Как выбрать 3D-принтер: руководство для начинающих13.08.2018 14:04

Автор этого поста увидел первую 3D-модель, распечатанную на принтере, около 10 лет назад. Шло собрание в огромном российском рекламном агентстве, которое использовало возможности 3D-печати для того, чтобы печатать демонстрации очень дорогой сувенирки — её предстояло сделать из меди, бронзы, серебра и совсем мелкие штучки из золота. Мы с коммерческим директором тогдашней компании крутили в руках будущие статуэтки и значки из буро-серо-синего пластика, с неаккуратными заусенцами, «провалами» и т.д. Нам это казалось восьмым чудом света — и, когда нам отдали макеты насовсем, мы радовались как дети и уже в машине шутили, что круто было бы печатать на принтере блинчики, пирожные и колбасу. Никогда мы ещё не были так близки к предсказанию будущего.

Когда хозяин купил 3D-принтер, а ты понял, как выглядит безысходность
Сегодня 3D-принтеры стали настолько доступными, что практически каждый может купить свой just for fun (и покупает — мы в Gearbest как никто об этом знаем), например, чтобы напечатать с ребёнком новогодние снежинки или игрушки, сделать макет для работы, самолётик для хобби или элементы для какого-нибудь невероятного DIY. Более того, нередко 3D-принтер занимает своё почётное место рядом с давно упокоившимся домашним принтером и хозяин иногда совестливо подумывает наконец что-то напечатать. Ну хотя бы Эйфелеву башню и Триумфальную арку для сестрёнки, увлечённой французским языком.

Такая популярность неудивительна — 3D-принтеры появляются едва ли не каждую неделю: доступные, с отличными расходниками, многофункциональные. И эта тенденция приведёт к одному: принтеры поселятся дома у всех как рабочий инструмент, помощник, игрушка, обучающий комплекс.

Очень ждём 3D-принтеры нового поколения

Теория, которая нужна, чтобы понять, какой он, ваш 3D-принтер

Хоть статья и для новичков, избежать терминов не получится — большой путь начинается с первого шага. Поэтому прежде всего нужно поинтересоваться, какая у 3D-принтера технология печати. Большинство принтеров любительского уровня используют технологию, которая называется «Fused Deposition Modeling» (FDM), она же «Fused Filament Fabrication» (FFF), она же «Plastic Jet Printing» (PJP). Технология печати проста и понятна: слои пластика (редко — другого материала) накладываются друг на друга и формируют ту фигуру, которую вы смоделировали. То есть изделие как бы складывается из множества горизонтальных сечений, сформированных из пластика, который экструдируется из горячего сопла (пластиковая нить плавится) и сразу после экструзии застывает.

Бывают ещё SLA-принтеры, в которых печать происходит за счёт того, что смола взаимодействует с лазером и затвердевает по мере создания фигуры. Такие принтеры печатают ультра точные и детализированные изделия.

Основной материал для любительско-DIY-домашней печати — цветной пластик, который чаще всего продаётся в виде нитей на катушках (редко — в коротких отрезках). Но, как мы помним из школьного курса химии, пластик тоже бывает разный и каждый вид материала имеет свои свойства прочности, хрупкости, прозрачности, пластичности и т.д. Чаще всего материал называют ABS-нить или PLA-нить. И это не просто аббревиатуры.

АБС-пластик довольно ударопрочен и долговечен, не ломается на сгибах. Он называется по первым буквам компонентов: акрилонитрил (до 35%), бутадиен (до 30%), стирол (до 60%). Это нетоксичный и безопасный материал, с которым можно работать в присутствии детей. Однако на открытом солнце и морозе пластик может потерять внешний вид.

PLA (полилактид) — крайне термопластичный полиэфир, который является более хрупким и менее «живучим», чем ABS. Абсолютно экологичен и биоразлагаем. ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника. Этот тип пластика отлично держит форму и имеет хорошее трение, поэтому, если вы собираете что-то из подвижных деталек, посмотрите на ПЛА.

Если разделить совсем грубо, то АБС больше для профессионалов, а ПЛА — для начинающих любителей.

Какие материалы ещё бывают?

Нержавейка — сплав из нержавеющей стали и бронзы. Очень крутой материал, но в любительских 3D-принтерах не используется.

Древесина — смесь переработанной древесины и полимера. Изделия из хорошей, дорогой нити такого плана выглядят как дерево и приятны в руках. Печать такой нитью не сложнее остальных.

Смола — дорогой материал с высокой степенью гладкости, точности, отличной текстурой. Изделия могут мутнеть от солнечного света.

Нейлон — популярный материал для 3D-печати, но чаще используется в промышленности и медицине.

Выбирая материалы, обратите внимание на размер катушки и диаметр нити — они должны соответствовать техническим требованиям вашего принтера.

Область печати — проще говоря, объём фигуры, который можно напечатать на 3D-принтере. Эта величина обычно указывается в кубических сантиметрах или в соотношении глубины, высоты и ширины в мм.
Скорость печати — важный параметр, который определяет, как быстро сопло отдаёт расплавленную нить (мм в секунду). Хорошей скорости радоваться стоит не всегда — иногда она идёт в ущерб разрешению печати. Также на скорость влияют материал печати и структура самой модели, которую вы пытаетесь изготовить.
Разрешение слоя — по сути, толщина слоя: высокое разрешение — тонкие слои, почти незаметный рельеф, гладкое изделие; низкое разрешение — грубая работа с более толстыми слоями. Часто 3D-принтеры предоставляют пользователю возможность выбрать разрешение.

Толщина слоя 50, 100 и 200 микрон — разница, конечно, есть

Экструдер — часть принтера, которая разогревает и отдаёт материал. Материал плавится в сопле и экструдируется из него (подаётся на печать). Кроме сопла экструдер включает механизм подачи нити, датчик температуры и систему охлаждения (в нормальных моделях). Если экструдер у принтера один, то печать довольно однообразна — одним цветом за раз. А вот два и более экструдеров позволяют сочетать цвета и материалы. Принтеры с двойным соплом на один экструдер встречаются редко, стоят дорого — в домашних условиях это избыточная возможность.

При экструзии термопластичная нить экструдируется в виде расплавленного материала и этот самый материал откладывается по координатам X и Y, а сам объект «формируется» по координате Z (отсюда и 3D-печать).

Поддержка устройств памяти — принтеры могут поддерживать карты памяти, USB, смартфоны, устройства по Wi-Fi и т.д. Внешний ПК для 3D-печати нужен далеко не всегда.
Программное обеспечение для 3D-принтера обычно поставляется с самими оборудованием. Его основная задача — уметь открывать и обрабатывать файлы формата STL (используются для печати моделей и передачи некоторых параметров). Но не стоит забывать, что для 3D-моделирования вам понадобится специализированное ПО типа Sketchup, Autodesk Inventors Fusion и т.д. Именно эти программы помогут вам спроектировать модель и сгенерить STL-файл.

Autodesk Inventors Fusion

Опции — красивый дисплей, функциональные кнопки, распознавание материалов и т.д. — это уже дело вкуса и удобства, которое, тем не менее, влияет на цену.

Ну и отдельно нужно сказать о модели поставки, с которой вы непременно встретитесь даже в этой статье — понятие «Kit». Kit отличается от Assembled тем, что устройство пользователь должен собрать самостоятельно (DIY). Плюсов много: главный — удовольствие от сборки и возможность изучить принтер до винтика, второй — ощутимо сниженная цена за счёт компактной поставки, также за счёт того, что производителю не пришлось осуществить сборку и калибровку вашей 3D-машины.

Крепким принтером для новичков можно назвать Alfawise U20 — с одной стороны, он прост и доступен по цене ($299,99, а с купоном GBAlfawiseU20 $279.99 — всего 50 купонов), с другой — имеет всё для того, чтобы хозяин ощутил себя почти профессионалом. Что мы получаем от этой модели: рабочая зона 300×300 х 400 мм (этого достаточно для большинства любительских запросов и для части инженерных), прочную алюминиевую раму, экструдер с одним соплом 0,4 мм и возможностью греться до 250 градусов (а это уже выбор материала!), поддержку карту памяти, удобный LCD-экранчик, скорость печати от 20 до 150 мм/с, поддержку ABS, PLA, TPU (износостойкий гибкий материал на основе полиуретана). Весит принтер 12 кг, место на столе займёт. И да, это тот самый DIY Kit, то есть вам предстоит самостоятельно собрать машину (не без удовольствия!).

Ещё одна модель, ставшая буквально классикой начинающего в сфере 3D-печати, это принтер Anet A8 (цена $145.99). Это проверенный опытом многих пользователей принтер, надёжный как автомат Калашникова и такой же простой. Что имеем: рабочий объём 220×220 х 240 мм (это не очень много), поддержку кучи материалов, включая «дерево», нейлон и светящиеся нити, поддержку SD-карт, скорость печати 100 мм/с и очень скромный, но информативный LCD-дисплей. Хорошая милая Anet тем, что по ней можно найти практически любую информацию и любой опыт пользователей. Популярность модели играет ей на руку (или что там у неё…).

Для сравнения приведём дорогой 3D-принтер — Creality3D CR-Х, на него сейчас идёт предзаказ по $789,99. И он действительно отличается от перечисленных моделей. Прежде всего, это большое рабочее пространство 300×300 х 400 мм, разрешение 50–400 микрон, 4,3' тачскрин. Ну и главная фишка — поддержка печати двумя цветами за счёт двойного экструдера и работа с PETG — ударопрочным материалом практически без запаха и без усадки. Принтер поставляется с набором инструментов, имеет силиконизированную рабочую платформу (шансов получить ожог почти ноль) и двойную систему охлаждения. Как видите, разница очевидна.

Кстати, в мире 3D существую МФУ, как и в мире печатных принтеров. Как правило, 3D-МФУ включают камеры для удалённого мониторинга печати, обычные принтеры, сканеры и многое другое.

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

Можно купить лишний мобильник «на посмотреть, чё за оболочка», пару внешних дисков, наушники из любопытства и даже второй видеорегистратор, но купить 3D-принтер с бухты-барахты — история сомнительная: он большой, займёт много места, стоит нормальных денег и вообще требует ответственного подхода и осознания, что к нему будут нужны километры расходников (к счастью, в основном, недорогих). Тут почти как с котом — берёшь раз и навсегда. Но не потому что трудно перепродать в случае чего, а потому что душой прикипаешь.

Ваш дом наполнится милотой и забавными фигурками

Итак, с чем нужно определиться.

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.

Например, есть очень симпатичная модель Alfawise X6A. Во-первых, он стильный и выглядит несколько лучше привычных «скелетиков», во-вторых, у него очень компактная рабочая область — 220×220 х 220 мм. При этом он открыт для любых экспериментов и поддерживает материалы ABS, HIPS, PC, PLA, PVC, Wood, имеет скорость печати от 20 до 150 мм, неплохое разрешение печати от 0,06 до 0,4 мм, поддерживает SD и USB, оснащён отличным рабочим дисплеем. И при этом его полные габариты 41,5×40,8×44,5 см — то есть просто займёт угол на рабочем столе. Это реально компактная домашняя модель. И стоит всего $289.99 (с купоном GBX6A — $285,99).

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 освоить я 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.

Для первого уровня пользователя 3D-принтера эта информация окажется по-настоящему полезной, гораздо полезнее многочисленных видео с «магией» печати. Дело в том, что сам принтер всего лишь инструмент и основную магию творите вы — своей фантазией, умением, вкусом. Но что процесс захватывающий — это факт. Даже если модели из Интернета, даже если материал самый недорогой, а принтер не навороченный. Потому что природа креатина творит с каждым из нас чудеса.

Если у вас есть особые советы, которые могут дополнить статью, пожалуйста, пишите в комментариях — как показывает опыт Хабра, комментарии зачастую дают +500 к полезности публикации. Давайте разбираться в дебрях 3D-печати вместе!

Ещё несколько моделей, которые нам очень нравятся:

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 (400×400 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.
Alfawise U10 3D Printer — с огромной областью печати 40×40 x 50 см. Сейчас идёт со скидкой 25%%, итого за $419.99