Как выбрать 3d-принтер: руководство для начинающих

С чем нужно обязательно определиться перед тем, как заказать свой 3D-принтер?

Ваш дом наполнится милотой и забавными фигурками

• Бюджет. 3D-принтеры стоят от 150$ до нескольких тысяч долларов. Соответственно, определитесь с тем, сколько вы готовы потратить, какой объём расходников придётся закупить. Выбирайте принтер по своим целям, но не стремитесь сэкономить любой ценой — если вы решили подойти к 3D-печати всерьёз, в недорогой модели вм может не хватить каких-то важных функций.
• Ваши проекты. Что вы будете делать? Насколько загружен будет ваш принтер (например, одно дело — редкие поделки для школы или кружков, другое — обслуживание производства хенд-мейд подарков и вещиц для заработка)? Какие материалы вам понадобятся?
• Необходимые материалы и их свойства — приценитесь к материалам и расходникам, составьте список и вычислите объём нитей, которые вам понадобятся. Если ваш проект предполагает какую-то коммерческую составляющую, учитывайте тот факт, что доставка материалов займёт какое-то время. Обязательно проверьте, поддерживает ли выбранный принтер необходимые типы пластика.
• Многоцветная печать — если вам необходимо несколько цветов, вам нужен принтер с несколькими экструдерами, а это уже другая ценовая категория.
• Цели печати, как правило определяют размер необходимого вам принтера. Если вы собираетесь просто «побаловаться» или приобретаете игрушку для ребёнка, то лучше не заморачиваться и выбрать компактный принтер с небольшим рабочим объёмом. Этого будет вполне достаточно для just for fun.

Alfawise X6A

• Место для принтера — чаще всего это рабочий стол или любая устойчивая поверхность. Однако мы бы рекомендовали не выбирать полностью закупоренные помещения (если это квартира, а не гараж). Дело в том, что работа с горячим пластиком предполагает определённый запах (интенсивность зависит от материала) и помещение нужно обязательно проветривать.
• Ваш опыт работы с 3D-печатью определит время от включения в сеть до первого результата в ваших руках (это непередаваемое ощущение — держать первую сделанную фигурку!). Вам нужно освоиться с техникой, с соответствующим программным обеспечением, с картами памяти, работой с ПК и т.д. Впрочем, у современного человека такие задачи — дело весьма короткого времени.
• Кто ещё будет пользоваться 3D-принтером. Если к вам присоединиться ваш ровесник (брат, сестра, друг, коллега), то это одно дело и можно разделять ответственность за состояние и работу принтера. Если это будет ваш любопытный подросток, то лучше работать с принтером совместно, а модель выбирать устойчивее и надёжнее.
• Будьте готовы обрабатывать модели. Увы, нет в мире совершенства (хотя нам таким кажется TEVO Little Monster Delta 3D Printer DIY Kit — только посмотрите на этот дизайн!) и вам придётся поработать напильником маникюрными ножницами и ножами разных мастей, чтобы довести фигурку до совершенства. С готовых изделий нередко приходится снимать лишние нити, наплывы, выступы и т.д.

• Alfawise U20 — $299.99 ($279.99 c купоном GB-$20OFF) — поддержка многих материалов нити, экран, скорость 20 — 150 мм/с.
• Alfawise U10 — $439.99 ($429.99 c купоном GBU10EU) — большой рабочий объём, 4 материала, скорость печати 10 -150 мм/с, высокая точность
• Anet E12 — $279,99 ($269.99 c купоном GBE12) — высокое разрешение, 3 материала нити, скорость печати 40-120 мм/с, та же неубиваемая модель Anet, но с большой рабочей областью
• Creality3D CR-10 — $ 389.99 — очень быстро собирается DIY Kit, отличная детализация печати
• Creality3D CR-10S4 — $599,99 ($559.99 c купоном CR10S4) — огромный объём рабочей области (400 х 400 х 400 мм)!
• Очень популярный у наших пользователей принтер — сейчас цена вообще сказка — $175.99
• Мегакрутой фотополимерный 3D принтер Flyingbear Shine (DLP UV Resin) — по купону GBFlyingbear предоставляется небольшая скидка $10. Итоговая цена $569.99 с учетом бесплатной доставки (т.к. до 10 кг). И да, для фотополимерного принтера это реально низкая цена.
• Небольшой фотополимерный малыш для начинающих — на него мы приготовили купон GBSparkMaker и цена со скидкой по купону составит $259.99.
• DLP принтер — с купоном GBLD001 цена $569.99.
• — с огромной областью печати 40 x 40 x 50 см. Сейчас идёт со скидкой 25%%, итого за $419.99

Как устроен 3D-принтер

В основном принтеры трехмерной печати состоят из одинаковых деталей и по устройству похожи на обычные принтеры. Главное отличие — очевидное: 3D-принтер печатает в трех плоскостях, и кроме ширины и высоты появляется глубина. 

Вот из каких деталей состоит 3D-принтер, не считая корпуса:

• экструдер, или печатающая головка — разогревает поверхность, с помощью системы захвата отмеряет точное количество материала и выдавливает полужидкий пластик, который подается в виде нитей; 
• рабочий стол (его еще называют рабочей платформой или поверхностью для печати) — на нем принтер формирует детали и выращивает изделия;
• линейный и шаговый двигатели — приводят в движение детали, отвечают за точность и скорость печати;
• фиксаторы — датчики, которые определяют координаты печати и ограничивают подвижные детали. Нужны, чтобы принтер не выходил за пределы рабочего стола, и делают печать более аккуратной;
• рама — соединяет все элементы принтера.

Все это управляется компьютером.

Виды пластика для 3д принтера

Условно материалы делят на три группы:

1. Стандартные;
2. Гибкие;
3. Композитные.

Стандартный пластик отличается простотой использования и универсальными физическими свойствами. В этой категории выделяется 6 видов, наиболее востребованных пользователями: PLA, ABS, Nylon, PET, ColorFabb nGen, ASA. Они используются для создания изделий с разными показателями прочности и срока службы во многих отраслях промышленности. Например, из PLA пластика изготавливают одноразовую посуду для пищевой промышленности и хирургические нити – для медицинской.

Гибкий пластик по своим свойствам похож на резину. Применяется для печати изделий с высокой гибкостью. Наиболее известными в этой группе являются TPE/RUBBER, TPU, FLEX.

Композитные пластики позволяют создавать необычные изделия со свойствами пластика. Основой их служат стандартные филаменты PLA, ABS и другие. Популярный в этой группе LAYBRICK используется для изготовления изделий, имитирующих природный камень. Широко используется в ландшафтном дизайне. Меняя температурный режим можно получать поверхность двух типов: ровную и шероховатую.

Отдельную группу композитов представляют экзотические пластики, имитирующие дерево, металл, проводящие электрический ток, светящиеся в темноте, меняющие цвет в зависимости от температуры.

Nylon (Нейлон)

Еще более новым материалом для 3Д-печати считается Nylon (нейлон). Материал хорошо стоек к воздействию широкого спектра растворителей и химикатов. Особенно сегодня популярен Nylon фирмы Taulman 3d. Известно, что нейлон успешно используется в различных отраслях:

• В медицине — для регенерации и замены кости, а также для изготовления прочных индивидуальных протезов с креативными перфорационными узорами.
• Для изготовления прототипов изделий на станках с ЧПУ — из напечатанных нейлоновых блоков, или для доработки уже напечатанных нейлоновых прототипов на указанных станках.
• Для печати соединительных элементов для металлических конструкций.
• В литейном производстве для создания литейных форм (не для кремневых прототипов), посредством создания модели формы в stl формате для преобразования заданной модели в цифровой G-код приемлемый для 3D-печати.
• В электрохимической промышленности для создания аккумуляторных сепараторов полимерных батарей.
• В музыке (например, нейлоновые струны).

Подытожив выше написанное, можно утверждать, что рынок материалов для печати пластиком на 3Д-принтере постоянно расширяется. И не может не радовать стремление производителей сделать свои материалы более дружелюбными к окружающей среде, хотя и не без настойчивого наставления со стороны государства и общества.

Следите за нашими публикациями, и вы будете в курсе всех самых значимых новинок в сфере 3D-печати! А мы на этом закончим описание самых популярных материалов для 3д-печати пластиком, и напомним, что наши дизайнеры и технологи могут спроектировать, визуализировать и напечатать для вас 3д-объект любой сложности!

Где применяют 3D-печать

В основном в профессиональных сферах.

Строительство. На 3D-принтерах печатают стены из специальной цементной смеси и даже дома в несколько этажей. Например, Андрей Руденко еще в 2014 году напечатал на строительном принтере замок 3 × 5 метров. Такие 3D-принтеры могут построить двухэтажный дом за 20 часов.

Медицина. О печати органов мы уже упоминали, а еще 3D-принтеры активно используют в протезировании и стоматологии. Впечатляющие примеры — с помощью 3D-печати врачам удалось разделить сиамских близнецов, а кошке без четырех лап поставили протезы, которые напечатали на принтере. 

Подробнее о 3D-принтинге в медицине можно узнать в статье издания 3D-Pulse.

Космос. С помощью трехмерной печати делают оборудование для ракет, космических станций. Еще технологию используют в космической биопечати и даже в работе луноходов. Например, российская компания 3D Bioprinting Solutions отправит в космос живые бактерии и клетки, которые вырастят на 3D-принтере. Создатель Amazon Джефф Безос презентовал прототип лунного модуля с напечатанным двигателем, а космический стартап Relativity Space строит фабрику 3D-печати ракет. 

Авиация. 3D-детали печатают не только для космических аппаратов, но и для самолетов. Инженеры из лаборатории ВВС США изготавливают на 3D-принтере авиакомпоненты — например, элемент обшивки фюзеляжа — примерно за пять часов.

Архитектура и промышленный дизайн. На трехмерных принтерах печатают макеты домов, микрорайонов и поселков, включая инфраструктуру: дороги, деревья, магазины, освещение, транспорт. В качестве материала обычно используют недорогой гипсовый композит. 

Одно из необычных решений — дизайн бетонных баррикад от американского дизайнера Джо Дюсе. После терактов с грузовыми автомобилями, которые врезались в толпу людей, он предложил макет прочных и функциональных заграждений в виде конструктора, которые можно напечатать на 3D-принтере.

Изготовить прототип помогла компания UrbaStyle, которая печатает бетонные формы на строительных 3D-принтерах

Образование. С помощью 3D-печати производят наглядные пособия для детских садов, школ и вузов. В некоторых московских школах с 2016 года есть трехмерные принтеры: на уроках химии дети разглядывают 3D-модели молекул и проводят реакции в напечатанных пробирках, на физике изучают электрическую цепь на 3D-прототипе токопроводящего стенда, а еще сами печатают себе ручки на уроках ИЗО.

Узнать больше о 3D-технологиях в школах можно на сайте «Ассоциации 3D-образования». 

А еще 3D-печать помогает в быту, производстве одежды, украшений, картографии, изготовлении игрушек и дизайне упаковок.

Лучшие модели пластика

PLA (полимолочная кислота) — самая популярная нить на сегодня, печать которой не требует особых условий. Для работы рекомендуется температура 180-230°С, хотя оптимальной считается 210°С. Может работать без подогрева стола, при подогреве до 20-60°С улучшается адгезия с платформой. Лучший расходный материал для 3д печати в домашних условиях.

Основные преимущества:

• высокое качество отпечатков;
• высокая скорость печати;
• отсутствие усадки (максимум до 1%);
• не растворяется в спирте и воде.

Недостатки:

• низкая прочность (в сравнении с ABS);
• деформация при минимальных усилиях;
• гигроскопичность, приводящая к накоплению влаги, уменьшающая срок хранения изделий.

ABS (акрилонитрил бутадиен стирол) – до появления PLA лидировал по востребованности. Уступил из-за более сложных условий печати – рабочая температура – 210-250°С, подогрев платформы – 80-110°С. Плюс требуется медленное охлаждение из-за возможных деформаций.

Преимущества:

• длительный срок службы изделий;
• устойчивость к ударам и высоким температурам;
• хорошая гибкость.

Недостатки:

• более сложная печать;
• сжатие при охлаждении;
• вредные для человека испарения при печати, требующие вентиляции помещения.

ColorFabb nGen – хороший вариант для 3д печатников-непрофессионалов. Печатает на разной скорости, даже при температуре 260°С не выделяет испарений, имеет высокую термоустойчивость. Изделия отличаются красивым внешним видом.

PET (полиэтилентерефталат) – наиболее используемый в мире пластик. По показателю прочности относится к профессиональному классу. Имеет низкую сложность использования. Не сжимается, не выделяет вредных испарений. Используется для производства контейнеров для продуктов, ящиков для инструментов, отдельных деталей и корпусов.

Полилактид

Полилакти́д (ПЛА) — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота.

Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник.

Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.

Синтез

Полимеризация лактида с раскрытием цикла.

Существует два способа синтеза полилактида: поликонденсация молочной кислоты и полимеризация лактида. В промышленности используется их комбинация.

Поликонденсацией молочной кислоты можно получать только низкомолекулярный полилактид, так как в процессе выделяется побочный продукт — вода, отвести которую из реакции сложно, и поэтому растущая полимерная цепь разрушается. Получившийся низкомолекулярный полилактид деполимеризуют до димера молочной кислоты, лактида.

Полученный лактид полимеризуют при высокой температуре с добавлением катализатора октаноата олова, получая высокомолекулярный полилактид.

Свойства и структура

И молочная кислота, и лактид проявляют оптическую активность, то есть существуют в виде двух L- и D- стереоизомеров, являющихся зеркальным отображением друг друга. Варьируя относительное содержание этих форм в полилактиде, можно задавать свойства получаемого полимера, а также получать различные классы полилактидных материалов.

Полилактид из 100 % L-лактида (L-ПЛА) имеет высокую степень стереорегулярности, что придает ему кристалличность. Температура стеклования L-ПЛА: 54—58 °C, температура плавления 170—180 °C, скачок теплоёмкости 100 % аморфного ПЛА 0,54 Дж/(г·К).

Используя при полимеризации смесь D- и L- форм лактида, получают аморфный полилактид (L,D-ПЛА), температура стеклования которого составляет 50—53 °C, плавление отсутствует, так как нет кристаллической фазы.Самая высокая температура плавления у стереокомплекса, состоящего из чистого L-ПЛА и чистого D-ПЛА.

Две цепочки сплетаются, и образующиеся дополнительные взаимодействия между ними ведут к повышению температуры плавления (до 220 °C).

Физические свойства

Температура плавления	173-178 °C
Температура размягчения	50 °C
Твердость (по Роквеллу)	R70-R90
Относительное удлинение при разрыве	3,8 %
Прочность на изгиб	55,3 МПа
Прочность на разрыв	57,8 МПа
Модуль упругости при растяжении	3,3 ГПа
Модуль упругости при изгибе	2,3 ГПа
Температура стеклования	60-65 °C
Плотность	1,23-1,25 г/см³
Минимальная толщина стенок	1 мм
Точность печати	± 0,1 %
Размер мельчайших деталей	0,3 мм
Усадка при изготовлении изделий	нет
Влагопоглощение	0,5-50 %

Применения

Биоразлагаемые одноразовые стаканы в ресторанах.

Полилактид применяется для производства экологически чистой биоразлагаемой упаковки, одноразовой посуды, средств личной гигиены.

Биоразлагаемые пакеты из полилактида используются в таких крупных торговых сетях как Wal-Mart Stores и Kmart.

Ввиду своей биосовместимости, полилактид широко применяется в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов, а также в системах доставки лекарств.

Полилактид отвечает концепции устойчивого развития[источник не указан 2199 дней], так как для его синтеза используются ежегодно возобновляемые природные ресурсы. Упаковочные изделия из полилактида — экологически чистая альтернатива традиционной бионеразлагаемой упаковке на основе химически стойких полимеров.

Полилактид также применяется в 3D-принтерах в качестве исходного материала для печати.

Производство

Самый крупный производитель L-ПЛА — американская компания Nature Works (140 000 тонн/год).

Также ПЛА производится компанией Toyota (Япония), Hitachi (Япония), DuPont (США), Galactic (Бельгия), Hisun Biomaterials (Китай), а основной производитель L,D-ПЛА — компания PURAC и Total Corbion (Нидерланды).

В России же подобных производств на 2014 нет, однако биоразлагаемая посуда и упаковка импортируется из разных стран компаниями «ДжиДиСи» и «Геовита».

С 2015 года в России налажено производство медицинского высокочистого PLA на мощностях АО «ВНИИСВ»

С 2018 года компания ДжиДиСи (GDC), первая на территории СНГ, запустила новую линию на собственном производстве по выпуску биоразлагаемой упаковки с применением полилактидной плёнки под собственной торговой маркой DoECO.

Как появился трехмерный принтер

Не будем слишком утомлять вас датами и кратко перескажем историю 3D-печати.

Предвестник трехмерной печати. В начале 80-х доктор Хидео Кодама разработал систему быстрого прототипирования с помощью фотополимера — жидкого вещества на основе акрила. Технология печати была похожа на современную: принтер печатал объект по модели, послойно. 

Первый 3D-принтинг. Изготовление физических предметов с помощью цифровых данных продемонстрировал Чарльз Халл. В 1984 году, когда компьютеры еще не сильно отличались от калькуляторов, а до выхода Windows-95 было десять лет, он изобрел стереолитографию — предшественницу 3D-печати. Работала технология так: под воздействием ультрафиолетового лазера материал застывал и превращался в пластиковое изделие. Форму печатали по цифровым объектам, и это стало бумом среди разработчиков — теперь можно было создавать прототипы с меньшими издержками. 

Первый производитель 3D-принтеров. Через два года Чарльз Халл запатентовал технологию и открыл компанию по производству принтеров 3D Systems. Она выпустила первый аппарат для промышленной 3D-печати и до сих пор лидирует на рынке. Правда, тогда принтер называли иначе — аппаратом для стереолитографии.

Популярность 3D-печати и новые технологии. В конце 80-х 3D Systems запустила серийное производство стереолитографических принтеров. Но к тому времени появились и другие технологии печати: лазерное спекание и моделирование методом наплавления. В первом случае лазером обрабатывался порошок, а не жидкость. А по методу наплавления работает большинство современных 3D-принтеров. Термин «3D-печать» вошел в обиход, появились первые домашние принтеры.

Революция в 3D-печати. В начале нулевых рынок раскололся на два направления: дорогие сложные системы и те, что доступны каждому для печати дома. Технологию начали применять в специфических областях: впервые на 3D-принтере напечатали мочевой пузырь, который успешно имплантировали.

В 2005 году появился первый цветной 3D-принтер с высоким качеством печати, который создавал комплекты деталей для себя и «коллег».

Технологии 3D-печати

Кратко об основных методах 3D-принтинга.

Стереолитография (SLA). В стереолитографическом принтере лазер облучает фотополимеры, и формирует каждый слой по 3D-чертежу. После облучения материал затвердевает. Прочность изделия зависит от типа полимера — термопластика, смол, резины. 

Цветную печать стереолитография не поддерживает. Из других недостатков — медленная работа, огромный размер стереолитографических установок, а еще нельзя сочетать несколько материалов в одном цикле.

Эта технология — одна из самых дорогих, но гарантирует точность печати. Принтер наносит слои толщиной 15 микрон — это в несколько раз тоньше человеческого волоса. Поэтому с помощью стереолитографии делают стоматологические протезы и украшения. 

Промышленные стереолитографические установки могут печатать огромные изделия, в несколько метров. Поэтому их успешно применяют в производстве самолетов, судов, в оборонной промышленности, медицине и машиностроении. 

Селективное лазерное спекание (SLS). Самый распространенный метод спекания порошковых материалов. Другие технологии — прямое лазерное спекание и выборочная лазерная плавка.

Метод изобрел Карл Декарт в конце восьмидесятых: его принтер печатал методом послойного вычерчивания (спекания). Мощный лазер нагревает небольшие частицы материала и двигается по контурам 3D-чертежа, пока изделие не будет готово. Технологию используют для изготовления не цельных изделий, а деталей. После спекания детали помещают в печь, где материал выгорает. SLS использует пластик, керамику, металл, полимеры, стекловолокно в виде порошка.

Технологию SLS используют для прототипов и сложных геометрических деталей. Для печати в домашних условиях SLS не подходит из-за огромных размеров принтера.

Послойная заливка полимера (FDM), или моделирование методом послойного наплавления. Этот способ 3d-печати изобретен американцем Скоттом Крампом. Работает FDM так: материал выводится в экструдер в виде нити, там он нагревается и подается на рабочий стол микрокаплями. Экструдер перемещается по рабочей поверхности в соответствии с 3D-моделью, материал охлаждается и застывает в изделие. 

Преимущества — высокая гибкость изделий и устойчивость к температурам. Для такой печати используют разные виды термопластика. FDM — самая недорогая среди 3D-технологий печати, поэтому принтеры популярны в домашнем использовании: для изготовления игрушек, сувениров, украшений. Но в основном моделирование послойным наплавлением используют в прототипировании и промышленном производстве — принтеры довольно быстро печатают мелкосерийные партии изделий. Предметы из огнеупорных пластиков изготовляют для космической отрасли. 

Струйная 3D-печать. Один из первых методов трехмерной печати — в 1993 году его изобрели американские студенты, когда усовершенствовали обычный бумажный принтер, и вскоре технологию приобрела та самая компания 3D Systems. 

Работает струйная печать так: на тонкий слой материала наносится связующее вещество по контурам чертежа. Печатная головка наносит материал по границам модели, и частицы каждого нового слоя склеиваются между собой. Этот цикл повторяется, пока изделие не будет готово. Это один из видов порошковой печати: раньше струйные 3D-принтеры печатали на гипсе, сейчас используют пластики, песчаные смеси и металлические порошки. Чтобы сделать изделие крепче, после печати его могут пропитывать воском или обжигать.

Предметы, которые напечатали по этой технологии, обычно долговечные, но не очень прочные. Поэтому с помощью струйной печати делают сувениры, украшения или прототипы. Такой принтер можно использовать дома. 

Еще струйную технологию используют в биопечати — наносят живые клетки друг на друга послойно и таким образом строят органические ткани. 

Wanhao Duplicator I3 Mini – доступная 3D печать

Recovery Mode

Всем привет. Буквально на днях к нам пришла новинка от фирмы Wanhao – Duplicator I3 mini. Тестирование печати в самом разгаре, а пока расскажем вам о технических особенностях данной машинки.Китайская компания Wanhao на сегодняшний день является мировым лидером в производстве настольных 3D-принтеров, работающих по технологии FDM. Цель Wanhao — создание бюджетных 3D-принтеров, доступных даже студентам. Ведь всего 5 лет назад создатели компании сами были студентами, увлеченными 3D-печатью, и прекрасно понимают проблему поиска принтера за небольшие деньги. I3 mini не является мини-аналогом старой доброй модели I3, как многие могли бы подумать. У принтера другая кинематика, не подогреваемая платформа, другая область построения, температура нагрева. Хотя характеристики точности печати, прописанные в инструкции, в целом, одинаковые. Но это лучше будет выяснить опытным путём.
Стоимость I3 mini в два раза ниже, по сравнению с моделью I3, и составляет 12 500 руб. Это самый дешёвый 3D принтер из линейки Wanhao.

Какой выбрать пластик для 3д принтера

Пластик выбирают по его характеристикам, обеспечивающим свойства конечного продукта:

1. Прочность. Может меняться в зависимости от вида. Оценивается по 4-х бальной шкале. Максимальную прочность (4) имеет, например, поликарбонат РС. Минимальную (1) — гибкий TPU, очень гибкий FPE.
2. Гибкость. По той же 4-х бальной системе гибкие пластики имеют (4), минимальную гибкость (1) могут иметь, как самые прочные виды – Carbon, Ceramic, так и средней прочности — PLA.
3. Долговечность. Большинство материалов отличаются хорошей долговечностью в диапазоне (3-4). Исключение составляет Ceramic для печати керамикой с показателем (1).
4. Температура печати. Величина, при которой материал приобретает гибкость, необходимую для экструзии. Зависит от химического состава исходного сырья. Колеблется в пределах 180-260°С. Каждая модель принтера поддерживает определенный температурный режим, который следует учитывать при выборе пластика.
5. Температура стола для печати. Практически все виды при быстром охлаждении подвергаются деформации (ужимаются), поэтому стол для печати должен быть в подогретом состоянии до температуры 20-110°С в зависимости от вида нити.
6. Сложность использования. Может быть низкой, средней и высокой. Зависит от совокупности факторов. Низкую сложность печати имеет PLA (не выделяет запаха, не поддается деформации, может печатать без подогрева платформы).
7. Экологическая безопасность. Зависит от химического состава. Безопасными считаются материалы на основе возобновляемых биологических ресурсов (отходы кукурузы, сахарного тростника), которые требуют меньшего расхода энергии для экструзии. Обработка пластика на основе продуктов нефтехимии более энергозатратна плюс сопровождается небезопасными испарениями.

Выбор пластика производится путем анализа перечисленных свойств. Например, для производства телефонных чехлов PLA с низкой гибкостью не подойдет, а филамент из этой же группы ABS со средней гибкостью и высокой прочностью считается отличным выбором.

Как запрограммировать 3D-принтер

Краткая инструкция по настройке принтера:

1. Выбрать 3D-модель. Изделие можно нарисовать самому в специальном CAD-редакторе или найти готовый чертеж — в интернете полно моделей разной сложности.
2. Подготовить 3D-модель к печати. Это делают методом слайсинга (slice — часть). К примеру, чтобы распечатать игрушку, ее модель нужно с помощью программ-слайсеров «разбить» на слои и передать их на принтер. Проще говоря, слайсер показывает принтеру, как печатать предмет: по какому контуру двигаться печатной головке, с какой скоростью, какую толщину слоев делать. 
3. Передать модель принтеру. Из слайсера 3D-чертеж сохраняется в файл под названием G-code. Компьютер загружает файл в принтер и запускает 3д-печать.
4. Наблюдать за печатью.

Виды пластика для 3d принтеров

Чаще всего для 3д принтеров используют ABS, PLA и Flex пластик. Эти материалы хорошо поддаются обработке, и в то же время прочные. У них много различных оттенков. Давайте рассмотрим каждый отдельно.

ABS

Благодаря этому пластику можно делать очень прочные вещи. Устойчив к механическим повреждениям, на нем не появляются дефекты. Делается из нефтепродуктов. Серди характеристик можно выделить:

1. Очень жесткий.
2. Устойчив к повышению температуры. Способен выдерживать температуру выше 100 градусов.
3. Устойчив к воздействию химикатов.
4. Сделанное на принтере изделие можно обрабатывать.

PLA

Этот материал делается из органических отходов. К примеру, кукуруза или сахарная свекла. Благодаря этому материал становится безопасным как для людей, так и для животных. В нем не содержатся токсины. И если ABS выделяет неприятный запах при нагревании, с ним такого не случается. Поэтому его могут использовать и дети. Характеристики следующие:

1. Плавится при температуре выше 150 градусов.
2. Можно создавать сложные формы и острые углы.
3. В процессе печати пластик не деформируется.

Flex

Отличительная черта этого в том, что он гибкий. Поэтому пластик лучше всего подойдет для создания сложных объектов. Его применяют во многих областях промышленности. Среди достоинств можно выделить:

1. Готовые изделия очень прочные.
2. Не подвергается воздействию агрессивных веществ.
3. Устойчив к механическим повреждениям.

PET

Нить на основе пластика, у которой хорошие показатели прочности. Она выше, чем у PLA. Хорошо подходит для создания пищевых контейнеров или ящиков для бытовых вещей. Преимущества следующие:

1. Исследования показали, что материал безопасен.
2. Он может взаимодействовать с едой
3. Не деформируется при печатании.
4. Неприятных запахов не выделяет.

ASA

Является альтернативой ABS. У него есть дополнительные свойства. Среди них:

1. Устойчивость к солнечным лучам. Последние способны вызвать пожелтение материала.
2. Не повреждается при перепаде температур.

TPU

Используется в промышленности. Из него делают обувь, надувные матрасы, медицинские принадлежности, спортивные инвентарь, автомобильные панели и ремни для привода. Также используют при изготовлении корпусов для телефонов. Среди преимуществ можно выбелить:

1. Устойчивость к износу.
2. Стойкость к маслам.
3. Эластичность.
4. Прочность.

LAYBRICK

Внешний вид материала похож на камень серого цвета, но свойства как у пластика. Благодаря этому он используется для создания ландшафтных и архитектурных дизайнов. Преимущества следующие:

1. Легко красить.
2. Он хорошо поддается обработке.
3. Если температура печатания повышена, у изделия получится шероховатая поверхность и песчаная структура.
4. Если температура ниже 200 градусов, картинка будет ровной и гладкой.

Характеристики Makerbot

Наименование	Значение
Технология	Метод послойного наплавления (FDM)
Размер области построения	285 x 153 x 155 мм
Толщина слоя	0,1 мм
Материал	PLA пластик
Поддерживаемые форматы файлов	STL

Пластиковая нить подается в экструдер — устройство, оснащенное механическим приводом для
подачи нити, нагревательным элементом для плавки материала и соплом, через которое
осуществляется непосредственно экструзия. Нагревательный элемент служит для нагревания сопла,
которое в свою очередь плавит пластиковую нить и подает расплавленный материал на строящуюся
модель. Как правило, верхняя часть сопла наоборот охлаждается с помощью вентилятора для
создания резкого градиента температур, необходимого для обеспечения плавной подачи материала.

Что можно напечатать на 3D-принтере

В интернете полно подборок с инструкциями для печати 3D-изделий. 3D-Today публикует фотографии работ владельцев принтеров, от мелких запчастей до скульптур. На «Хабре» уже три года назад постили список «50 крутых вещей для печати на 3D-принтере». Make3D написали о более масштабных проектах — печати автомобилей, оружия, солнечных батарей и протезов.

Есть ряд перспективных областей, в которых уже применяют 3D-печать.

Изготовление моделей по собственным эскизам. Константин Иванов, создатель сервиса 3DPrintus, в интервью «Афише» рассказал, что 3D-печать приведет к расцвету customizable things: любой сможет собрать и распечатать нужное изделие онлайн. Например, сделать модель робота и заказать его печать на промышленном принтере, создать и распечатать свой дизайн обручальных колец или обуви. Примеры таких проектов — Thinker Thing и Jweel. 

Быстрое прототипирование. Самая популярная область, в которой используют трехмерную печать. На 3D-принтерах делают тестовые модели протезов, прототипы лечебных корсетов, барельефов, олимпийского снаряжения.

Сложная геометрия. 3D-принтер легко справляется с изготовлением моделей любой формы. Несколько примеров:

— в австралийском университете исследовали возможности 3D-принтера и напечатали табурет в форме отпечатка пальца;

— шеф-повар из Дании победил в конкурсе высокой кухни: он напечатал на 3D-принтере миниатюрные блюда сложной формы из морепродуктов и свекольного пюре;

— в немецком институте разработали систему для ускоренной 3D-печати — за 18 минут принтер изготавливает сложное геометрическое изделие высотой в 30 см. Обычно у принтеров уходит час на печать карманных фигурок.