Обзор профессиональных 3d принтеров. Самое главное

Сегодня продукция с 3д изображением, становится всё популярнее и если вы хотите начать свой бизнес в этой сфере, то стоит правильно выбрать 3D принтер, покупатель должен в полной мере определить три поставленных перед ним критерия выбора:

Цели и объекты будущей трёхмерной печати, для офиса или же для дома он будет использоваться;
Техническую образованность пользователя/исполнителя, работающего за данным устройством;
Какой ценовой уровень будет рассматриваться при покупке.

Проведя тщательный анализ своих способностей и возможностей, можно начинать выбирать надёжный 3D принтер, который прослужит своему владельцу долгие годы и будет иметь на выходе продукцию высокого качества.

Основными характеристиками 3D принтера являются минимальная толщина выходящего слоя, типы используемых им материалов, конструктивные особенности устройства трёхмерной печати - в том числе, печатающей головки – а также особенности настройки программы печати и получаемая печатная область.

Основные характеристики 3D принтера необходимо рассмотреть поподробнее.

Минимальная выходящая толщина слоя

Прямая характеристика детализационных особенностей изделия. Большинство 3D принтеров работают по технологии FDM (Fused Deposition Modeling - моделирование <объектов> методом осаждения расплавленной нити), послойно наращивая получаемый объект. Таким образом, заявленная в этой характеристике цифра указывает на толщину слоя. По факту, чем меньше толщина одного наращиваемого слоя – особенно при печати человеческих лиц и художественных изделий – тем выше практическая и эстетическая ценность получаемого объекта. Для получения высококачественного изделия используется толщина слоя от 50 до 200 микрон. Для сравнения - толщина листа бумаги составляет 100 микрон – 0,1 мм

Однако 3D принтер вовсе необязательно будет производить требуемую послойную толщину. Факторами колебания этой величины являются движение воздуха внутри самого устройства; изменение температуры в помещении; наличие зазоров - люфтов - в конструкции принтера, способствующих появлению микровибрации внутри устройства, а также плохо отрегулированное расстояние между соплом и платформой печатной конструкции.

Скорости перемещения печатной головки – экструдера – и подачи пластика также оказывают ощутимое влияние на качество получаемого изделия. На практике, в одних принтерах эти скорости связаны: чем медленнее двигается головка и чем медленнее подаётся пластик – тем качественнее будет произведено наращивание слоёв; в других устройствах обе величины регулируются независимо друг от друга.

Таким образом, идеального качества изделия необходимо добиваться путём подбора оптимального соотношения калибровки, толщины слоя, температуры и скорости печати принтера.

Типы материалов

3D принтер, функционирующий в режиме FDM, в большинстве случае использует в своей работе PLA-пластик. Этот материал самый нетребовательный, быстро остывает при обдуве, стоек к деформации, но вместе с тем и быстро разлагается - всего за несколько лет - в силу того, что имеет органический состав.

Этот материал также является самым распространённым в создании декоративных изделий для бизнеса и для дома.

В создании механических деталей, частей физических опор, а также производственных форм и корпусов для литья, необходимо использовать пластик ABS, медленно остывающий, но надёжный, долговечный и износостойкий материал.

Современный рынок материалов для 3D принтеров постоянно модифицируется и расширяется. Сейчас пользователю доступен целый список известных и новых составов, таких как нейлон, резина, PVA, PETT, Hips и многих других.

В идеале, лучше приобретать 3D принтер, работающий с большинством этих типов материалов.

Работа принтера с ABS-пластиком

Полноценная трёхмерная печать пластиком данного типа возможна только при наличии у принтера следующих характеристик:

нагревания работающего экструдера до минимальной температуры в 60 градусов (идеально – 280 градусов);
нагревания платформы до минимума в 80 градусов Цельсия (идеально – 110 градусов);
наличие закрытого корпуса.

Только при наличии этих характеристик будет производиться гарантированная профессиональная ABS-печать вне зависимости от заявленных производителем характеристик.

Конкретнее, при отсутствии у принтера задней крышки, проблематичной будет печать изделий больших и средних габаритов. Если всё же необходимо провести изготовление изделия, принтер необходимо чем-нибудь накрыть и огородить помещение от сквозняков. Даже если заполнение материала будет средним, печать объекта размером 10 см на 10 см займёт порядка 4х часов, а минимальная деформация на ранней стадии печати испортит всё изделие.

При отсутствии нагрева платформы, пластик теряет способность крепиться. Эта проблема относительно легко решается с помощью специального клея.

Пластик ABS плавится при температуре и в 240 градусов, однако качество изделия при этом будет страдать. Сейчас на рынке представлены легкоплавные ABS-нити для трёхмерной печати, требующие менее низких температур, но содержащие в своём составе полиэтилен, при нагревании распространяющий неприятный запах.

Также следует помнить о том, что 3D принтер имеет в структуре экструдера плотный зажим для затягивания нити, который может быть как ориентирован исключительно на один вид пластика, так и быть универсальным, регулирующимся в зависимости от типа материала.

Конструктивные особенности 3D принтера

Правильно выбрать 3D принтер невозможно без знания его конструктивных особенностей. Экструдер и платформа фиксируются и передвигаются по осям и направляющим. Перемещение экструдера осуществляется только строго в горизонтальной плоскости; платформа перемещается как горизонтально, так и вертикально – в зависимости от уровня текущей печати. 3D принтер может иметь разную конструкцию, которая совершенно не влияет на качество печати. Оно зависит от материала деталей и качества сборки. Остальными элементами принтера являются электроника, шаговые двигатели, шкив и ремни. Стабильность работы принтера напрямую зависит и от количества деталей-посредников, а также зазоров между ними.

Строение печатной головки

Принцип работы печатной головки – экструдера – заключается в выдавливании нагретых нитей материала толщиной 1,75 мм или 3 мм, находящихся в практически жидком состоянии, на поверхность платформы. Экструдер обязательно запрограммирован напрямую подачу нити, и чаще всего также - на обратную (ретракция). Экструдер состоит из нескольких частей. По обе стороны нити расположены два мини-колеса, одно – регулирующееся зажимное; второе – непосредственно перед печатной головкой, с зубцами, управляющееся шаговым двигателем. Шаговый двигатель подаёт нить в экструдер. Далее материал через мини-трубку попадает в сопло – и выводится расплавленным пластиком. К трубке подключены температурный датчик и нагревательный элемент. Механизмы зажима, а также различные виды зубцов колёс оказывают влияние на тип использующегося пластика. Если 3D принтер обладает острыми и выпирающими колёсиками, то на таком принтере будут отлично изготавливаться изделия из Нейлона и Флекса (резины).

Программная настройка печати

Для создания трёхмерного художественного или промышленного изделия используются два типа программ – компьютерного моделирования и управления 3D принтером. Единый комплект с принтером составляют только программы второго типа, и редактировать какие-либо свойства будущих изделий в них нет возможности. Они снабжены простыми функциями изменения поворота и габаритов изделия, но не более этого. Кроме того, приобретая принтер с простым программным управлением из серии «печать в один лик», покупатель неминуемо получает аппарат с несколько зауженным спектром возможностей. Напротив, уверенному пользователю ПК не составит труда овладеть навыками работы в более сложных программах управления 3D-печатью. Качество изделий, создаваемых такими аппаратами, выше всяких похвал.

Файлы практически всех 3D принтеров конвертируются в формат STL – в нём же производится обработка изображений изделий принтерными программами. В Интернете существуют тысячи вариантов эскизов будущих изделий на любой вкус и цвет, записанных уже в нужном формате.

В одних трёхмерных принтерах практически все параметры задаются автоматически, в других принтерах для достижения качественной печати требуется отрегулировать следующие значения:

температуру головки и платформы;
скорость движения головки, скорость подачи пластика и скорость печати первого слоя;
толщины слоя, подложки и стенки;
условия включения вентилятора, его интенсивности;
настройка поддержек, в том числе, их скорость и интенсивность.

Это не полный перечень настраиваемых характеристик принтера для печати будущего объекта.

Заявленная и получаемая области печати

Пластик предрасположен к деформированию. Особенно эта тенденция усиливается в процессе долгой многочасовой печати. Поэтому необходимо сразу грамотно и тщательно выполнить настройку программы, чтобы избежать дальнейшей порчи изделия. Указанная производителем рабочая область вовсе необязательно будет активна целиком.

Например, объект габаритами 20*20*20 см может печататься до 15 часов, а 10*10 / 15*15 см – около 4х часов.

Рейтинг лучших 3D принтеров

Если вы хотите купить действительно качественную вещь, то я советую перейти в , там работают настоящие специалисты которые помогут подобрать нужную модель, которая будет вас устраивать на все 100%. Ну а мы в свою очередь как обычно составим рейтинг самых лучших 3д принтеров за 2015-2016 год, которые стали популярны за это время.

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

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

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

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

Различия в повседневной работе

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

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

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

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

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

Качество, скорость печати и шум

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

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

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

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

Результаты теста

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

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

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

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

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

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

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

1 место – Ultimaker 2+ (9.1 / 10)

Ultimaker сделал себе имя с момента запуска их одноименного принтера Original в 2011 году, который, по мнению многих, является одним из самых продаваемых 3D-принтеров на рынке. В этом году Ultimaker 2+ получил самую высокую оценку в категории полупрофессиональных принтеров с рейтингом 9.1. Также голландская компания недавно выпустила двухэкструдерный Ultimaker 3.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Плюсы:
Качество печати
Качество сборки
Точность

Минусы:
Область печати
Скорость
Стоимость печати

3 место – Zortrax M200 (8.9 / 10)

То, что данная машина была упомянута в нашем «Руководство по печати» (Printer Guide) в 2015, 2016 и 2017 году, помогло дебютировать ей в этом году в категории полупрофессиональных принтеров. Польский производитель Zortrax может гордится собой благодаря производству одного из лучших 3D-принтеров (по оценкам сообщества 3D Hubs), доступных сегодня. Zortrax стал известен благодаря своей кампании на Kickstarter в 2013 году, целью которой стал запуск модели M200 , обещавшую легкость использования и профессиональное качество.

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

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

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

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

Благодаря простоте использования,

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.

Современный рынок предлагает огромное количество 3Д-принтеров, работающих по самым разным технологиям, отличающихся не только стоимостью, но и возможностями. Потребитель перед совершением покупки старается собрать как можно больше информации, и это естественно. Лучший 2017 или рейтинг – вот запросы, которые он задаёт в Интернете.

Многие компании представляют свой ТОП-лист оборудования, которое пользуется спросом. Яркий пример — международное сообщество 3D Hubs, представляющее потребителям списки трендовых моделей устройств, по мнению всемирного сообщества. Для России данный рейтинг далеко не всегда актуален, ведь критерии, которыми пользуются наши соотечественники, несколько могут отличаться. Хотя интерес такой список всё же представляет.

Согласно продажам, в отечественных магазинах 3Д-оборудования, хит-парад 3Д-принтеров выглядит несколько иначе. Так какой же 3Д-принтер лучше?

Лучшие 3Д-принтеры: хит-парад 2017

Итак, согласно результатам продаж, за 2017 год в отечественных магазинах наиболее популярными моделями 3Д-принтеров стали:

PICASO X Pro
Prism PRO V2

Все эти устройства отличаются важнейшим для нашей страны критерием – наилучшее сочетание качества печати и цены оборудования, поэтому их можно смело назвать лучшие 3D-принтеры. Безусловно, на достоинствах и недостатках этих устройств следует остановиться подробнее, чтобы стало понятным, что обусловило популярность.

Данный обзор примечателен тем, что в него попали два устройства, разработанные и произведённые в России. А далеко не все мировые компании и сообщества положительно относятся к нашим разработкам, умышленно занижая их достоинства.

3Д-принтер Formlabs Form 2

По мнению уважаемого 3D Hubs, этот фотополимерный 3Д-принтер, произведённый в США находится на втором месте. Это устройство является полупрофессиональным, работающим по технологии SLA. Отличает устройство высокое профессиональное качество печати, высокая степень точности и детализации (25микрон) и качество сборки, делающее оборудование надежным. Но у него есть некоторые минусы:

небольшая область печати;
низкая скорость печати;
высокая стоимость печати.

Тем не менее, большинство потребителей (до 96%) уверены, что Formlabs Form 2 – это лучший принтер, среди существующих, и он стоит своих денег. Стоит добавить, что данное оборудование оснащено автоматической системой подачи расходного материала и мощным лазером. Также плюсом является компактность устройства.

Модель Makerbot Replicator 5 gen plus – это тоже американский 3Д-принтер, но работающий по технологии FDM. Репликатор 5-го поколения обладает высокой точностью печати 11 мкм, с толщиной слоя 100 мкм. Отличает устройство «умный» экструдер, который легко заменить.

Makerbot Replicator 5 gen plus работает только с пластиковой нитью PLA. С одной стороны, это накладывает ограничения, но с другой – данный расходный материал экологичен, а компания-производитель с заботой относится к сохранению природы.

К достоинствам также относится высокое качество сборки, надежность устройства, компактность и интересный дизайн. Цена этого 3D-принтера не маленькая, но она оправдывается качеством печати, хотя в рейтинг 3D Hubs эта модель не включена.

Далее в рейтинге значатся представители российской продукции. Это PICASO 3D Designer X Pro, который в декабре 2016 года произвел фурор, и Prism PRO V2. Первый — это профессиональное устройство, которое работает по технологии FDM. Оборудование отличается высокой точностью и детализацией. Толщина слоя впечатляет: 5-20 микрон. PICASO 3D Designer X Pro оборудован двумя печатающими головками и подогреваемой платформой, работает со всеми известными типами пластика. Процесс печати и калибровки автоматизирован, а корпус закрыт, что позволяет создать нужную температуру. Также есть возможность удалённой работы.

Prism PRO V2 – одно из самых современных и функциональных устройств. Это универсальный 3D-принтер с большой областью печати. Он также работает со всеми известными материалами и оснащен подогреваемой платформой. Сравнение этих устройств показывает разные цены. Prism PRO V2 стоит дороже, но и область печати у него значительно больше.

Идеальное устройство, которое работает по технологии FDM. С его помощью сможет с лёгкостью освоить каждый. Бюджетные модели китайского производства, наверное, всегда будут в лидерах, ведь такое устройство можно купить для себя, подарить. Сферы использования устройства не ограничены. Качество печати, конечно, не самое высокое, но цена устройства оправдывает всё, ведь учится лучше на недорогих устройствах и Wanhao Duplicator i3 2.1 для этого подходит на все 100. К тому же качество сборки достойное.

Обзор профессиональных 3d принтеров. Самое главное – это технология печати