструкции, отличающийся на 40% большим объемом печати(145мм × 175мм × 175 мм), чем Form 1+. Принтер использует новый механизм перемешивания фотополимера в ванночке для улучшения печати каждого слоя, в то время как сама ванночка подогревает смолу до постоянной температуры. Это обеспечивает надежный процесс печати без ущерба для скорости. Form 2 также оснащен автоматической системой залива смолы, которая позволяет доливать фотополимер автоматически, если расходный материал заканчивается.

Также в Formlabs были добавлены новые возможности подключения, которые теперь включают Ethernet и Wi-Fi, а также интерфейс с сенсорным экраном, так что вы можете запускать и управлять печатью с большим комфортом.
Обратная связь от наших рецензентов была положительной. Form 2 обладает чрезвычайно высоким качеством печати, качеством сборки, и точностю. Как описал своё впечатление один из пользователей: «У меня есть Form 1+ и Form 2. Form 2 – это что-то фантастическое. Успешный результат печати был более чем на 99% случаев (1 неудавшаяся печать из 110) (на данный момент 562 часа в печати). Отличное решение для печати деталей с высоким разрешением, будь то простые или функциональные модели».

Следует отметить, что использование SLA-печати требует немного больших усилий с точки зрения пост-обработки, но полученное качество полностью окупит ваши усилия. Владельцы Form 2 также сообщили, что эксплуатационные расходы принтера зависят от используемой для печати смолы, которая стоит минимум 23000 рублей (за литр стандартной смолы).

3D-принтер Form 2 обладает высоким разрешением печати, что высоко оценено пользователями. 96% владельцев данной модели рекомендую этот принтер, но стоит отметить и его цену. Цена 320 000 рублей может удержать некоторых людей от покупки, но как писал один рецензент: «Form 2 является одним из лучших принтеров, с которым я когда-либо имел удовольствие работать. Сама машина и фотополимеры для неё стоят дорого, но надежность и точность делают эту цену более чем стоящей».

Цена: 320 000 рублей
Рекомендовано: Для профессионалов
Площадь печатной поверхности: 145 х 145 х 175 мм
Толщина слоя: 25 микрон
Материалы: Фотополимерные смолы

Плюсы:
Качество печати
Качество сборки
Точность

Минусы:
Область печати
Скорость
Стоимость печати

3 место – Zortrax M200 (8.9 / 10)

Изготовленный из прочного алюминия, M200 способен печатать прямо из коробки (с затратой минимального количества времени, необходимым для калибровки), что сделало его лидером в категории «Plug "n" Play». Благодаря автоматизированной системе выравнивания платформы, калибровка является сущей мелочью. Его перфорированная платформа размером 200 мм × 200 мм × 185 мм уменьшает склонность материала к деламинации, что делает ABS-материал оптимальным выбором для печати.

Пользователи сообщества 3D Hubs продолжают оценивать Zortrax M200, как один из самых лучших по качеству печати, надежности и стоимости среди всех 3D принтеров. Профессиональный стандарт принтера Zortrax в паре с его надежностью стало тем, что помогло ему занять высокое место в категории полупрофессиональных машин.

Важно отметить, что принтеры Zortrax имеют контролируемую экосистему, то есть, принтер оптимизирован для своей собственной запатентованной нити, что оставляет мало места для экспериментов. Рецензенты же подчеркнули, что компания активно прислушивается к быстро растущему сообществу, выпуская обновления программного обеспечения и новые виды материалов (в настоящее время их 6). Отсутствие контроля температуры, оставляет мало возможностей для экспериментов с другими (более дешевыми) материалами. В настоящее время владельцы обрисовали потребность в большем количестве вариантов подключения, улучшении поддержки клиентов, а также опции двойной экструзии.

Как говорят владельцы Zortrax, случаи неудачной печати можно сослать на закрытую систему машины. Будучи флагманом в категории полупрофессиональных M200 демонстрирует качество печати сопоставимое с уровнем машин промышленного класса. В целом, эти особенности делают Zortrax отличный выбором для тех, кто хочет получить высокое качество печати без существенных затрат времени на настройки.

Благодаря простоте использования,

Мы подобрали самые распространенные ошибки и заблуждения, которые часто совершают наши клиенты при самостоятельном выборе 3D-принтера . Грамотно подобранный 3D-принтер может значительно снизить затраты и увеличить эффективность работы.

Что бы обезопасить Вас от подобных ошибок, мы разберем их всех по очереди:

1. Необходимость глубоких знаний.

На самом деле, чтобы начать работать на 3D-принтере, совершенно не нужно обладать продвинутыми знаниями 3D моделирования . Можно ограничиться небольшой теорией. В сети есть бесплатные ресурсы с несколькими сотнями тысяч 3D моделей, например www.thingiverse.com а также http://www.grabcad.com . На этих сайтах Вы можете найти огромное количество 3D моделей, которые подойдут для печати на первых порах.

2. Чем больше область печати, тем лучше

Не всегда размер имеет значение. Принтеры с небольшой областью печати могут печатать огромные модели в несколько частей. Гораздо проще распечатать какую-то модель по частям – и качество выше, и погрешность меньше. Выбирая 3D-принтер, обращайте внимание на то, что Вы планируете печатать, быть может, подойдет принтер с совсем небольшим размером камеры.

3. Несколько экструдеров лучше, чем один

Вопрос о количестве экструдеров стоит наиболее остро – все хотят получить модели с несколькими цветами, либо иметь возможность печати удаляемым материалом поддержки. Правда в том, что качество у принтеров с несколькими экструдерами ниже, чем у одно-экструдерных принтеров и процент брака выше.

При печати несколькими цветами одновременно, в модели появляются небольшие вкрапления разных цветов. Все это необходимо учитывать при выборе 3D-принтера с несколькими экструдерами, но есть и плюсы – надежность. Если один экструдер выйдет из строя, то всегда можно использовать второй.

4. Неправильный выбор технологии 3D печати

Очень часто клиенты не могут определиться с технологией печати. Здесь два основных параметра – качество и материал. Важно знать, что именно пойдет в печать – прототипы, для которых достаточно FDM технологии и PLA-пластика , функциональные модели из ABS , мастер-модели высокого качества по технологии SLA, макеты. Когда Вы определились, можно начинать подбирать технологию – но нужно помнить, что качество модели напрямую зависит от технологии печати. Например для печати ювелирных колец, подойдет только стереолитография (SLA), а для изготовления прототипов, может хватить и гораздо более дешевой технологии послойного наплавления (FDM).

5. Выбор неправильного материала

Если Вы хотите использовать распечатанную модель в механизме или в жестких внешних условиях (трение, удары, агрессивная среда), то будет разумно печатать её и ABS-пластика. Если необходимо напечатать прототип, макет, или просто приглянувшуюся вещицу, то лучше использовать экологически чистый PLA-пластик. Поэтому, перед выбором 3D-принтера, определитесь какие задачи Вы планируете решать по средствам 3D-печати.

6. Выбор бюджетного 3D принтера

В наши дни появляется все больше и больше дешевых 3D-принтеров. В основном это аналоги MakerBot и других европейских фирм. В целом, они обладают низким качеством печати, и очень недорогой ценой (в два и более раза ниже чем всемирно известные бренды 3D принтеров). К сожалению, у подавляющего большинства из них, через несколько месяцев работы происходит быстрый износ деталей, и качество печати еще больше падает. Что бы вновь печатать качественные модели, приходится заменить часть основных запчастей принтера. Также следует отметитть неудобство использования и некачественное ПО, отсутствие собственной эко-системы.

7. Погоня за высоким качеством

Многие гонятся за высоким и ультра-высоким качеством печати. Вопрос в том, нужно ли такое качество конкретно для Вашей модели? Если Вы печатаете модели для ювелирного дела, то качество действительно должно быть высочайшим. Но если Вам нужно распечатать небольшой корпус в качестве прототипа, чтобы посмотреть как он будет выглядеть – хватит и 200 микрон. Так же нужно помнить, что чем выше качество, тем дольше модель печатается.

В целом, мы надеемся что смогли внести ясность в нелегком вопросе выбора 3D принтера , ведь правильно выбранный принтер – залог успеха, и просто радость от создания чего-то нового прямо на Вашем столе.

3D-принтер - периферийное устройство для печати трехмерных фигур по цифровой 3D-модели. Печать выполняется путем послойного формирования объемного физического объекта.

Сферы применения 3D-печати:

• изготовление мелких предметов для бытовых нужд;
• мелкосерийное производство;
• создание учебных моделей и пособий;
• создание дизайнерских макетов и прототипов будущих товаров;
• строительство сооружений;
• производство медицинских имплантатов;
• создание одежды и обуви, ювелирных изделий, произведений современного искусства и многого другого.

3D-принтер состоит из следующих компонентов:

• корпус;
• экструдер - печатающая головка;
• привод экструдера;
• печатная платформа - поверхность, на которой выполняется печать объекта;
• модуль управления;
• блок питания.

Важно : при выборе 3D-принтера обратите внимание на системные требования к вашему компьютеру (частота процессора, оперативная память, видеокарта с определенным объемом памяти). В противном случае возможна некорректная работа ПК с программами 3D-принтера.

Также учитывайте совместимость 3D-принтера с версией ОС вашего компьютера - Windows, macOS, Linux.

• Используйте 3D-принтер в хорошо проветриваемом помещении. Желательно как можно меньше находиться рядом с работающим устройством.
• Покупайте расходные материалы у поставщиков с хорошей репутацией. Некачественный материал опасен для здоровья.
• Неукоснительно соблюдайте правила техники безопасности при использовании 3D-принтера.

3D-сканер

ЗD-сканер - периферийное устройство для создания цифровой 3D-модели путем анализа физического объекта. ЗD-сканер производит действие, обратное 3D-печати на принтере. В таких устройствах используется лазерное или оптическое сканирование. Первое подходит для обработки статичных объектов, второе рассчитано на сканирование движущихся объектов.

Контактные - непосредственно соприкасаются с трехмерным объектом при сканировании.

Достоинства:

• высокая детализация;
• независимость от освещения;
• возможность сканирования призматической части физического объекта.

Недостатки:

• медленный процесс сканирования;
• вероятность нанесения ущерба хрупким объектам.

Бесконтактные - сканируют объект без физического соприкосновения с ним. Бывают пассивными и активными.

Достоинства:

• экономичность;
• поддержка использования вне помещения.

Недостаток - зависимость от освещения.

Точность сканирования

10-30 мкм - высокоточные приборы, которые дают максимально точные 3D-модели. Сфера применения - сканирование небольших объектов с высокой детализацией (ювелирные изделия, детали устройств).

30-100 мкм - приборы общего назначения, предназначенные для решения большинства задач. Сфера применения - сканирование объектов среднего размера (бытовые предметы, одежда, обувь).

Ниже 100 мкм - приборы, которые подходят для создания 3D-моделей, не требующих высокой точности. Сфера применения - сканирование крупных объектов (архитектура, ландшафт, коммуникации, большой транспорт).

3D-ручка

3D-ручка - инструмент для рисования трехмерной фигуры. Применяется для создания бижутерии, браслетов, чехлов, подставок, макетов.

«Горячие» - миниатюрная версия FDM-принтера. Материал - пластик (ABS и PLA).

Достоинства:

• обширный модельный ряд;
• удобное управление;
• сравнительно невысокая цена;
• большое количество бесплатных трафаретов для рисования;
• высокая прочность получившихся изделий;
• большой выбор 3D-пластика разных цветов.

Недостатки:

• риск ожога при касании горячего сопла или только что созданного объекта (температура - до 230 ° C);
• зависимость от сети или устройства с портом USB.

«Холодные» - уменьшенный вариант SLA-принтера. Материал - жидкий фотополимер.

Достоинства:

• невозможность обжечься;
• автономность (благодаря аккумулятору);
• эффектный дизайн и удобное управление;
• разнообразие фотополимеров.

Недостатки:

• высокая цена;
• хрупкость готовых фигур;
• большие размеры.

При выборе 3D-ручки обратите внимание на следующие характеристики:

• 2 кнопки - для комфортной регулировки скорости подачи и температуры;
• ЖК-дисплей - отображает сведения о работе устройства и перечень опций;
• эргономичная форма корпуса - для удобной эксплуатации ЗD-ручки;
• диаметр нити пластика - большая часть «горячих» ручек работает с диаметром пластика 1.75 мм. Встречаются модели, использующие нить 2.85 мм.

Класс

Бытовые / любительские (настольные) - сравнительно дешевые и компактные модели. По скорости и точности печати существенно уступают другим классам 3D-принтеров. Применяются для создания мелких предметов и не рассчитаны на серийное производство деталей и изделий.

Бытовые модели позволяют изготавливать детали, аксессуары и предметы домашнего обихода, создать необычные сувениры, детские игрушки, «авторские» предметы интерьера, канцелярские принадлежности и многое другое. Можно напечатать посуду, корзины, цветочные горшки, расчески, трубы, линейки, трафареты, крепежные изделия (болты, шайбы, дюбеля), кормушки и поилки для домашних питомцев.

Профессиональные - отличаются от бытовых 3D-принтеров более высокой скоростью и точностью печати. Позволяют изготовить крупные объекты и применяются в мелкосерийном производстве, образовании, проектировании. Такие устройства стоят дороже и занимают больше места, чем бытовые аналоги. Однако встречаются профессиональные 3D-принтеры, которые подходят для домашнего использования.

Профессиональные модели предназначены для создания объектов с высокой детализацией (в том числе механизмов и ювелирных изделий). С помощью профессионального 3D-принтера можно напечатать высококачественную сувенирную продукцию.

Промышленные - в отличие от профессиональных моделей, рассчитаны на серийное высокоточное изготовление сложных объектов любых размеров. Характеризуются высокими параметрами скорости и точности печати, широким функционалом. Эти модели имеют очень высокую цену и большие габариты. Используются на предприятиях.

Исполнение

Открытый корпус - сравнительно дешевое и компактное устройство. Дает возможность следить за формированием объекта и обеспечивает легкий доступ к экструдеру, что опасно для детей и домашних животных. Такой принтер снижает качество печати, поскольку не защищает изделие от брызг, сквозняков, перепадов температуры, способных ее деформировать. 3D-принтер - оптимальный выбор для дома.

Устройства с открытым корпусом подойдут для печати изделий из PLA и PET.

Важно: 3D-принтер с открытым корпусом не защищает от вредных паров пластика. Поэтому обязательно проветривайте помещение.

Закрытый корпус - конструкция, состоящая из двери, стенок и крышки (колпака).

Достоинства:

• высокое качество напечатанного изделия, поскольку модель защищена от внешних воздействий (важно при выполнении моделей из ABS);
• отсутствие неприятного и токсичного запаха (особенно при работе с ABS);
• защита от случайного контакта с горячим экструдером (важно, если есть дети и домашние животные);
• низкий уровень шума от работы вентилятора.

Недостатки:

• высокая цена;
• большие габариты 3D-принтера.

Приборы с закрытым корпусом чаще используются в промышленности.

Технология печати

FDM (PJP, FFF, послойное наплавление) - формирование трехмерного объекта из пластиковой или металлической нити. Бытовые принтеры снабжаются одним экструдером, а промышленные - 2 и более. Устройства с подобной технологией встречаются чаще всего.

Достоинства:

• сравнительно невысокая стоимость принтера и расходных материалов;
• компактность и небольшой вес принтера;
• хорошее качество печати;
• возможность цветной печати;
• относительно широкий спектр материалов (пластик, олово, различные сплавы и даже шоколад).

Недостатки:

• низкая скорость печати;
• сложности с фиксацией объекта на рабочем столе;
• склонность изделия к термоусадке (уменьшение размеров объекта после остывания);
• многие изготовленные модели требуют финишной обработки;
• невозможность создания крупных объектов;
• большое количество отходов.

SLA (лазерная стереолитография) - трехмерная фигура формируется из жидкого фотополимера, который затвердевает под воздействием лазера.

Достоинства:

• высокая точность печати;
• изготовление сложных моделей с большим количеством мелких деталей;
• возможность получить крупногабаритные и тяжелые изделия (150х75х55 см, до 150 кг);
• небольшой объем отходов;
• простота финишной обработки (полировки), которая во многих случаях и не требуется.

Недостатки:

• высокая стоимость принтера и расходных материалов;
• небольшая скорость печати;
• значительный вес и габариты;
• низкая прочность созданных объектов;
• ограниченный диапазон материалов;
• не предусмотрена цветная печать.

SLS (выборочное лазерное спекание) - формирование трехмерного объекта из порошкового материала, который плавится под воздействием лазера.

Достоинства:

• широкий диапазон материалов (пластик, металл, литейный воск, керамика, стекло);
• возможность получить сложные объекты;
• пригодность для мелкосерийного производства;
• минимальная финишная обработка;
• более высокая скорость печати, чем у принтеров с технологией SLA;
• в отличие от других технологий не нуждается в поддерживающих структурах при печати изделий сложной конфигурации (роль поддержки играет сам порошок).

Недостатки:

• нужна герметичная камера и мощный лазер;
• меньший размер получаемых объектов, чем у технологии SLA (до 55х55х75 см);
• полученные изделия нуждаются в финишной обработке;
• меньшая точность печати по сравнению с устройствами на технологии SLA;
• непригодность для работы в домашних условиях.

Существуют и другие технологии 3D-печати: MJM (многоструйное моделирование), LOM (послойное склеивание пленок), 3DP. Они хотя и позволяют изготавливать многоцветные объекты, но имеют ограничения по используемым материалам.

Кроме того, полученные изделия зачастую нуждаются в финишной доработке и обладают низкой прочностью (LOM, 3DP). По этим причинам 3D-принтеры с такими технологиями распространены мало.

Материал печати (FDM)

ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) - отличается высокой ударопрочностью, устойчивостью к воздействию влаги, маслам, кислотам и щелочам. Легко обрабатывается и окрашивается. Также ABS обеспечивает высокую скорость печати. В то же время такой материал плохо переносит воздействие УФ-лучей, дает значительную термоусадку и не совместим с продуктами питания.

ABS является самым распространенным материалом для 3D-печати. Температура печати - 210-270 °С. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +90 °С.

ABS подходит для изготовления такой продукции:

• детали, рассчитанные на средние нагрузки;
• декоративные изделия;
• модели и макеты небольшой точности;
• детали для авто, корпусов приборов;
• контейнеры, подставки.

ABS+ - усовершенствованный вариант ABS. Такой пластик прочнее, меньше подвержен термоусадке и имеет пониженную температуру печати. В результате получаются более качественные изделия.

PLA (полиактид) - экологичный материал, дает максимальную точность печати и небольшую термоусадку. По сравнению с ABS PLA менее долговечен, хуже обрабатывается, более чувствителен к воздействию влаги и обойдется дороже. PLA в печати проще, чем ABS. Это хороший выбор для новичка.

Температура печати - 180-190 °С. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +50 °С.

PLA подходит для изготовления такой продукции:

• детские игрушки;
• точные макеты и модели;
• изделия медицинского назначения;
• пищевые упаковки и одноразовая посуда;
• декоративные предметы, которые не нуждаются в дополнительной обработке.

Технические пластики - применяются для создания изделий с определенными эксплуатационными характеристиками. К ним относят PET, PC, PBT и другие материалы. Технические пластики используются реже, чем ABS и PLA.

PET (полиэстер) - эластичен, устойчив к механическим воздействиям, термостоек. В то же время PET уступает в точности печати ABS и PLA. Хорошо подходит для создания объектов с оптимальным балансом вязкости и прочности. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +120 °С.

PC (поликарбонат) - прочнее, тверже и точнее в печати, но менее вязкий. Применяется для производства изделий, рассчитанных на большие нагрузки. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -40 до +120 °С.

PBT (полибутилентерефталат) - устойчив к продолжительным статическим нагрузкам и тепловому старению, отличается хорошей упругостью. Температурный диапазон использования готовых объектов - от -50 до +160 °С.

Декоративные пластики - предназначены для производства декоративных и декоративно-прикладных изделий. По виду, весу, тактильным ощущениям напоминают дерево, бронзу и другие материалы.

К декоративным пластикам относятся Laywood, BronzeFill и другие. Laywood имитирует дерево, BronzeFill - бронзу. Эксплуатационные свойства этих пластиков схожи с PLA. Температурный диапазон использования готовых объектов - -40 до +50 °С.

Вспомогательные материалы - используются для создания поддерживающих структур, необходимых при печати объектов сложной конфигурации. После завершения печати поддержка удаляется. К ним относятся PVA (поливинилацетат), который хорошо растворяется в воде и HIPS (полистирол) - этот материал растворяют в Лимонене (органический растворитель). Оба материала легко удаляются механическим путем.

Разрешение печати

Этот показатель определяет точность печати, влияющую на качество изготовленной модели.

Горизонтальное (по осям XY) - минимально возможное перемещение, которое совершает по слою экструдер принтера на осях X и Y. В устройствах с технологией печати FDM эта характеристика находится в зависимости от точности позиционирования печатающей головки. Измеряется в микрометрах (мкм).

Чем меньше горизонтальное разрешение, тем выше детализация готового объекта. У бюджетных устройств этот параметр составляет 30-50 мкм, более продвинутые модели могут похвастаться точностью в 20 и даже 12 мкм.

Вертикальное (по оси Z) - минимальная высота (толщина) слоя, который создает принтер за проход. В 3D-принтерах с технологией печати FDM этот параметр зависит от диаметра сопла. Чем меньше вертикальное разрешение, тем глаже поверхность напечатанного изделия. У недорогих моделей этот параметр не превышает 200-300 мкм, техника более высокого класса выдает до 20 мкм. Оптимальный параметр - 100 мкм.

Скорость печати

Эта величина обозначает скорость передвижения экструдера, выдавливая пластиковую нить. Скорость печати FDM-принтеров, печатающих пластиковой нитью, измеряется в миллиметрах в секунду (мм/с). Чем выше данный параметр, тем быстрее сформируется изделие. С увеличением скорости печати возрастает стоимость принтера.

Современные устройства могут печатать со скоростью от 10 до 150 мм/с и больше. Для бытовых нужд достаточно скорости 20 мм/с.

Важно: скорость печати определяется типом материала и сложностью изделия, а также количеством экструдеров. Скорость противоречит точности печати: чем выше скорость, тем ниже точность и наоборот.

Область печати

Этот показатель определяет максимально возможный размер напечатанного объекта. Область печати зависит от размера печатной платформы. Чем больше платформа, тем выше максимальные габариты модели. В то же время увеличивается цена и размеры 3D-принтера.

Область печати измеряется в сантиметрах (см) в трех плоскостях (XYZ). Например, 13х13х13 см - оптимальная величина для изготовления большинства изделий.

Небольшая область печати ограничивает возможности по созданию крупных объектов. В этом случае стоит печатать объект по частям, а затем склеить. Правда, такая фигура будет менее прочна, чем цельное изделие.

Диаметр сопла

Сопло подает нагретый пластик и обеспечивает печать изделия. Чем меньше диаметр сопла, тем выше точность воспроизведения мелких деталей фигуры. В то же время увеличивается длительность печати и возникает ряд побочных эффектов (засорение сопла, получение «растекшегося» изделия).

Большинство 3D-принтеров снабжено соплом диаметром 0.3-0.5 мм. У 3D-ручек этот параметр обычно составляет от 0.6 мм и выше.

Количество печатающих головок

Чаще всего 3D-принтеры оснащаются одной печатающей головкой. Некоторые модели имеют 2 и - реже - 3 головки, существенно расширяющие возможности устройства.

Второй экструдер позволяет печатать два изделия одновременно, а также изготавливать двухцветные модели или формировать модель и поддерживающие структуры из разных материалов (в целях экономии). Кроме того, второй экструдер пригодится, если первый выйдет из строя.

Количество цветов печати

1 (моноцветная) - стандартный вариант, который встречается в большинстве 3D-принтеров (имеют один экструдер). Моноцветная печать стоит сравнительно недорого. Оптимальный вариант, когда цветовое решение объекта значения не имеет.

2-3 (многоцветная) - такая печать позволяет создать многоцветный объект, что сказывается на стоимости принтера и расходных материалов. Для двух-трехцветной печати нужен 3D-принтер с двойным или тройным экструдером.

Виды многоцветной печати:

• градиент - дает плавный переход одного цвета в другой;
• слоистый цвет - обеспечивает резкий переход от одного цвета к другому;
• точечный цвет - наносит цвет на определенную часть изделия;
• полный цвет - наносит на объект изображение фотографического уровня.

Источник данных печати

Данные печати (цифровые 3D-модели) передаются на 3D-принтер от ПК, внешних накопителей или же хранятся во внутренней памяти самого принтера.

Для подключения к компьютеру используются такие интерфейсы.

• USB - проводное соединение, обеспечивающее высокую скорость передачи файлов. Встречается в подавляющем большинстве принтеров.
• Wi-Fi - беспроводная связь. Дает возможность выбора места нахождения 3D принтера, который далеко не всегда поместится на стол. Минус - требует большего времени для передачи данных.

Для подключения к локальной сети применяется интерфейсы Ethernet и Wi-Fi.

Внешние накопители - избавляют от необходимости соединять 3D-принтер с ПК. К ним относятся:

• карта памяти - подключается через SD-слот;
• USB-флеш-накопитель - подключается через USB-порт.

Внутренняя память - делает 3D-принтер независимым от ПК и внешних накопителей. Сохраняет задание печати и позволяет работать с принтером при отключенном ПК или отсоединенном USB-кабеле.

Питание

От сети - классический вариант, который встречается чаще всего. От сети запитываются 3D-принтеры, большинство 3D-сканеров и множество «горячих» 3D-ручек. Для последних такое решение скорее недостаток, чем преимущество, поскольку сковывает движения пользователя из-за ограниченной длины кабеля.

Через USB - характерно для 3D-ручек и некоторых 3D-сканеров. Ручки с таким способам питания так же ограничены длиной шнура, что и модели, работающие от сети.

Аккумулятор - используется в «холодных» 3D-ручках. Обеспечивает полную свободу движений при работе с ручкой.

Функции

Регулировка скорости печати - дает возможность изменять скорость печати. Таким образом, можно получить готовый объект быстрее, пожертвовав его детализацией.

Регулировка температуры - позволяет изменять температуру в зависимости от особенностей материала.

Автоотключение - самостоятельное отключение устройства при длительном бездействии. Такая функция экономит электроэнергию.

Оснащение

Дисплей - отображает информацию о работе 3D-принтера (температура нагревания печатной платформы и сопла, время непрерывной печати экструдера и т. д.). Облегчает работу с устройством.

Подогрев печатной платформы - нужен при работе с ABS, PC, HIPS и другими материалами, дающими значительную термоусадку. Если печатать без подогрева платформы, то готовое изделие уменьшится в размерах и деформируется. Кроме того, объект может расслоиться. Для выполнения модели из ABS температура печатной платформы должна составлять 100-110 °C. Такая опция не требуется для печати из PLA.

Съемная стеклянная платформа - дает ровную плоскость печати и позволяет легко снять готовое изделие.

Автоматическая калибровка платформы - автоматическая регулировка высоты и уровня печатной платформы под конкретную задачу. Упрощает эксплуатацию 3D-принтера и обеспечивает равномерное формирование объекта.

Шпатель - используется для снятия готового изделия с печатной платформы.

Щетка - применяется для финишной обработки готового объекта.

Пинцеты - служат для очистки сопла 3D-принтера и финишной обработки получившейся фигуры.

Шестигранные ключи - применяются для обслуживания принтера. Многие принтеры предполагают сборку - в этом случае также пригодятся шестигранные ключи.

Также во многих 3D-принтерах предусматривается возможность дистанционного управления печатью. А для отслеживания работы устройства имеется веб-камера.

Объёмная 3D печать материального объекта по его трёхмерной компьютерной модели - это уникальная технология современности, которую ожидают большие перспективы в будущем. Ещё недавно устройства, использующие её, казались фантастикой, а сегодня они превратились в реальность, и стали уже доступными даже для домашнего пользования. Хотя стоимость 3D-принтеров ещё высока, и превышает цену других, компьютерных девайсов, они находят всё большее практическое применение не только для прикладного творчества, но и для различных сфер бизнеса. Постоянное развитие и совершенствование этой технологии уже привело к созданию промышленных устройств. Какой из них выбрать?

Что собой представляет 3D-принтер, его назначение

Периферийное компьютерное устройство, которое по цифровой объёмной модели создаёт материальный объект путём послойного нанесения быстро затвердевающего материала, называется 3D-принтером. Для работы такого устройства требуется компьютерная трёхмерная модель, выполненная в любом из 3D-редакторов либо полученная на 3D-сканере. Сегодня существует несколько разновидностей, в зависимости от используемой технологии:

• FDM и DIW 3D-принтеры, применяющие метод экструзии, основанный на продавливании расплавленного материала через тонкое отверстие в специальном устройстве, называемом экструдер (в принтерах первого типа на охлаждаемую поверхность платформы послойно наносится разогретый до предела плавления термопластик, а во втором - керамический шлам, который называют чернилами, в крупных архитектурных моделях может применяться густой керамический шлам);

  Принтеры для 3D-печати, работающие по экструзионной технологии (FDM) изготавливают макет путём послойной укладки расплавленного пластика, выдавливаемого через экструдер. Печатающая головка движется по осям X и Y, а печатная платформа - вниз по оси Z

• принтеры типа SLA-DLP, использующие метод фотополимеризации, при котором применяется жидкий фотополимер, а затвердение каждого его слоя производится путём засвечивания ультрафиолетовым лазером;

  В 3D-принтерах, построенных на технологии SLA, изделиеие формируется в ванночке, заполненной фотополимерной смолой. Под действие УФ излучения лазера, действующего на тонкий слой смолы, она затвердевает и основание опускается вниз на толщину следующего слоя

• принтеры, в которых для создания трёхмерного материального объекта используется выровненный слой порошка, скрепляющийся послойно различными методами, путём нанесения клея способом струйной печати (3DP-принтеры) или его плавления электронным лучом в вакууме (EBM), лазерным излучением (SLS или DMLS, в зависимости от типа порошка) и нагревательной головкой (SHS);
• EBF 3D-принтеры, в которых для получения материальной модели применяется проволока, расплавляющаяся под действием электронного излучения;
• принтеры, построенные на принципе ламинирования, или послойного нанесения плёнки, в каждом слое которой, вырезается контур детали специальным резаком или лазером;
• принтеры с точечной подачей порошка, расплавляемого лазерным или электронным излучением;
• устройства, работающие с использованием метода многоструйного моделирования (MJM), когда способом струйной печати наносится быстро застывающий материал;
• биопринтеры - инновационные периферийные компьютерные устройства, которые только начинают внедряться, они используют клетки живого организма для формирования внутренних органов, и в будущем будут способны создавать полноценный материал для трансплантологии (уже имеются случаи успешного изготовления и пересадки челюсти для человека и щитовидной железы для лабораторной мыши).

Видео: как работает механизм

Возможности у такого уникального периферийного компьютерного устройства практически неограничены. Сегодня он уже применяется для следующих целей:

• быстрого создания точных макетов в архитектурном проектировании, конструировании различных механизмов и машин, а также в дизайне интерьеров и ландшафта с целью доработки проекта и презентации его заказчику;
• изготовления любых деталей сложной формы для единичного или мелкосерийного производства, а также запчастей для ремонта различных устройств;
• изготовления моделей и форм для литья, в том числе и при создании ювелирных изделий;
• строительства зданий и сооружений любой сложности, для чего используют специальные устройства, напоминающие башенный кран, вместо тросов у которого имеются магистрали для подачи жидкого бетона (такое устройство позволяет возводить 1 этаж за 10 часов, что значительно сокращает сроки строительства);
• создания протезов и внутренних органов для трансплантации в медицине;
• изготовления макетов сложных устройств для наглядных пособий учебных заведений;
• создания геоинформационных систем, представляющих собой объёмную карту местности в цвете, с точным отображением рельефа;
• производства предметов домашнего обихода, различных аксессуаров и предметов для украшения интерьера;
• разработки макетов упаковок и ёмкостей для маркетинговых целей;
• изготовление корпусов экспериментальной техники - автомобилей, систем автоматизации и различных электронных устройств;
• изготовления рекламной и сувенирной продукции;
• производства эксклюзивной одежды и обуви по фигуре и размерам конкретного клиента, полученным путём 3D сканирования.

Этот перечень наглядно демонстрирует перспективы применения 3D-принтеров и их востребованность в самых разных сферах человеческой деятельности.

Как выбрать: параметры, на которые нужно обращать внимание

Покупая любое сложное устройство, нужно чётко определить для себя цели, для которых вы собираетесь его использовать. От этого будет зависеть какие рабочие параметры его вам лучше подойдут. Учитывая, что такое периферийное устройство стоит недёшево, следует наиболее тщательно подбирать его, учитывая все рабочие параметры, чтобы потом не пожалеть о покупке.

Прежде всего, нужно определиться с типом принтера по применяемой технологии 3D печати. Самые популярные и доступные модели сегодня для домашнего пользования или занятий малым бизнесом - это:

• FDM принтеры, в качестве материала использующие полимерную нить из пластика различных видов, и имеющие довольно хорошее качество печати и наиболее низкую цену;
• SLA устройства на фотополимерах, имеющие более высокое качество печати и цену, идеально подходящие для производства ювелирных изделий;
• наиболее дорогие из периферийных устройств этой группы - приборы SLS типа, которые расплавляют порошок лазером, покупать их для дома нецелесообразно, и они могут подойти лишь для бизнеса, из-за высокой стоимости (до 30 тысяч долларов).

Среди основных критериев выбора можно отметить следующие:

1. Тип применяемого для печати материала. Выбирая 3D-принтер, нужно учитывать, что расходный материал для устройств типа FMD будет стоить дешевле, чем для SLA-принтеров. Для тех, кто решил приобрести FDM-принтер, существует большой выбор пластиков разных расцветок и видов (PLA, ABS, HIPS, PVA и другие), но идеальным для новичков будет полимерная нить из PLA пластика, поскольку этот материал более лёгкий в пользовании, и изделия из него получаются идеально ровными и гладкими. Для выбравших же 3D-принтер SLA придётся приобретать более дорогой материал в виде фотополимерных смол. К непрофессиональным моделям принтеров лучше всего покупать фотополимер серий Vera, Somos или Tanga, отличающиеся прозрачностью, высокой прочностью, термостойкостью и стабильностью пластика.
2. Точность печати. Она более высокая у принтеров SLA. Точность же воспроизведения модели в устройствах экструзионного типа во многом зависит от толщины слоя, который укладывается принтером при печати. А значит, чем тоньше отверстие сопла экструдера, тем выше и чёткость воспроизведения цифровой модели в материальном объекте. Сегодня выпускаются модели принтеров с разным диаметром отверстия сопла от 0,1 до 0,4 мм. При этом нужно понимать, что чем меньше отверстие сопла экструдера, тем больше времени уйдёт на изготовление модели. Здесь каждый должен выбирать сам, что для него важнее - точность отображения 3D-модели или скорость печатания.
3. Область печати, определяющая какого максимального размера объект можно распечатать данным принтером. Имеется, конечно, возможность изготавливать и объекты большего размера, но только по частям, склеивая их специальным клеем. Для этого с помощью программы 123D Make цифровая модель разбивается на отдельные части. Но, если вы не хотите заниматься склеиванием, то при выборе принтера сопоставляйте желаемые размеры изготавливаемых макетов с областью печати конкретной модели.
4. Особенности конструкции. Здесь имеет значение открытая она или закрытая, и из каких материалов изготовлен корпус и несущие элементы. Эти факторы больше всего влияют на жёсткость всей конструкции, от которой зависит скорость передвижения печатающей головки, а также способность несущих частей устройства гасить колебания и вибрацию от нескольких электродвигателей, отвечающих за перемещение головки принтера по всем трём осям (X, Y и Z) и его стола по оси Z. Изготовленный из дерева корпус хоть и покажется кому-то слишком бюджетным вариантом, но зато он отлично поглощает колебания. Изготовленные же из алюминия или стали несущие конструкции будут более прочными и долговечными. Принтеры типа SLA лучше покупать с хорошо проветриваемой рабочей камерой, что будет способствовать более быстрому отвердеванию фотополимера. А для устройств FDM типа, особенно при работе с ABS пластиком или нейлоном, имеющими высокую степень усадки при быстром остывании, лучше приобрести 3D-принтер с закрытым корпусом и облицовкой рабочей зоны.
5. Наличие вспомогательного софта. Принтеры для объёмной печати - это высокотехнологичные компьютерные устройства, для работы которых требуются специальные программы. Прежде всего, 3D-принтер должен распознавать и уметь читать все 3D-редакторы и различные форматы ввода данных. К последним относятся языки STL и X3D, а также стандарт VRML. Существует множество вспомогательных программ, позволяющих производить самые разнообразные действия по подготовке к печати и созданию материальной модели. Такими являются, например, программы слайсеры, позволяющие разрезать объект на части для вывода его на печать частями (Kissslicer или Cura) или программа 123D Catch, предназначенная для работы с облачным сервисом, и позволяющая получить трёхмерную цифровую модель объекта по его фотографиям, сделанным с разных ракурсов. Наличие вспомогательных программ, поставляемых изготовителем принтеров, значительно облегчает работу с такими технически сложными устройствами. И на этот факт тоже следует обращать внимание при их выборе.

Наиболее подходящие 3D-принтеры для малого бизнеса

Объёмная печать с использованием 3D-принтеров, является сегодня наиболее перспективным направлением для малого бизнеса. С помощью этих компьютерных устройств, не требующих слишком больших финансовых вложений, как для промышленных принтеров, можно наладить мелкосерийное производство различных товаров.

Из большого многообразия, представленных на рынке принтеров для этих целей больше всего, подойдут модели, удовлетворяющие следующим критериям:

• качество печати должно быть довольно высоким, чтобы создавать уникальные и реалистичные модели, интересные для продажи, что сразу исключает из выбора относительно дешёвые принтеры, стоимостью до 1000 долларов;
• желательно, чтобы принтер был приспособлен для цветной печати (принтеры FDM, DIW, 3DP или EBF), что позволит сэкономить время на раскрашивание товара при мелкосерийном производстве;
• устройство должно поддерживать работу хотя бы с двумя основными видами пластиков (ПЛА И АБС), что расширит возможности его использования, и позволит производить продукцию для детей (ПЛА пластик предназначен именно для детских товаров);
• цена расходных материалов, используемых 3D-принтером, должна обеспечивать приемлемую себестоимость готовых изделий, достаточную для нормального уровня рентабельности бизнеса;
• размер рабочей камеры должен соответствовать габаритам предусмотренных для производства моделей, при этом следует учитывать, что принтеры с большей областью печати и стоить будут дороже.

В любом случае выбор принтера будет зависеть от того, каким видом бизнеса вы предполагаете заниматься. Для производства мелких поделок подойдут устройства экструзионного типа, а для изготовления ювелирных изделий или зубных протезов - более дорогие принтеры на фотополимерах. Из наиболее подходящих для малого бизнеса можно назвать следующие модели:

• Flashforge Creator Dual , с объёмом рабочей камеры 5,2 литра и двумя экструдерами, принтер поддерживает работу с тремя видами пластиков - ABS, PLA, PVA и имеет точность печати 0,1 мм;
• 3Dison pro AER от корейской компании Rokit, с объёмом рабочего пространства 15,3 литра способный работать с 50 материалами, имеющий высокую скорость печати (до 1000 мм/сек) и толщину слоя от 0,025 мм;
• стереолитографический 3D-принтер типа SLA модели

  Pico 2 от компании Asiga, идеальный выбор для тех, кто решил заняться ювелирным делом или оказанием стоматологической помощи, устройство работает от твердотельного LED источника ультрафиолетового излучения.

Какое устройство выбрать для дома

Учитывая пока ещё высокую стоимость периферийных компьютерных устройств для трёхмерной печати, вряд ли будет целесообразным покупать для домашнего пользования слишком дорогой и навороченный 3D-принтер стоимостью в 5 - 10 тыс. долларов и выше. Вполне достаточно будет устройства по цене от 500 долларов до 3 тысяч. Здесь всё зависит от требовательности покупателя к качеству печати и его финансовых возможностей.

Лучше всего, если 3D-принтер для дома будет иметь простое и понятное управление, удобный интерфейс и идеальное соотношение цены и качества. Все востребованные сегодня для домашнего пользования принтеры можно разделить на следующие группы по ценовым категориям:

• бюджетные модели, наиболее доступные из этого вида устройств по цене от 300 до 1 тысячи долларов;
• принтеры среднего класса (1–1,5 тыс. долларов);
• довольно высокого класса устройства по демократичной цене от 1,5 до 3 тысяч долларов.

Среди наиболее популярных принтеров для 3D-печати, можно отметить следующие модели:

• Printrbot Simple , стоимостью 300$, который относится к принтерам экструзионным (FMD), и продаётся в разобранном виде - самостоятельная сборка устройства поможет лучше разобраться с его конструкцией и понять принцип работы этого оборудования;
• Kino XYZ printing da Vinci 1.0 - это новый принтер тайваньской компании XYZ printing, имеющий высокое разрешение печати сопоставимое с более дорогими устройствами - 0,1 мм, стоимость его около 500$ (в работе используется технология послойного наложения расплавленного пластика - FDM);
• Cubify CubeX , относящийся к среднему ценовому сегменту, со стоимостью 1300$, и отличающийся высоким качеством печатания и скоростью создания модели с большими её размерами, этот принтер выпускается в трёх вариантах конструкции - с 1, 2 и 3 экструдерами, что позволяет получать цветные макеты компьютерных моделей, может подключаться к компьютеру через USB соединение или Wi-Fi модуль.
• Afinia H-Series H479 , имеющий высокую точность печати (0,15 - 0,4 мм), удобное программное обеспечение, который работает с недорогой нитью из ABS пластика приличного качества, стоит такое устройство 1,5 тысячи долларов.

Рейтинг лучших 3D-принтеров

Самым известным в мире экспертом в области объёмной печати является зарубежный портал 3D Hubs, который регулярно составляет рейтинг лучших моделей печатающих периферийных устройств в различных номинациях. По версии этого интернет-ресурса, лучшими в 2017 году были названы следующие модели 3D-принтеров:

1. Original Prusa i3 MK2 производства чешской компании Prusa Research. Этот принтер предназначен для любителей электроники, являющихся новичками в вопросах 3D-печати, которые смогут самостоятельно собрать его из комплектующих, поскольку он продаётся в разобранном виде. Устройство относится к экструзионным моделям типа FDM, и поддерживает работу с 15 видами пластика, включая ABS и PLA, Carbon и Nylon, HIPS и FilaFlex, Bamboofill, Laybrick и другие. Эта модель в работе может использовать одновременно до 4 различных материалов. Она имеет интегрированную ось Z и нагревательный стол с печатной поверхностью из пластика типа PEI. Принтер такой модели имеет достаточно большую область печати размерами 250 x 210 x 200 мм, минимальную толщину укладываемого слоя пластика 0,05 мм и скорость печатания 40 - 60 мм в секунду.
2. BCN3D Sigma R17 (Release 2017) . Эта модель 3D-принтера, выпущенная компанией из Испании BCN3D Technologies, является продолжением популярной во всём мире линейки устройств для трёхмерной печати Sigma. В новой модели применён независимый двойной экструдер, позволяющий избежать деформаций при смене цвета изделий, а также одновременно выполнять печать двух идентичных макетов. В модернизированном устройстве применена новая система охлаждения и обновлена технология микрочипов, управляющих мощностью. Всё это позволило сделать работу принтера более бесшумной. Sigma R17 имеет высокую точность печати от 0,125 мм и область построения макета размерами 297 х 210 х 210 мм. В работе применяется пластиковая нить из следующих полимеров ABS, PLA, HIPS, PET и Exotics, которые экструдер выдавливает с минимальной толщиной слоя 0,05 мм.
3. Formlabs Form 2 - стереолитографический (SLA) 3D-принтер, выпускаемый американской компанией Formlabs, оснащённый мощным лазером, сенсорным дисплеем и Wi-Fi модулем. Устройство имеет область печати размером 145 x 145 x 175 мм и толщину слоя 0,025 - 0,1 мм. Этот принтер работает на жидких фотополимерах и допускает использование смол других производителей. Он оснащён платформой с подогревом и встроенной панелью управления.
4. PowerSpec 3D Pro. Данная модель производится в Китае и относится к ценовой категории бюджетных 3D-принтеров. Его отличительными чертами являются прочность, высокая скорость печати и наличие в конструкции двойного экструдера, что является редкостью для недорогих моделей. 3D Pro поддерживает работу с тремя видами пластиков (PLA, ABS и PVA) и имеет высокую точность печати. Толщина укладываемого слоя 0,1 - 0,3 мм.
5. OrdBot Hadron. Этот принтер выпускает компания ORD Solutions из Канады. Модель представляет собой механическую платформу для 3D-печати, изготовленную из алюминия. Она имеет высокую жёсткость, надёжность и скорость печати (400 мм/с). Принцип её работы построен на технологии FDM. Устройство поддерживает работу с двумя видами пластиков - ABS и PLA, и имеет область печати размером 190 х 190 х 150 мм. В конструкции этого принтера предусмотрена возможность подключения второго экструдера, сервопривода, жидкокристаллического экрана и другого оборудования, что сможет существенно модернизировать устройство уже после его покупки.

Технологии трёхмерной 3D печати ещё только начинают завоёвывать компьютерный рынок, и стоимость принтеров для воплощения цифровой модели в материальный объект пока довольно высокая. Но за этими технологиями будущее, и наверняка 3D-принтеры в скором времени появятся в каждом доме, превратившись в обыденное дополнение к компьютеру. Уже сегодня многие модели стали доступными для людей со средним уровнем достатка, и широко используются не только в малом бизнесе, но и в быту. Пользуясь изложенными рекомендациями можно легко подобрать подходящий принтер для домашнего пользования или небольшого собственного бизнеса.

Уже давно каждый может самостоятельно напечатать у себя дома любые тексты, фотографии и даже картины. Новшеством являются 3D-принтеры, которые, как обещают их производители, способны создавать из тонких слоев пластика практически любой предмет размером от грецкого до кокосового ореха.

Если у вас достаточно креативности и изобретательского духа, 3D-принтер откроет бесконечные возможности для вашей домашней мастерской. Однако с этой молодой технологией пока связано достаточно много проблем. Чтобы облегчить вам выбор, мы собрали несколько самых интересных устройств нового типа в техническом центре CHIP и проверили, как они выполняют «обещания» своих создателей.

Приобрести некоторые из представленных принтеров можно у дистрибьютеров или заказать с доставкой почтой. Однако следует учитывать, что тогда их цена будет выше из-за таможенных пошлин. Проще всего вводятся в эксплуатацию устройства, которые продаются уже смонтированными, - MakerBot, Sintermask, Pearl и iRapid. Принтер Ultimaker поставляется смонтированным не полностью или в виде набора деталей, для сборки которых опытному инженеру тест-центра CHIP потребовались целых 16 часов работы. Velleman K8200 продается только как сложный комплект отдельных компонентов, требующий 24 часов сборки.

У большинства устройств выявились проблемы, влияющие на качество печати. Так, у Ultimaker длинноваты направляющие, и их крепления при печати ослабевают. Мотор принтера Velleman стоит неровно (фото справа), а ребристую подставку нужно накрывать стеклянной пластиной. У продающегося смонтированным MakerBot болтается блок контроллера - впрочем, на результате печати это, к счастью, не сказывается. Внешний вид устройств различен: от голых алюминиевых стоек принтера Velleman до мощного фанерного корпуса Ultimaker или аккуратного пластмассового ящика Pearl.

Различия в повседневной работе

Технология 3D-печати существует не так долго. Этим объясняется то, что работа с устройствами относительно сложна. Перед каждым заданием пользователю следует проверить и отрегулировать печатную платформу, на которой возникают готовые предметы. После первых - неизбежно неудачных - попыток необходимо оптимизировать настройки печати. Некоторые мелочи бывают очень полезны. Так, MakerBot имеет всего три регулировочных винта, автоматически приводит печатающую головку в правильную позицию и отображает на дисплее необходимые указания - все это значительно облегчает калибровку.

Регулировать модели Pearl и Fabbster тоже достаточно просто. С остальными устройствами, имеющими по четыре винта и требующими ручной отладки точек калибровки, иногда приходится возиться по полчаса, пока все будет правильно настроено. Изрядно раздражает Ultimaker, у которого часто приходится дополнительно тщательно регулировать его подпружиненное основание.

Заправка материалом для печати почти у всех протестированных принтеров очень проста. В них применяются бобины с пластиковой нитью, толщина которой составляет приблизительно 2 мм. Волокно продевают в направляющую трубку, вставляют в подающий механизм и, наконец, заправляют в печатающую головку. Исключение составляет лишь Fabbster со своими короткими полимерными прутками, которые нужно заряжать по одному, а это несколько более трудоемко. К тому же во время печати подача материала часто бывает ненадежна и прерывается. Зато такие филигранные изделия, как наша шахматная фигура (см. таблицу внизу), только выигрывают от того, что зазубрины на прутках позволяют точнее дозировать материал.

В плане управления все рассмотренные 3D-принтеры оснащены по-спартански: ни у одного из участников теста нет больше пяти кнопок и одного LCD-дисплея с небольшим разрешением. Однако большинство настроек можно установить исключительно с помощью программы управления принтером на ПК. Трехмерная модель, которую пользователь загружает из Интернета или создает самостоятельно, используя CAD-приложение, сначала импортируется в утилиту, которая поставляется вместе с устройством. Из 3D-модели ПО генерирует задание для управления принтером. Для этого пользователю необходимо задать различные параметры печати. Настройка качества печати определяет количество горизонтальных слоев (slices), на которые программа должна разложить модель.

Кроме того, в приложении задается создание поддержек для свисающих элементов и плотность заполнения пустот. Простыми, но достаточно функциональными оказались утилиты для MakerBot и Ultimaker. Программа Open Source под названием RepetierHost, которую используют создатели устройств Velleman и iRapid, обладает множеством настроек, но требует известных навыков работы с ней. Софт принтера Pearl недостаточно внятен, к тому же он крайне медленно работает при пересчете слоев - прежде всего, когда нужно подготовить и напечатать сразу несколько объектов.

Качество, скорость печати и шум

Чтобы перенести на принтер задание для печати, удобнее всего сохранить его на карте памяти SD. Дело в том, что из-за шума и запаха, неизбежных во время работы, 3D-принтер следует держать в отдельном, хорошо проветриваемом помещении, как правило, далеко от компьютера. Карты читают все устройства, кроме Velleman и iRapid - у них можно воспользоваться портами USB. После начала печати каждый принтер сначала прогревает свое экструзионное сопло на печатающей головке, это может занять от двух (Ultimaker) до добрых десяти (Velleman) минут.

Затем начинается непосредственно процесс работы - с более (Pearl) или менее (Velleman) громкими звуками. При оптимальном раскладе мелкий предмет готов через десять-двадцать минут, а вот для крупного может потребоваться несколько часов, если только печать не прервется (на начальном этапе нашего тестирования это происходило в половине всех случаев). Возможные причины ошибок разнообразны. Чаще всего предмет деформируется и открепляется. Как правило, это случается у принтеров, платформа которых не имеет подогрева. Если объект сложен и в нем недостаточно поддерживающих структур, он может осесть внутрь себя. В обоих случаях экструдер продолжает печатать «в пустоте», что приводит к запутыванию незакрепленной нити. Воздушный пузырь или засорившееся сопло могут остановить подачу материала. Избежать ошибок печати помогает только тщательная подготовка. Перед работой с крупными предметами следует отрегулировать печатную платформу, проверить правильность подачи материала и прочистить экструзионное сопло.

Если в совершенстве освоить все эти операции и научиться, как опытный ремесленник, делать оптимальные настройки для каждого печатаемого объекта, то можно снизить количество ошибок до 20%. В качестве материала в большинстве принтеров применяется пластик ПЛА. Это вещество, изготовленное на основе молочной кислоты, плавится при температуре от 150 до 160 °C. Так как оно имеет свойство тянуться нитями, пустоты в печатаемых предметах зачастую получаются не такими чистыми, как при применении альтернативного материала АБС.

Последний обладает более высокой температурой плавления - от 220 до 250 °C - и из-за большей разницы с температурой в помещении печатаемые предметы чаще деформируются. Поэтому принтер, работающий с пластиком АБС, должен иметь печатающую платформу с подогревом. Она будет поддерживать температуру создаваемого объекта до тех пор, когда он будет готов и сможет равномерно охладиться.

Результаты теста

Наиболее надежно и качественно работает MakerBot Replicator 2. Кроме того, его детали отличаются очень тщательной обработкой. Кстати, при подготовке данного номера поступила новость о выпуске двух новых моделей этого принтера. Цена миниатюрного Replicator Mini (99x99x124 мм) в США составляет $1375. Профессиональная модель, способная работать без ПК, под названием Z18 позволяет печатать изделия до 45 см высотой.

Опытным пользователям вполне подойдет устройство Ultimaker. Это быстрый и хороший принтер, требующий, однако, регулярной дополнительной настройки. Недавно появилась его обновленная модель, Ultimaker 2. При тех же габаритах она может напечатать объект большего размера. Pearl - это настоящая удача для начинающих: он не требует сложной подготовки, и дает в итоге грубоватую, но вполне приемлемую печать.