3d принтер обзор сравнение. Архив категорий: Тесты, сравнения и обзоры

В конечном итоге, данная стратегия позволила не только внимательно изучить местный рынок и завоевать на нем лидирующие позиции в вопросе продаж оборудования для прототипирования, но и приступить к созданию полноценного и востребованного на рынке первого образца белорусского 3D-принтера профессионального класса.

То был первый пред-серийный образец. Еще какое-то время ушло на доработку аппарата, оптимизацию конструкции и проведение эксплуатационных испытаний. В результате, полностью разработанного в Республике Беларусь, свершился уже осенью нынешнего года .

Новинка, уже на первых этапах реализации проекта, вызвала существенный интерес как со стороны органов государственной власти, так и со стороны бизнеса.

Андрей Шорец , председатель Минского городского исполнительного комитета (второй справа), Владимир Давидович , директор “Минского Городского Технопарка” (первый справа)

Как уже было отмечено, M 3 DUO относится к классу профессиональных и ориентирован на выполнение широкого круга задач в области прототипирования с жёсткими требованиями к получаемым объектам.

Руслан Кругляков , управляющий партнер ООО “ТТФ-Групп” (слева) и Михаил Мясникович , председатель Совета Республики Национального собрания Республики Беларусь (справа)

Примечательно, что компания-разработчик не останавливается на достигнутом и расширяет горизонты своих технологических решений. Так, на состоявшейся недавно ярмарке инноваций Smart Patent ’16 ТТФ-Групп достигла предварительных договоренностей с ГУ “РНПЦ Детской хирургии” на предмет реализации проекта “ “. В рамках проекта предполагается разработка 3D-принтера способного печатать мягкими реагентами максимально приближенными, по физическим свойствам, к тканям органов.

Однако, это будущее, сегодня цель нашей беседы – настоящее: тест-обзор первого белорусского 3D-принтера профессионального класса M3 DUO от TTF-Group.

Справедливости ради, следует отметить, что в целом история аддитивных технологий в Республике Беларусь уходит корнями еще во времена Советского союза , пестрит сообщениями о принтерах любительского класса, о машинах, способных печатать шоколадом и историями о 3Д-принтерах, созданных любителями едва ли не в подсобном помещении и на голом энтузиазме. Все эти истории дают понять, что Беларусь на полном серьезе вознамерилась занять свое прочное место на мировом рынке технологий объемной печати, однако истинную уверенность в этом утверждении вселяет (на сегодняшний день) именно герой нашего сегодняшнего обзора – первый белорусский 3D принтер выпуск которого (впервые в стране) налажен в серийном режиме .

Кстати, что такое “профессиональный 3D-принтер” и чем такие машины отличаются от прочих ? Все просто, профессиональную машину от оборудования для “домашнего” использования отличают стабильные размеры при печати однотипных изделий, повышенная производительность и качество прототипирования.

Подобное оборудование предназначается для работы в конструкторских и архитектурных бюро, инженерных подразделениях компаний, для целей прототипирования будущих образцов продукции и моделирования конструкций; оборудование данного класса применяется в мелкосерийном производстве, а также в учреждениях образования.

Итак, представляем вашему вниманию тестовый обзор 3 D -принтера M 3 DUO . За предоставленный образец и оказанное содействие благодарим компанию-разработчика – ООО «ТТФ-Групп» .

Тест-обзор 3 D -принтера M 3 DUO

В рамках данного обзора мы рассмотрим общие особенности конструкции и эксплуатации аппарата, изучим корпус и ключевые элементы принтера (экструдер, лоток для расходных материалов, электронику и сопла). Кроме того, в финальной части обзора мы проведем сравнение 3D-принтера M3 DUO с наиболее популярными и аналогичными по профилю образцами техники от мировых производителей (Leapfrog Xeed и Replicator Z18 ).

Особенности конструкции M 3 DUO

Как утверждают сами разработчики новинки, упор при разработке аппарата сразу было решено сделать на сегмент принтеров среднего и выше среднего ценового диапазона . Сфера применения принтеров в этом классе не позволяет определить наиболее востребованный размер рабочей зоны, типы используемых материалов, предпочтительное количество экструдеров и так далее. Это поставило перед конструкторами интересную задачу – с одной стороны необходимо было удовлетворить довольно широкий диапазон спецификаций, с другой – исключить разрастание модельного ряда.

В результате была разработана универсальная платформа , с возможностью индивидуальной кастомизации по наиболее востребованным пунктам спецификации. Например, для того, чтобы изменить размер рабочей области, можно изменить значения трех переменных и получить набор новой конструкторской документации.

Хотите добавить еще один экструдер – легко, увеличить максимально-поддерживаемую температуру экструдера – назовите число, повысить точность – какой класс интересует? На выходе мы всегда имеем уже готовую конструкторскую документацию.

Таким образом клиент получает индивидуальное устройство, созданное по спецификации предоставленной им же, но по цене серийного образца.

– отмечают в компании-разработчике.

А теперь перейдем к описанию базовой модели платформы. Принтер M 3 DUO разработан по схеме закрытой подогреваемой камеры и имеет 2 экструдера . Корпус собран на стальной раме, рабочий объём представляет собой закрытый короб из нержавеющей стали с системой рециркуляции подогретого воздуха, вся кинематика портала и экструдера отделена от рабочей зоны терморубашкой. Рабочая зона : 600х600х600 мм. Внешний корпус выполнен из композиционных, термо- и звукоизолирующих плит толщиной 5мм. Катушки пластика располагаются в приемных лотках выдвижного ящика и так же имеют систему рециркуляции.

Следует отметить, что, работая над сохранением стабильности параметров при печати, инженеры компании выявили ряд технических проблем, которым подвержены “классические” экструдеры. Таким образом родилась уникальная (по утверждению конструкторов) разработка – .

Управляющая электроника основана на 32-х битном ARM процессоре, с защитой автоматики и защитой от отключения подачи электричества.

Теперь давайте более подробно рассмотрим наиболее интересные технические особенности данной модели 3D принтера.

Корпус белорусского 3D-принтера

Как известно “встречают по одежке”, а значит нежелательно экстерьеру оставлять впечатление реликта отечественного приборостроения середины прошлого века. На самом деле, это лирическое отступление является подводкой к особенностям построения конструкции рамы.

Здесь, как признаются сотрудники ТТФ-Групп, перед ними стояло сразу несколько задач:

Во-первых , необходимо было обеспечить приличную жесткость конструкции – не забываем, что у нас платформа, а значит точность позиционирования должна быть одинакова и при размерах 100х100х100 мм, и при размерах 1000х1000х1000 мм. Во-вторых , подогреваемая камера, это обязательное условие, а значит необходимо было как-то решать вопросы с внутренним климатом. Возможно покажется, что звукоизоляция не самый важный технический параметр, но в беседах с клиентами мы выяснили, что принтер стараются ставить туда, где он не будет раздражать своим шумом, а значит это, в-третьих .

Необходимо отметить, что общая жесткость конструкции достигается благодаря специально-спроектированному стальному каркасу. При этом, отмечают разработчики, речь шла о целом комплексе исследований, испытаний и решений:

Мы не использовали готовые профили, а самостоятельно разрабатывали раму, моделировали различные температурные режимы работы, обсчитывали жесткость при нагрузке. Со всех элементов рамы термообработкой сняты напряжения. Портальная механика собрана на промышленных рельсовых направляющих. Используются высокоточные концевые датчики и обратная связь по шаговым двигателям.

Немного углубимся в теорию экструзии . Экструзионная печать термопластичными материалами – процесс сложный и, для получения действительно качественных результатов, требует определенных условий. Любой используемый пластик имеет собственный коэффициент теплового расширения, печать осуществляется поэтапно – снизу-вверх, а значит имеет место неравномерное остывание изделия. Результат – несоответствие размеров конечного изделия заданным и самый распространенный бич, это отлипание изделия от подложки, с последующей его деформацией. “Классически” эту проблему частично решает использование подогреваемой подложки и для изделий небольшого объема этого обычно достаточно. Однако в данном случае размер рабочей зоны 600 мм по всем осям и очевидно, что этого будет недостаточно. Это легко понять, если представить себе модель высотой хотя бы, скажем, 300 мм. В этом случае у нас будет две горячие зоны: снизу изделие подогревается подложкой и сверху еще не остывший после экструзии пластик. С высокой степенью вероятности в середине градиента наша модель начнет расслаиваться. Поэтому вполне разумным выходом является подогрев атмосферы внутри камеры, что и присутствует в обозреваемой нами конструкции 3D принтера.

Таким образом, непосредственно рабочая камера, представляет собой духовой шкаф, или закрытый с пяти сторон листами нержавейки короб, с дверцей из двойного стекла спереди. Поддержанием температуры занимается система, состоящая из керамических нагревателей и вентилятора поперечного потока, которая продублирована по обеим сторонам камеры. Для исключения возникновения “мертвых зон перегрева”, используется специально смоделированная решетка-рассекатель ламинарного потока. При использовании некоторых типов материалов температура в камере должна быть не менее 200°C, что с очевидностью исключает нахождение кинематики в пределах камеры. Так же это повышает требования к изоляции атмосферы рабочей зоны, что исключает использование обычной гофрорубашки. Для решения этой проблемы (в данной модели 3D принтера) был разработан подвижный кожух верхней части рабочей камеры, выполненный из тонких листов нержавеющей стали.

Возвращаясь к теории экструзии, нельзя обойти стороной такой аспект как влияние паров расплавленного пластика на здоровье . Поскольку в процессе производства сырья происходит неполная исходных мономеров, часть из них способна испаряться при повышении температуры. Среди таких мономеров наибольшую опасность представляет . Крайне токсичное вещество, может испарятся в недопустимых количествах из пластика непроверенных производителей. Так же, опасность представляют твердые частицы, способные конденсироваться в более крупные образования и оседать в легких. Ошибочно полагать, что простым решением в данном случае является использование HEPA фильтров . При сотрудничестве с Институтом Химии Новых Материалов , в ТТФ-Групп был разработан уникальный фильтр , использующий активное электронное охлаждение, позволяющий конденсировать и фильтровать большую часть вредных испарений по завершении процесса печати. По мимо этого, в процессе печати и до момента полной очистки воздуха в камере, дверца принтера остается заблокированной!

Вот мы и подошли к прологу. Эстетику экстерьера в M3 DUO обеспечивают композитные панели , которые одновременно выполняют роль термо- и звукоизоляции.

M3 DUO: лоток для пластика

Лоток 3D принтера в базовой комплектации (M3) на 1 бобину

Всем, кто не понаслышке знаком с 3D печатью, знакома такая досадная проблема, как вскипание пластика при экструзии. Для обывателя оказывается удивительным тот факт, что, оказывается, пластики очень любят впитывать в себя влагу. Достаточно катушке побыть вне герметичного пакета несколько дней, после чего при печати этим пластиком, периметр изделия покроется мелкими пузырьками. А если погода была сырой, то из сопла буквально полезет пена. Как обычно решают это проблему ?

Как правило, решают обозначенный вопрос старым “дедовским” способом – пекут катушку в духовке несколько часов. Конструкторы первого белорусского 3D-принтера смекнули (спасибо обширному опросу потребителей, о котором мы говорили в самом начале статьи) и решили объединить духовку с выдвижным ящиком .

“Идейно” это организованно следующим образом : В нижней части принтера расположен герметичный выдвижной ящик, в нем имеется два лотка-приемника для стандартных катушек пластика. Каждый лоток оборудован индивидуальной системой предпечатной подготовки, состоящей из: датчиков влажности/температуры, термофена ~80°C, лотка с многоразовым адсорбирующим материалом. Помимо прочего, каждый лоток оснащен электронными весами, RFID считывателем, системой полуавтоматической подачи материала, системой контроля запутывания/остановки подачи материала. Так же, имеется блокиратор выдвижения ящика в процессе печати и датчики его положения.

Логика работы следующая : Если лоток пустой, или печать прервана, или принтер находится в режиме смены материала, ящик разблокирован и готов к приему материала. Оператор кладет катушку в лоток, просовывает нить в отверстие на несколько сантиметров далее срабатывает автоматика: подводит, заправляет, экструдирует, взвешивает. Если на катушке имеется RFID метка, устанавливаемая производителем, то принтер автоматически подстраивает режим печати в соответствии с параметрами, записанными в чип. Затем автоматика определяет степень влажности материала и в случае необходимости переводит лоток в режим предварительной осушки. Вне зависимости от состояния материала, непосредственно во время печати, пластик проходит предварительный подогрев для придания ему необходимых пластических свойств. В случае обнаружения петли в бобине, печать ставиться на паузу, а принтер переходит в режим ожидания. После устранения проблемы, печать возобновляется с места остановки. В процессе печати ящик остается заблокированным.

Экструдер 3D-принтера M3 DUO

Гигабайты данных компьютерного моделирования, килограммы стальной стружки, месяцы стендовых испытаний и как результат – предмет особой гордости (не скрывает своих эмоций Сергей Исмулин , генеральный конструктор проекта) – микрошнековый экструдер неламинарного потока . За столь сложным названием, скрывается результат упорного труда, целью которого было устранение ряда фундаментальных проблем, присущих классическому методу плунжерной экструзии.

Тут следует поведать о некоторых особенностях экструзионной печати. Как уже писалось выше, термопласты обладают определенным коэффициентом теплового расширения. Такая, казалось бы, не самая значительная особенность пластмасс, несет в себе одну из существеннейших проблем для 3D печатников по всему миру. На деле это означает, что даже в случае прекращения подачи материала, расплавленный пластик не перестает течь из сопла. Особенно это чревато проблемами при перемещении экструдера на холостом ходу от одного печатаемого элемента к другому, что проявляется в виде полоски капелек вдоль всего элемента и/или образованием «паутинки» между отдельно стоящими элементами. Решают проблему как правило при помощи метода, называемого ретракцией, когда во время холостого хода, пластик совершает небольшое обратное движение в канале нагревателя, что, по задумке, должно создать отрицательное давление, препятствующее току из сопла. На практике мы все равно имеем полоску из капелек и «паутинку». Это не линейный процесс, имеющий массу не учитываемых переменных. И это – раз.

Два. Иногда случается «страшное» – пластик перестает подаваться и изделие в большинстве случаев уходит в утиль. Тому есть ряд различных причин как-то: неравномерная толщина пластика в результате чего он не пролазит в канал экструдера, засор в сопле, петля в бобине и еще ряд менее распространенных.

Три. Некоторые производители пластика грешат наличием пузырьков воздуха в нити. Эти пузырьки, в процессе экструзии, выдавливаются вместе с нитью и становятся неотъемлемой частью изделия.

Четыре. Неоднородность диаметра нити на выходе из сопла. И здесь одной причиной не оберешься. Тут и качество пластика, и нелинейность процессов в камере плавления, и грязь, попавшая в сопло.
Собственно, это фундаментальные проблемы присущие классическому методу экструзии. Если не вдаваться с головой в особенности конструкции данного принтера, отметим его основные особенности , которые решают упомянутые выше проблемы:

1. На холостом ходу сопло физически перекрывается изнутри. Никакого холостого течения пластика не может быть по определению.
2. Экструдер вообще не чувствителен к диаметру материала, а создаваемое им давление настолько велико, что даже закоревший пластик будет выдавлен из сопла.
3. Воздушные вкрапления выдавливаются избыточным давлением.
4. Большой объем камеры плавления вместе с принципом, создающим избыточное давление, многократно увеличивают линейность процесса и как следствие стабильность диаметра нити на выходе.

В довершение к перечисленному, отметим и такие “вкусности”, как датчик наличия нити, датчик скорости подачи, печати гибкими нитями.

Сменные сопла 3D-принтера

Не секрет что скорость печати обратно пропорциональна его качеству. Если для печати мелких изделий это не так критично, то, когда речь идет о рабочей области 600х600х600 мм, скорость печати становится решающим фактором .

Наиболее очевидным здесь видится такое решение, при котором внешний периметр печатается с минимальной высотой слоя, а заполнение с максимально возможной. На ум сразу приходит правило гласящее, что высота слоя должна быть меньше диаметра сопла. Однако детализация изделия тем выше, чем меньше диаметр сопла. Наилучших результатов можно добиться соплом 0,2 мм, а в случае с нашим экструдером можно использовать и 0,1 мм. Опираясь на выше озвученное правило, мы все равно получаем максимальную высоту слоя 0,2 мм. Легко посчитать, что в случае печати во весь рост (600 мм), нам понадобиться 3000 слоев. Даже если принтер будет тратить на слой по 1 минуте, мы имеем 50 часов времени на печать. Конечно же так дело не пойдет! И в случае с M3 DUO от TTF решением данного вопроса стала автоматическая смена сопел, при переходе печати периметр/заполнение. Более того, в базовой комплектации принтер имеет 5 автоматически сменяемых сопел с диаметром от 0,1 до 1,5 мм. Любой из экструдеров может свободно использовать каждое сопло. Принтер имеет возможность печатать периметр высотой 0,1 мм, а заполнение 1,5 мм, что дает выигрыш по скорости 1 к 15.

Электроника в M3 DUO

Автоматика управления явно разрабатывалась с учетом кастомизации платформы. Сердцем принтера является 32-х битный ARM контроллер.

Управление печатью осуществляется или с компьютера (удаленно, либо через USB), или с панели управления на корпусе принтера.

Шаговые двигатели управляются интегральными драйверами с цифровым управлением. В “железе” реализована защита от отключения питания по сети: в случае исчезновения тока в питающем контуре, операционная система, используя встроенный аккумулятор, автоматически ставит печать на паузу, паркует головку, отправляет на удаленный сервер код ошибки и переводит принтер в режим пониженного потребления электроэнергии. После возобновления подачи электричества, система автоматически возобновит печать с прерванного места.

Сравнительный анализ

Таким образом мы рассмотрели ключевые характеристики белорусского 3D-принтера. Теперь, давайте оценим его показатели на фоне уже имеющихся и наиболее популярных на рынке моделей общепризнанных мировых производителей, ориентированных на аналогичный сегмент потребителей.

Для сравнения мы выбрали две модели: Leapfrog XEED (Нидерланды) и MakerBot Replicator Z18 (США).

Характеристики	Leapfrog XEED	MakerBot Replicator Z18	TTF-Group M3 DUO
Страна производитель:	Нидерланды	США	Беларусь
Область построения (мм):	280 x 220 x 230	305 x 305 x 457	600 x 600 x 600
Количество экструдеров:	1	2	2
Камера:	Условно закрытая с подогревом	Закрытая без подогрева	Закрытая с подогревом
Материалы для печати:	Любые термопласты	Только PLA	Любые термопласты
Диаметр сопла (мм):	0.35	0,4	0.1-1.5
Тип используемой катушки:	Стандартная 750г.	Проприетарная 900г.	Стандартная 750г.
Лоток для катушки:	Да	Да	Да с предварительным подогревом
Максимальная температура сопла °C:	275	~230	320 и более
Интерфейсы:	USB. Ethernet. WiFi	USB. Ethernet. WiFi	USB. Ethernet. WiFi (опционально)
Умный экструдер:	Да	Да	Да
Калибровка платформы:	Автоматическая	Ручная	Автоматическая
Программное обеспечение:	Проприетарное	Проприетарное	Проприетарное
Защита:	Остановка подачи пластика, окончание пластика	Нет	Остановка подачи пластика, окончание пластика, отключение электричества, блокируема дверца
Встроенная камера:	Да	Нет	Опционально
Цена, $:	9120 (Без учета доставки и таможенных платежей)	6500 (Без учета доставки и таможенных платежей)	4500

Обзор 3D-принтера M3 DUO – выводы:

В заключительной части нашего обзора первой модели профессионального 3D принтера, разработанного и производимого в Республике Беларусь, настало время подводить итоги. Таким образом, изучив предоставленный образец, мы можем выделить следующие преимущества и недостатки M3 DUO в целом, и по сравнению с имеющимися на рынке аналогами.

Недостатки 3 D -принтера

К недостаткам платформы M3 DUO можно отнести “сырость” некоторых технологических решений. В частности, функция автоматической смены сопла еще не прошла апробацию среди конечных пользователей, и несмотря на очевидные преимущества, пока рано судить о надежности данного решения. Некоторым пользователям может прийтись не по душе закрытость платформы и в частности комплектного программного обеспечения. Компания явно решила пойти по пути крупных игроков и сразу отказалась от использования опенсорнсых решений.

Солидный вес устройства (более 100кг) не прибавит ему преимуществ, так же, как и существенные габариты – не в каждую дверь пролезет коробка размером почти метр на метр. Впрочем, это все-таки 3D принтер, а не MP3 плеер – оборудование займет свое место в кабинете (например) конструкторского бюро и “будет служить верой и правдой” без излишних путешествий в пространстве.

Преимущества M 3 DUO

Первым и очевидным преимуществом белорусского 3D-принтера можно назвать действительно большую область печати – 600х600х600 мм. Таких великанов не так и много на рынке. Отсюда прямо вытекает следующее преимущество для такой рабочей зоны – закрытая камера с подогревом. Печатая изделия подобных размеров, просто жизненно необходимо иметь закрытую камеру.

Интересным выглядит и экструдер собственной разработки. Он действительно работает существенно лучше своих классических собратьев, особенно что касается тока из сопла на холостом ходу – он полностью отсутствует. Весьма оригинальным выглядит решение подогревать катушку прямо в лотке, правда пока сложно судить о необходимости данной процедуры, но уж точно будет не лишним функция предварительной осушки пластика.

Таким оказался обзор первого белорусского 3D-принтера – благодарим вас за оказанное внимание . Если у вас есть вопросы или замечания по поводу написанного – сообщите нам при помощи формы обратной связи в контактах портала.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Какой 3D-принтер лучше? Этот вопрос себе задает каждый, кто готовится купить это инновационное оборудование.

Ресурс 3dhubs решил провести масштабный опрос, чтобы выделить лучшие модели. В нем приняли участие 5350 владельцев 3D-принтеров, ответы которых и позволили создать наиболее интересную общую картину. Оценка проводилась по целому ряду характеристик: качество сборки и печати, простота использования, текущие расходы, программное обеспечение и ценность. Таким образом, специалистам 3dhubs удалось выбрать топовую двадцатку лучших моделей 3D-принтеров 2017 года . Мы расскажем вам о первой тройке.

Makergear M2

Компания Makergear с 2009 года выпустила уже третье поколение 3D-принтеров в категории М2, и, по отзывам, это лучшие модели 3D-принтеров 2016 года в России и мире.

Основа принтера М2 сделана из стали, которая делает его конструкцию надежной и прочной. Платформа оснащена подогревом, что позволяет использовать нити PLA или ABS (203×254×203).

M2 - универсальный персональный 3D-принтер. Владелец может «подогнать под себя» бортовое управление, сменные насадки, обновленный двойной экструдер. К недостаткам можно отнести шумную работу.

Это отличный выбор для тех, кто только знакомится с 3D-печатью. 96% пользователей 3dhubs порекомендовали именно эту модель.

Zortrax M200

Еще один вариант, который можно поместить в список «Лучшие модели 3D-принтеров 2016 и 2017 года в России и мире». Принтер польского производства Zortrax хорош тем, что при профессиональном качестве сборки он очень прост в использовании.

M200 оснащен автоматизированной системой выравнивания платформы. На оборудовании возможна печать с использованием нити ABS.

Zortrax M200 - простой в использовании полупрофессиональный 3D-принтер, который производит надежные и точные копии. Его порекомендовало 98% пользователей 3dhubs, он подходит как для начинающих, так и для экспертов.

Craftbot

Компания CraftUnique выпустила первый принтер еще в августе 2014-го. Все желающие могли стать владельцами легкого в использовании и доступного в цене 3D-оборудования.

CraftBot - недорогой FDM-принтер с относительно большим (250х200х200) объемом сборки. Он печатает из PLA-, АБС- и HIPS-материалов с максимальным разрешением 100 мкм.

В целом принтер CraftUnique - отличный выбор для студентов, преподавателей и некоторых специалистов. 96% опрошенных в категории лучшего бюджетного принтера выбрали именно этот.

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.

Сенсорный 3D-принтер

Это принтер типа экструдер (экструдер - машина для размягчения (пластикации) материалов и придания им формы путём продавливания через профилирующий инструмент (т. н. экструзионную головку), сечение которого соответствует конфигурации изделия). Файлы печатаются с флешк, а также есть сенсорный интерфейс. Устройство обладает исключительно большой областью печати 27.5x 27.5x 21 см.

CB принтер

Переносной принтер. Выволит модели до 20 х 26 х 18 см хотя и медленно, в 100mm/мин. Два сопла доступны в 0,3 мм и 0,5 мм. Эти машины доступны с лета 2012 года.

Пока только прототип, поэтому извините за фото, но модель включена в список за и крутость: File2Part Gutenberg - первый полноцветный принтер для любителя. Планы на будущее включают использование химических веществ в струйной печати до обработки пластика, что даст возможность придать изделию различную гибкость, и все это в рамках одной модели принтера. Машина способна создавать вещи до 13,6 х 13,6 x13.6 см.

Очень ожидаемый стереолитографический принтер для начинающих любителей. Размеры изделия составляют 12,5 х 12,5 х 16,5 см.

Makerbot Replicator 2

Самый известный принтер для любителей. Двойной экструдер модели печатает в двух цветах, но не может смешивать их. Максимальный размер сборки составляет 28,5 х 15,5 х 15,3 см.

Это - Bugatti Veyron настольных по цене чуть менее £ 100.000. Что делает Connex действительно особенным, так это то, что она может пускать струю из двух материалов одновременно, что означает, что вы можете смешивать цвета, хотя выбор цветных смол ограничен. Один объект может иметь 14 уровней гибкости. Размер сборки 34,2 х 43,2 х 20 см.

Бюджетная модель 3D-принтера около 300 фунтов: устройство работает с невысокими температурами плавления. Модель сделана из дерева . Существует портативная версия для тех, кто стремится сохранить пространство, хотя это стоит дороже, так как работает от батарей. Можно только гадать, что вы хотели бы произвести, если бы, скажем, взяли его в самолет в качестве ручной клади. Максимальный размер сборки составляет 11,4 х 14 х 10,2 см.

Stratasys Mojo 3D-принтер

Это устройство вне досягаемости для любителей, так как является промышленным принтером. Разрешение печати составляет 0,17 мм, а максимальный размер объекта составляет 12,7 х 12,7 х 12,7 см.

Британский принтер на основе Arduino продается как в комплекте с неокрашенной деревянной рамой или значительно дороже с алюминиевой. Скорость сборки не высока, но для недорогого входа на рынок для кого-то с достойными инженерными навыками - это отличный способ для начинания.

Up! 3D Plus

Один из простыз 3D-принтеров, но стальной и вполне надежный. Возможно построить объекты с толщиной слоя 0,2, 0,25, 0,35 и 0,4 мм. Нет встроенной памяти, ни сигнальных ламп, кроме светодиодов, которые мигают, когда температура поднялась. Качество вывода отлично для такой дешевой модели, возможно, это за счет сравнительно медленной скорости печати. Прилагаемое программное обеспечение вычисляет расчетное время печати и количества материалов, необходимых в работе. Для бюджетного принтера получаюстя довольно большие модели с размерами до 14 х 14 х 13,5 см.

Оставьте свой комментарий!

Период становления любой новой отрасли порождает массу концепций и их практических реализаций. Широкое распространение трехмерная печать получила только в последние годы и предугадать перспективность той или иной технологии пока еще достаточно сложно. На сегодняшний день самое многочисленное представительство в «домашнем» сегменте этого рынка имеют 3D-принтеры с послойным наплавлением (FDM) , а сложную геометрию повышенной точности позволяет воплотить стереолитография (SLA) . При этом уже в рамках указанных технологий также идет конкурентная борьба за место под солнцем. Точнее, своеобразная дифференциация по «нишам».

Как выбрать хороший 3D принтер?

Виды 3D-принтеров

3D-принтеры с послойным наплавлением принято классифицировать по типам реализуемой кинематической схемы.

• Со столом, двигающимся в горизонтальной плоскости (конструкция Йозефа Прюши). Наиболее простые и доступные. В силу объективных причин имеют невысокую точность и ограничения по видам применяемого пластика из-за сложности обеспечения нужного температурного режима.
• Со столом, двигающимся только по вертикали (H-bot, CoreXY, Ultimaker и вариации). Каждый подвид имеет свои достоинства и недостатки, но в целом 3D-принтеры данного класса печатают лучше первых, имеют неплохой потенциал для усовершенствования и поддерживают всё существующее разнообразие современного пластика (теоретически).
• Дельтаобразные принтеры и роботы . Самые скоростные из FDM-моделей, но с очень высокими требованиями к жесткости рамы, точности изготовления опор и направляющих, весу подвижной части, мощности «мозгов» и т.д.

Первые стереолитографические принтеры основывались на технологии полимеризации специальной смолы под воздействием лазерного излучения определенной волны и стоили больших денег. В принципе, за последних пару лет ситуация изменилась только в отношении цены фотополимеров. Неоспоримым достоинством этой категории устройств является высокая точность печати, достаточная для мастер-моделирования, задач ювелирного бизнеса и элитной стоматологии.

Второй, не менее важный аспект качества 3D-печати — используемые материалы. Для FDM-принтеров их разнообразие на порядок выше. Чего стоит только большая группа инженерных пластиков: со стекло- и угленаполнением, тугоплавких, токопроводящих, гибких и т.д. Естественно, правильно работает все это богатство исключительно при соблюдении нужных температурных условий в процессе печати, что достигается, главным образом, в закрытых конструкциях типа «кубик».

В лагере фотополимеров дела еще печальнее, постольку их ассортимент гораздо скромнее. К тому же, от цвета материала (длины волны) там зависит время печати, а разница реально впечатляет. Ну и ценники относительно гуманными здесь можно назвать только для «ширпотреба». При этом темпы развития этой категории расходных материалов выше, как и динамика снижения их стоимости.

В своем обзоре мы постарались охватить все востребованные направления условно домашней 3D-печати по состоянию на конец весны 2019 года.