Качественный и недорогой 3d принтер. Программная настройка печати. Доступные инновации у вас дома

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 3 D-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.. . 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.

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.

2.3.. 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 . 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.

3D-принтер представляет собой устройство, которое позволяет послойно изготавливать различные физические объекты, взяв за основу его 3D модель. Несмотря на то что такие устройства в последнее время стали широко распространены, на самом деле первые такие приборы начали появляться еще в 80-х годах прошлого века. Конечно, это был далеко не лучший 3D-принтер, однако и в нем были уже интересные задатки. В процессе развития шагнула далеко вперед, вследствие чего появилось огромнейшее количество новых устройств, каждое из которых отличается массой своих преимуществ и особенностей.

SLS (производитель sPro)

Технология лазерного селективного спекания. Небольшие частицы материала спекаются благодаря воздействию лазера высокой мощности. В данном случае в качестве материала могут быть использованы порошки пластика, различных металлов, стекла, нейлона или же керамики. Данная структура отличается предельно высокой точностью и отсутствием необходимости в использовании каких-либо поддерживающих структур, но при этом ее реализация является довольно дорогостоящей. Предусматривает обязательное использование термической обработки изделия сразу после печати.

SLM (производитель sPro)

Технология лазерного селективного плавления. Является достаточно схожей с предыдущим типом устройств, однако здесь в качестве материала могут использоваться исключительно разнообразные порошковые металлы, и при этом сами лазеры отличаются еще большей мощностью. Это лучший 3D-принтер по сравнению с предыдущим по той причине, что ему не требуется термическая обработка выполненного изделия.

EBM (производитель Arcam)

Технология электронно-лучевого плавления. Используя достаточно мощный электронный пучок, в вакууме осуществляется наплавление изделия слой за слоем из металлического порошка. Опять же, лучший 3D-принтер по сравнению с SLS по той причине, что не предусматривает необходимость в термической обработке после проведенной печати.

LOM (производитель Solido, MCor)

Технология послойного склеивания специализированных пленочных материалов, таких как ламинированная бумага или же полимерная пленка, для того, чтобы в последствии сформировать лазерным лучом полноценную модель.

SLA (производитель FormLabs Form)

Другое название данной технологии - стереолитография. Посредством отверждения жидкого фотополимера, находящегося под воздействием ультрафиолетового излучения на нужные участки обеспечивается формирование изделия. Технология отличается достаточно высокой точностью, но при этом обуславливает необходимость в использовании поддерживающих технологий. Помимо всего прочего, нельзя не сказать о том, что в данном случае используются дорогостоящие фотополимеры, а готовые изделия отличаются незначительной точностью.

FDM (производители: MarketBot, CubeX)

Моделирование осуществляется исключительно по технологии наплавления. При помощи раздаточной головки на поверхность охлаждаемой платформы тщательно выдавливаются капли термопластика, находящегося в разогретом состоянии. Благодаря достаточно быстрому застыванию и слипанию между собой, такими каплями формируются слои формируемого объекта, то есть и здесь печать осуществляется слоями.

Отзывы: Взяли себе такой за 20000 р. В принципе, брали для развлечения, поэтому со своими обязанностями он справляется на все 100. Скачиваешь в интернете чертежи, программируешь, ждешь, получаешь результат - все просто.

Какой выбрать?

Сразу стоит отметить тот факт, что бытовые 3D-принтеры - это FDM, и только они являются доступными для рядового пользователя. Дело тут заключается даже не в особенностях данной технологии, а в том, что само устройство можно приобрести по цене от 20 000 рублей, в то время как стоимость другого оборудования начинается от нескольких миллионов, а сами они при этом поставляются исключительно по запросу.

Именно поэтому, если вам нужны бытовые 3D-принтеры, вы должны понять, как выбирать наиболее оптимальное устройство среди вариантов с технологией FDM.

Для чего он вам?

Главное перед покупкой данного устройства - это определиться с тем, а для чего вообще в принципе вам нужен данный аппарат. К примеру, если вы хотите просто поразвлекаться, то в таком случае вам вполне подойдет стандартный экземпляр при минимальной стоимости. Если же вам нужно разобраться, какой 3D-принтер лучше для производства или же определенного бизнеса, который имеет непосредственное отношение к этой печати, вам следует выбирать наиболее надежную модель. Стоит только представить, что может произойти, если в процессе печати очередного заказа принтер полностью сломается, и при этом вы не сможете починить его в короткие сроки.

Таким образом, если работа на этом устройстве является для вас непосредственным заработком, то вам стоит ответственно подойти к выбору того, какие из 3D-принтеров лучше, качественней и надежней, в противном случае вам лучше обратить внимание на самые дешевые модели для того, чтобы хотя бы понять, как работает такое оборудование.

Где они производятся?

Обязательно, выбирая принтер, нужно обращать свое внимание на страну производства. На сегодняшний день рынок условно поделен на три сегмента:

западный;
китайский;
отечественный.

Каждый из вышеуказанных сегментов отличается своими особенностями, поэтому нельзя сразу провести, осуществляя обзор, сравнение лучших 3D-принтеров каждого типа.

Западные модели завозятся в Россию и страны СНГ небольшими партиями, при этом у производителей нет никаких официальных представителей в наших странах. В частности, это в конечном итоге выливается такими проблемами, как достаточно высокая стоимость оборудования, отсутствие прямого доступа к запасным частям, а также нормального сервисного обслуживания и поддержки. Таким образом, если в процессе работы вашего принтера появятся даже незначительные проблемы, могут быть очень серьезные проблемы с тем, чтобы потом снова привести его в рабочее состояние. Но обзор лучших домашних 3D-принтеров показал, что на самом деле такие устройства достаточно надежные и не ломаются в процессе своей работы.

Опять же, такая же ситуация присутствует и с китайскими принтерами, но в этом случае еще и присутствует предельно низкое качество данного оборудования. В частности, стоит отметить качество основных узлов и комплектующих, которое очень сильно отстает по сравнению с решениями, предложенными западными компаниями.

Конечно, нельзя сказать о том, что актуальными являются исключительно импортные принтеры. Вполне вероятно, что вы сможете найти лучшие в мире 3D-принтеры среди наших производителей. Для этого вы можете использовать представленные дальше характеристики.

Скорость и точность

Точность предусматривает высоту слоя в процессе печати, то есть чем меньше высота, тем больше точность (на данный момент наиболее высокая точность принтеров составляет 50 мкм), а скорость вращения представляется в см 3 /час.

Данные параметры взаимодействуют между собой самым непосредственным образом. Если присутствует высокая точность, значительно снижается и наоборот. К примеру, если определенное изделие будет печататься при указанной выше точности в 50 мкм, время построения будет приблизительно в два раза дольше по сравнению с тем, сколько времени понадобится для изготовления данного изделия с точностью 125 мкм. В преимущественном большинстве случаев производители изначально указывают, какая предусматривается их устройством предельная точность и скорость.

Вам нужно обращать свое внимание на диапазон этих характеристик для того, чтобы вы поняли, насколько разнообразные модели можно будет производить. К примеру, для печати крупного макета вам может понадобиться достаточно большая скорость, и при этом толстый слой нанесения, в то время как для печати шестеренок уже нужно будет переходить на небольшую скорость ради повышения точности. Стоит отметить, что для дома идеальный вариант - это принтеры с точностью в 150 мкм, которые не сильно подходят для печати различных объектов промышленности или же современного бизнеса.

Узлы и материалы

Выбирая самый лучший 3D-принтер для ваших условий, вам следует обязательно обратить свое внимание на соответствие всевозможных узлов и материалов. Нередко случается так, что производителями заявляется предельно высокая точность печати (для сравнения, каждый пиксель в iPhone больше 50 мкм), в то время как корпус принтера на самом деле собирается из стандартной фанеры, не позволяющей добиться жесткой конструкции и соответствующей точности. Через интернет данные параметры отследить достаточно сложно, разве что по определенным фотографиям, а также обзорам самих устройств. Наиболее оптимальный вариант - это связаться непосредственно с продавцом и задать ему все соответствующие вопросы.

Типы пластика

Обязательно нужно разобраться с тем, какой пластик для 3D-принтера лучше использовать в том или ином случае. Наиболее распространенными в наше время можно назвать PLA и ABS. Определенная часть принтеров может использовать оба типа такого пластика, в то время как другие устройства предусматривают только один из них. Однако на самом деле помимо указанных выше могут использоваться также и другие варианты нитей, отличающихся самыми разными физико-химическими характеристиками, такими как свечение в темноте, гибкость, растворимость в воде, повышенная прочность и многими другими.

Возможность печати определенным пластиком обуславливается тем, присутствует или отсутствует в устройстве подогрев платформы, какой предусматривается рабочий диапазон температур экструдера и какая используется конструкция камеры для печатей. Если вы изначально не уверены в том, что выбранный вами принтер предусматривает поддержку определенного типа пластика, вам нужно предельно уточнить указанные параметры, а также сравнить их с теми, которые являются рекомендованными для каждого конкретного пластика.

Вполне вероятно, что некоторые варианты пластиков могут вам вообще не понадобиться в процессе работы, однако вы никогда не будете знать этого заранее. Именно по этой причине, если вы предпочитаете экспериментировать или достоверно не знаете того, какие устройства и из чего будут вами печататься, вам следует выбирать такой 3D-принтер, в котором будет присутствовать предельно возможное количество поддерживаемых пластиковых нитей. Даже если такая разносторонняя работа вашего устройства в конечном итоге вам не будет нужна для основной работы, кто знает, где еще сможет пригодиться такое универсальное устройство, ведь бывают самые разные критические ситуации.

Моделированием с каждым годом увлекается все большее число любителей объемных, оригинальных объектов, нестандартных сувениров и мини-прототипов желанных автомобилей, репродукций. По данной причине 3D принтер купить для домашнего использования желают немало семей. Как же выбрать эту технику, на какие параметры и характеристики обратить внимание, чтобы с наслаждением заниматься моделированием и испытывать гордость при демонстрации созданных вами конструкций?

Первое: определитесь, для каких целей вам нужен 3D принтер?

Как правило, основной задачей, которая возлагается на домашние средства 3D печати, является создание небольших сувениров, красивых игрушек или нарисованных вручную деталей, компонентов отдельных зданий. Для таких целей оптимально подойдут 3д принтеры с небольшим количеством функций, которые занимают немного места и при этом остаются безвредными для окружающих. Идеально соответствует данным критериям Prism Mini – универсальный и компактный 3D принтер, который подойдет для каждой семьи.

Кстати, о безопасности. Для дома рекомендуется приобретать оборудованием с цельнолитым металлическим корпусом, который плотно закрывается при печати. Такой 3D -принтер не пропускает вредного излучения, не нагревается, и не вырабатывает вредных запахов. С ним работать могут и дети. Picaso 3D Designer – это безопасная модель, которая подойдет для любой семьи.

Выбирайте 3D-принтер, исходя из рабочего материала!

Другая, не менее важная характеристика, приемлемой для дома техники – рабочий материал. Многие стараются 3д принтер купить подешевле, не обращая внимания на то, из чего он способен воссоздавать трехмерные конструкции. В процессе работы, когда заканчивается материал, его, бывает сложно найти и эксплуатация оборудования на время прекращается. Но есть и такие модели, что справляются с гибким пластиком, PLA , нейлоном, ABS . В частности, таковым является принтер Ultimaker 2 Extended , который работает с различными видами «расходников».

Разнообразие рабочих материалов для подобного оборудования еще важно с точки зрения точности воспроизведения конструкций. Из некоторых видов пластика не получится сверхточного 3D объекта. А вот тем, кому важна эластичность, прежде всего, а не жесткость и безукоризненность линий изделия, должны присмотреться к нейлоновым материалам и 3д принтерам, что поддерживают этот тип печати.

О точности печати: поговорим о микронах!

Упомянутая выше точность определяется в 3D -принтерах микронами. Чем меньше этот показатель, тем более тонким будет слой печати, тем детальнее и точнее выглядит готовое изделие. Для домашнего использования подойдет оборудование с рабочим параметром в 200 микрон, например, таковым является UP Mini .

А если вы дома станете разрабатывать конструкторские проекты или тончайшие с инженерной точки зрения конструкции, присмотритесь к модели Printbox One , которая печатает слои всего в 50 микрон.

Если вы еще сомневаетесь, как выбрать 3D принтер для дома , вспомните и еще об одной особенности – чем точнее будет печататься образец, тем больше времени на его изготовление понадобится. Значит, для нетерпеливых людей стоит приобретать высокоскоростное 3D-оборудование , которое проектирует модели со скоростью в 50-60 см 3 в час.

Не забывайте про управление!

Выбирая, какой 3D-принтер лучше купить для домашнего использования, рекомендуется заострять внимание и на таком параметре как управление. Сложные в эксплуатации модели, как правило, подразумевают подключение к компьютеру, к специальному программному обеспечению. Поэтому, помимо кнопок управления, придется изучить и софт, ведь печать будет осуществляться только из предлагаемых форматов 3д моделей. Полупрофессиональное оборудование, такое как Witbox Single Extruder легко изучить, оно снабжается инструкцией на русском языке. Кроме того, производители предлагают поддержку пользователей, поэтому овладеть навыками управления им будет легко людям любых возрастов.

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:

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.
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.
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.
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.
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:

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.
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.
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.
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.
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.

С развитием аддитивных технологий разработчики предлагают всё более интересные и функциональные варианты 3D-принтеров, которые позволяют печатать сложнейшие изделия высокого качества. Не забывают производители и про бюджетный сегмент, предлагая интересные решения для тех, кто только начинает осваивать 3D-печать, а также решил приобрести устройство для прототипирования.

Самые бюджетные 3D-принтеры на российском рынке

1. Наиболее дешёвые устройства для 3D-печати - это DIY-киты из Китая. Набор для самостоятельной сборки, цена которого составит 10 000 рублей и выше, можно выбрать на сайте Aliexpress. Отзывы покупателей подобных устройств довольно разные: некоторым удаётся приобрести достойный экземпляр, другие же жалуются, что принтерам нужна доработка или же они вовсе не работают. Поэтому важно совершать покупку у известных продавцов и трезво оценивать возможности каждого устройства.

2. 3D MC7 Prime mini - это бюджетный набор для сборки 3D-принтера, который выпускает российская компания MasterKit. Стоимость модели составляет всего 15 500 рублей, и, по словам сотрудников компании, сборка принтера занимает меньше часа. К сожалению, у устройства нет подогреваемой платформы, поэтому для работы нужно использовать исключительно пластик PLA.

3. WANHAO Duplicator i3 - это самый дешёвый 3D-принтер от китайского производителя. При цене около 30 000 рублей оборудование, созданное на основе известной схемы Prusa i3, обеспечивает неплохое качество печати. Устройство имеет подогреваемую платформу и даёт возможность работать с большим выбором полимеров. Кстати, производители уже выпустили обновлённую версию принтера, которая лишь немного выше в цене.

4. Prusa i3 Desktop - функциональный принтер от новичка на рынке аддитивных технологий - Microfactofy. Устройство изготовлено на базе Prusa i3, может работать с полимерами PLA, ABS, FLEX, HIPS и PVA, при этом стоит всего 28 000 рублей.

5. Prusa i3Hephestos - бюджетный набор для сборки от европейского производителя. Стоят комплектующие около 40 000 рублей, на сборку нужно потратить два дня, зато качество печати у принтера действительно высокое. Так как в устройстве нет подогреваемой платформы, то он может работать только с пластиками PLA, FLEX и HIPS.

6. Da Vinci JR от известного производителя 3D-печатного оборудования XYZprinting на сегодняшний день считается самым дешёвым принтером в корпусе. Устройство стоит 40 000 рублей, имеет дисплей, закрытую камеру, слот для SD-карты, область размером 150 x 150 x 150 мм и позволяет использовать для печати малотоксичные пластики.

7. MZ3D-256 - недорогой принтер от российского производителя, который позволяет печатать изделия всеми возможными видами материалов. Конструкция закреплена на раме с рельсами и будет стоить до 45 000 рублей.

8. CYBERMICRO - портативное устройство для печати от отечественной компании Cyberon Group. 3D-принтер имеет рабочую область 110 x 110 x 110 мм и цену 23 000 рублей, что вполне оправдывает его скромные возможности.

9. PRISM Mini - это самое дешёвое дельта-устройство от российских специалистов компании 3DQuality. Принтер имеет очень неплохие характеристики печати и позволяет работать с широким спектром материалов. Отлично подходит для среднегабаритной печати. Цена устройства составляет около 45 000 рублей.