Домашние 3D-принтеры. Возможности применения в быту. Обзор нескольких бюджетных моделей

          Введение 

1. Обзор возможностей домашних 3D-принтеров

          1.1. Быстрое прототипирование

          1.2. Самовоспроизведение

          1.3. Печать оружия (грозит уголовной ответственностью!)

2. Краткий обзор нескольких бюджетных моделей

          2.1. 3D принтер MBot

          2.2. 3D принтер PP3DP UP! Plus 2 

          2.3. 3D принтеры Myriwell HL-300A и RL-200A

          2.4. 3D принтеры WANHAO Duplicator 4 и 4X

          2.5. 3D-ручки 

Введение

Создание физического 3D-объекта по цифровому прототипу с помощью практически портативного устройства, 3 D - принтера, открывает много интересных возможностей в творчестве, искусстве, науке, бизнесе, других сферах деятельности человека и даже просто в быту.

На текущем этапе развития аддитивных технологий (технологий послойного синтеза) в области быстрого прототипирования и производства 3D-объектов возможность их использования в домашних условиях или в условиях небольшого производства уже более чем доступна. Приемлемые цены на сами устройства, на их обслуживание и на расходные материалы привлекают предприимчивых и просто увлеченных людей, заинтересованных в развитии малого бизнеса или домашнего творчества.

В обзоре под понятием «домашние принтеры» рассматриваются устройства низших ценовых категорий, т.е. самые дешевые 3D-принтеры для дома или небольшой мастерской, небольшого офиса, и только из тех, которые можно запросто купить в российских интернет-магазинах. В каталоге 3dprint.tkat.ru собраны и сгруппированы предложения российских интернет магазинов, продающих 3D принтеры. 

В таких устройствах чаще всего используется метод моделирования объектов путем послойного наплавления рабочего материала (в основном нити из пластика, в некоторых моделях - металла, воска, пластилина, глины, керамики), подаваемого экструзионной головкой на платформу. Эта технология обозначается аббревиатурой FDM, от английского fused deposition modeling. Самые распространенные для FDM виды используемого пластика – ABS (АБС – Акрилонитрилбутадиенстирол, ударопрочный и эластичный, долговечный, но подвержен разрушению под воздействием ультрафиолета) и PLA (ПЛА – Полилактид, самый экологичный и биологически совместимый термопластичный полиэфир, изготавливаемый из отходов сахарной свеклы или кукурузы, однако достаточно быстро разлагаемый)

1.      Обзор возможностей домашних 3D-принтеров

1.1..Быстрое прототипирование. Сегодня даже самый дешевый и простой настольный 3Д-принтер, купленный со скидкой как некондиционный (после приведения в кондицию, конечно), может напечатать трехмерную модель из пластика с точностью в 100 микрон. Человек при этом участвует только как оператор ЭВМ, а напечатанный предмет будет точной копией компьютерной 3Д модели. В этом огромный потенциал возможностей для творчества и искусства. В целях моделирования, прототипирования и в практических целях можно печатать модели изобретений, техники, зданий, мебели, аксессуаров, различные бытовые устройства и приспособления, которых не купишь в магазине. Можно печатать подарки родным и близким: сувениры, бижутерию, конструкторы, игрушки и т.д.

1.2..Самовоспроизведение (репликация). Так называемый проект RepRap. Проект подразумевает создание такого принтера, который сможет полностью воспроизвести себя, то есть все свои детали. Сейчас уже есть принтеры RepRap, способные к самовоспроизведению на 50 процентов и чуть более пятидесяти.

1.3..Печать оружия на 3D-принтере. В принципе можно напечатать и боевой пистолет, и нож, и кастет, и алебарду - такие прецеденты уже есть. Но подробное описание этих возможностей опустим за ненадобностью, так как за изготовление, переделку и ремонт оружия предусмотрена уголовная ответственность со сроками лишения свободы до 8-ми лет. Печатайте модели, но не боевое оружие.

2.      Краткий обзор нескольких бюджетных моделей

2.1..3D принтер MBot. Производитель предлагает две модели, MBot Wood Double Head  (в деревянном корпусе) и MBot Cube II (в стальном корпусе с напылением). Эти принтеры имеют две или одну экструзионные головки, в зависимости от модификации. Две головки дают возможность печатать одновременно двумя цветами, что, безусловно, относится к плюсам устройства. Минусом эксперты называют отсутствие гарантии и затрудненную обратную связь с производителем, китайской компанией Magicfirm. В общем обе модели оценивают в среднем на 7-8 баллов из 10. Домашний 3D-принтер Mbot Cube работает ABS и PLA материалами. Диаметр используемого волокна – 1,75 мм. Скорость печати – приблизительно 40 мм/с. С такой скоростью объект средних размеров типа корпуса мобильного телефона напечатается за время чуть больше одного часа. Максимально возможный объем печатаемого объекта 8 и почти 12 литров (200 х 200 х 200 мм - для MBot Wood Double Head и 260 х 230 х 200 мм – для MBot Cube II). Для управления устройством имеется жидкокристаллический не сенсорный дисплей. Оба устройства поставляются с блоками питания, USB-кабелями, SD-картой, программным обеспечением для OSX/Windows/Linux, пробной порцией расходного материала. Wi-Fi подключение и подключение флэш накопителей не поддерживаются.

Цены в интернет-магазинах:

Swiss Lake Краска антивандальная Intense Resistance Plus в цвете SL-2816 Up in Smoke 2,7 л

ya-magazin.ru

6700 Р.

2.2..3D принтер PP3DP UP! Plus 2. Один из пионеров домашних 3D-принтеров, поддерживающихся платформой Windows 8.1. Тем, у кого на компьютере установлена эта операционная система, нет необходимости в специальном программном обеспечении и драйверах. В комплекте с Win 8.1 все это уже есть для работы с Up! Plus 2. От предыдущей модификации, UP! Plus, эта модель внешне отличается незначительно, оставлен открытый дизайн (кстати, для печати ABS пластиками это не совсем хорошо, так как для них требуется постоянная равномерная температура, зато хорошо для печати PLA пластиками). Зато существенно усовершенствован двигатель и система проводки, полностью автоматизирована калибровка платформы, что немаловажно, особенно для начинающих. Обе модели, несмотря на то, что имеют по одному экструдеру, могут печатать разными цветами. Для этого в новом софте, от версии 2 и выше, предусмотрена возможность остановки печати, замены цвета пластика и возобновление печати уже новым цветом. Подключение к управляющему компьютеру   только посредством USB. Имея небольшой вес и габариты, годовую гарантию, этот принтер прекрасно подходит для домашнего использования. Объем печати 140 х 140 х 135 мм, это 2,7 литра, значительно меньше, чем у MBot. Для печати используются ABS и PLA филаменты, причем катушка ABS пластика есть в комплекте с принтером (это логично, он же дешевле, чем PLA). В среднем этот принтер оценивается на 6,5 баллов из 10.

Цены в интернет-магазинах:

Swiss Lake Краска антивандальная Intense Resistance Plus в цвете SL-2816 Up in Smoke 2,7 л

ya-magazin.ru

6700 Р.

2.3..3D принтер Myriwell HL-300A и MyRiwell 3D принтер RL-200A. Китайские 3D принтеры в ярком, представляемом в разных цветах, закрытом корпусе. Закрытая конструкция - основной плюс при печати  ABS пластиком. Но, с другой стороны, тяжелее печатать PLA пластиками, так как недостаточно циркуляции воздушных масс, даже если выполнять печать с открытой крышкой. Точность (разрешение) печати - 150 мкм, объем печати 225х145х150 мм (4,9 литра). Это хорошие параметры для такого класса устройств. Однако, реально эти параметры в силу особенностей конструкции используются не в полной мере, печатать с высоким качеством на этом принтере проблематично. Использовать его целесообразно только в домашних условиях, для промышленного качества 3D-прототипирования он не дотягивает. В среднем можно оценить этот принтер на 6 баллов из 10.

2.4..3D принтер WANHAO Duplicator 4 и 3D принтер WANHAO Duplicator 4X. Второй отличается от первого только наличием сверху основного корпуса корпуса термокамеры, поддерживающей оптимальный температурный режим в зоне печати для предотвращения деламинации, деформации и расслоения 3D модели. Обе модификации – это китайский вариант американского MakerBot Replicator 2. Китайцы добились почти таких же характеристик как и у американского прототипа, но в два раза меньшей ценой завоевали внимание покупателей. Как и американцы, китайцы используют в своем дупликаторе сопла достаточно крупного диаметра, 0,4 мм, это многовато для высококачественной 3D печати. Американцы компенсировали этот недостаток гибким программным обеспечением, а китайцы – низкой ценой принтера. Обе модификации Duplicator выпускаются в трех видах корпуса каждый, вернее в корпусах из разного материала – пластика, дерева и металла. И в каждом из корпусов размещают начинку с одним или двумя экструдерами. Понятно, что при двух экструдерах доступна цветная, точнее даже разноцветная печать. Цветная доступна и при одном экструдере, при использовании разноцветных пластиков. Кроме того, в отличие от Replicator 2, Duplicator 4 и 4Х используют метод подогрева рабочей платформы, это улучшает показатели качества печати как PLA, так и особенно ABS филаментами. Кстати, использованием во многих дешевых 3D-принтерах этой функции и, соответственно, возможностью печати ABS пластиком, производители также привлекают покупателей. По 10-ти бальной шкале 4 и 4Х оценивают на 6 и 7 баллов соответственно.

2.5..3D-ручки – это приборы, позволяющие буквально рисовать в воздухе расплавленным пластиком, который застывает при контакте с воздухом. Кроме того, с помощью 3D-ручки можно поправлять изъяны, которые возможны при использовании 3D-принтера. 
Одной из самых популярных моделей является американская 3D-ручка 3Doodler. Ее вес всего 150 грамм, а размер – 4,5 на 17,5 см. Толщина расходной пластиковой нити 3 мм. Присутствуют кнопки контроля скорости печати, подачи пластика, а также клавиша для остановки печати. При работе с устройством температура кончика ручки достигает 270 градусов, что заставляет стержень плавиться. Материал моментально застывает при контакте с воздухом, что позволяет создавать фигуры любой формы. 

Довольно сильный конкурент 3Doodler - это 3D-ручка 3DYAYA китайского происхождения. Она имеет более тонкий расходный стержень – при печати используется пластиковая нить толщиной 1,75 мм. Такая ручка также, как и 3Doodler, имеет кнопки подачи пластика, немедленной остановки печати и управления скоростью. 3D-ручка 3DYAYA имеет запатентованную систему охлаждения. 

3D-ручка RainSun 3D pen имеет практически одинаковые габариты с 3Doodler и 3DYAYA, но корпус более безопасен, так как кнопка контроля подачи пластика находится значительно выше сопла-экструдера, что исключает возможность ожога. Охлаждение выполняется при помощи вентилятора, скорость вращения которого зависит от интенсивности нагрева. Минус этой ручки - невозможность выбора температуры нагрева пластика, поэтому в ней можно использовать только ABS-пластик. 

3D-ручка Lix – самая компактная из существующих моделей, ее диаметр составляет всего 1,40 см, а длина – 16 см. Толщина расходного стержня составляет 1,75 мм. Одним из преимуществ этой ручки является питание через USB, что позволяет заряжать ее от компьютера или ноутбука. Ручка такого размера очень удобна, но обладает одним очевидным минусом – после печати 15-20 сантиметровой линии придется вставлять новый расходный стержень. 

Относительно новая модель - 3D-ручка от компании MyRiwell. Эта ручка имеет ряд преимуществ по сравнению со своими предшественниками. Сменное сопло позволяет изменять толщину линии от 0,4 до 0,7 мм, а блок питания с предохранителем защитит ручку от поломок, связанных с перепадами напряжения. Кроме того, ручка MyRiwell перестает нагреваться, если не используется в течение 7 минут. Также имеется функция регулировки температуры нагрева пластика.

К сожалению, в сети пока недостаточно отзывов реальных пользователей персональных 3D-принтеров, позволяющих в полной мере объективно оценить их возможности. На нынешнем этапе приходится принимать решение о покупке исходя из заявленных производителями свойств и характеристик, опубликованных результатов немногочисленных практических экспериментов, проводимых инициативными экспертами. По мере сбора информации этот обзор будет дополняться и корректироваться, чтобы у заинтересованных потребителей было больше информации для принятия решения. Одно бесспорно - 3D технологии стремительно развиваются и внедряются в наш быт, упрощая его и добавляя в него разнообразия.