Обзор: какие выбрать 3D принтеры в 2017 году

Ещё недавно 3D принтеры встречались довольно редко и стоили больших денег. Но прогресс не стоит на месте – сейчас устройства для трёхмерного моделирования можно заказать в любом интернет-магазине. Есть и готовые варианты, и сборные модели.

3D-принтеры – перспектива развития молодежи

Объемную печать из пластика можно с успехом применять в обучающих программах образовательных учреждений. С помощью 3D принтеров создаются объёмные экспонаты с целью визуализации преподаваемых лекций и уроков. А также проводится обучение 3D моделированию с наглядным конечным результатом в виде реальной модели. Интерес к таким вещам возникнет даже у самого ленивого человека. 

Большой ассортимент 3D принтеров несёт в себе некоторые трудности: тяжело правильно подобрать устройство для образовательных целей, и при этом не переплатить за лишний функционал. А каким он должен быть? Давайте посмотрим.

Виды 3D принтеров

Изначально разберёмся, какими бывают 3D принтеры:

• DIY-KIT, или “сделай сам” – они обладают готовым комплектом деталей и подробной инструкцией, которая описывает весь процесс сборки. Их функционал можно формировать на свой вкус и потребности. Но нужно обладать определёнными техническими навыками, чтобы правильно всё собрать и получить готовый к работе инструмент. Как правило, это непросто. Обычно такие устройства недорогие по цене. Если в образовательном учреждении нет специалистов, готовых к подобному эксперименту, то вам нужно полностью готовое к работе устройство “из коробки”;
• Готовые модели – считаются самыми популярными. Они более дорогие, в отличие от сборных. Зато, сразу готовы к работе.

В образовательные учреждения нужно выбирать FDM (FFF) принтеры. Они печатают методом наплавления. Наполнителем выступает специальный термопластик. Он с повышением температуры переходит в полужидкое состояние, а остывая – затвердевает. Через экструдер происходит его подача на печатающую головку, которая слоями создаёт изделие. Такие 3D принтеры являются самыми доступными из всех моделей.

Термины FDM и FFF являются абсолютно идентичными по смыслу и значению. Технология FDM была придумана С. Скоттом Трампом. На данный момент срок действия её оригинального патента истёк. Энтузиасты трёхмерной печати придумали аналогичную аббревиатуру FFF, чтобы не возникало юридических ограничений.

Теперь давайте рассмотрим, какие виды термопластика бывают, и в чём их преимущества.

Расходный материал

Выделяют две основные группы. Первая - это ABS-пластики. К ним относятся помимо ABS такие виды как Nylon, PC, HIPS, PC-ABS. И PLA-пластики, в которую входят PVA, PET, PETG, Wood, Flex, TPE, TPU.

ABS-пластики

Материал обладает повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам, хорошо переносит перепады температуры и поддаётся механической обработке. Чистовая обработка полученной модели может проводиться при помощи ацетона. Такие работы обязательно делайте в помещениях, где есть вытяжка. Цена за 1 кг термопластика - около 1 100 рублей.

Важно, чтобы принтер обладал закрытой рабочей камерой и подогреваемым столом, так как пластик склонен к усадке. Как правило, в таких устройствах можно самому устанавливать температуру у площадки и во всей камере, с целью получения более качественных готовых моделей (исключается деформация модели при печати)

PLA-пластики

Продукт экологически чистый, так как сырьем для производства служат биологические отходы растительного происхождения – соевый белок, крахмал, сахарный тростник, кукуруза, целлюлоза. Изделия из этого материала не подходят для длительного использования (период их разрушения при температуре 30 градусов Цельсия и влажности воздуха около 80 процентов составляет около двух лет). Их нельзя оставлять в помещении с прямыми солнечными лучами.

Преимущества расходника: не имеет усадки и температурных деформаций, отсутствует неприятный запах при печати, обладает хорошими свойствами скольжения у готовых моделей (отлично подойдут для моделирования механики), низкая температура плавления. Готовые модели из PLA-пластика можно покрывать грунтовкой и окрашивать. Цена килограммовой катушки – 1 150 рублей.

Для такого пластика не обязательно наличие площадки для подогрева. Но необходим хороший обдув модели в процессе печати – так можно получить острые грани без загибов и трещин

Некоторые модели принтеров используют в работе картриджи с пластиком, на которых стоит чип. И он не даст применять расходные материалы других производителей. И их цена бывает довольно высока. К счастью, эта проблема решаема. Нужно просто “перепрошить” чип. Для этого понадобится специальное плато, корпус для расчипизатора, и программный код, который нужно прописать вместо старого. Если нет желания читать форумы для энтузиастов 3D-печати, то выбирайте устройства без чипованных картриджей.

Размер рабочей камеры и минимальная толщина слоя

Для нужд образования хорошо подойдёт камера среднего или маленького объёма. Чем он больше – тем выше цена на принтер. Нужно определиться, какие модели вы хотите делать в процессе обучения. Но объёма построения в 300 мм будет более чем достаточно.

Чтобы получить модели высокого качества, используется маленькая толщина слоя. Она зависит от диаметра сопла экструдера. Однако при этом страдает скорость печати – на самом маленьком слое она может составлять до нескольких часов в зависимости от размера конечной модели. Оптимальная величина диаметра сопла по соотношению скорость/качество/прочистка – 0,3 мм.

Особенности конструкции

Немаловажную роль играют и материалы, из которых изготовлено само устройство. К примеру, выполненные из алюминия или стали несущие конструкции, как правило, очень прочны и долговечны. Существуют 3D-принтеры с двумя экструдерами, что позволяет получать двухцветные модели.

Абсолютно все 3D-принтеры достаточно шумно работают. Их нужно устанавливать в то место, где есть хорошая проводка. Устройство потребляет ощутимое количество электроэнергии.

Наличие вспомогательного софта и русской поддержки

Для работы с 3D принтерами требуется наличие вспомогательного программного обеспечения. Кроме собственных форматов моделей, ПО принтера обычно распознает и уметь читать такие распространенные форматы как STL, доступный в 3D MAX. Микроконтроллер принтера не может распознать саму 3D модель, для этого используется специальное ПО, куда входит Slicer. Программа "слайсер" нужна для перевода 3D модели в набор слоёв, понятный для управляющего кода 3d-принтера. Существует много программ, которые позволяют упростить процесс построения трёхмерных моделей, разрезать объект на части для его дальнейшей печати. Подобное ПО поставляется производителями принтеров.

В Windows 10 теперь доступна своя программа для работы с 3D-моделями и 3D-печатью Print 3D.

Немаловажным нюансом является и наличие технической поддержки на русском языке. На первых порах часто возникают вопросы по печати моделей, настройке и эксплуатации оборудования.

А теперь рассмотрим 7 моделей 3D принтеров, подходящих для образовательных учреждений.

3Diy Prusa i3 steel Bizon

Устройство компактных размеров – 510*560*580 мм и весом до 15,5 кг. Производитель – Россия. Рекомендовано как настольный прибор с подогреваемой платформой для наглядных школьных уроков. Печатает методом наплавления. Есть как готовые модели в сборе, так и для самостоятельной сборки.

Видео руководство по сборке принтера:

Характеристики следующие:

• Диаметр сопла – 0,4 мм.
• Объем построения 300×300×340 мм.
• Скорость печати – 30–100 мм/с.
• Интерфейсы – дисплей, USB, Card Reader.
• Подходящие расходники – все типы пластика.
• Программное обеспечение в комплекте - Repetier-Host, Slic3r, Cura.

Цена до 50 тыс. рублей.

Wanhao Duplicator i3 Plus

Китайский принтер. Продолжение линейки Duplicator i3. Три подшипника скольжения купируют вибрации экструдера при работе. Поставка принтера осуществляется в разобранном виде. Сборка занимает около 15 минут. Печатает методом наплавления. Есть русская поддержка.

По сборке можно привести в пример этот ресурс - http://3dtoday.ru/blogs/sergey/browse-3d-printer-wanhao-duplicator-i3-plus. Там она описана достаточно подробно.

Характеристики:

• Диаметр сопла – 0,4 мм
• Объем построения – 200×200×180 мм.
• Скорость печати – 10–70 мм/с.
• Стандартный интерфейс – дисплей, карта памяти, флеш-накопитель.
• Подходящие расходники – ABS и PLA-пластик.

Габариты и вес небольшие – 400*410*400 мм и 10 кг соответственно. Цена до 30 тыс. рублей.

Принтер Zenit

Универсальный российский прибор, предназначенный для использования в образовательных учреждениях – школах, лабораториях, проектных студиях. Соблюдена полная безопасность – корпус закрытый. Поэтому, устройство может использоваться даже в детских садах и младших классах с физико-математическим направлением. Характеристики:

• Диаметр сопла – 0,3 мм
• Область построения – 240×215×230 мм.
• Скорость печати – 35 см³/ч
• Стандартный интерфейс - USB, Card Reader.
• Подходящие расходники – любой пластик кроме RUBBER.
• Программное обеспечение в комплекте - RepetierHost, Slic3r

Средняя стоимость – 90 тыс. рублей.

Принтер Prusa i4

Линейка принтеров этого бренда широка. Печатают методом наплавления. Из общих характеристик можно выделить наличие одного экструдера. Преимущества:

• Совместимость со всеми типами пластика.
• Печать через – SD-карту, USB интерфейс, G-code и прочее.
• Высокая скорость печать – 150 мм/с.
• Программное обеспечение в комплекте - Cura, Slic3r

Цена – около 28 тыс. рублей.

IRWIN Magnum Creative 2 UNI

У прибора интересный круг задач – помимо традиционных типов пластика принтер оперирует пластичным пищевым сырьем. Например, шоколадом и тестом. Выполнен из стального каркаса. Механизм натяжения нити – протяжной. Он позволяет исключить её прерывание. Принтер обладает небольшим весом – 12 кг. Производитель – Россия. Характеристики:

• Диаметр сопла – 0,3 мм
• Область построения – 260×170×170 мм.
• Скорость печати – 35 см³/ч
• Интерфейс - Card Reader, LCD экран
• Тип расходников – любой.

Цена – 115 тыс. рублей.

Picaso 3D Designer

Удобный прибор российского производства для трехмерной печати, управляемый с ЖК-монитора.

Из преимуществ: создание средних и больших моделей, абсолютная безопасность, автоматическая подача пластика, дистанционное управление без подключения к ПК.

Он способен печатать слои с минимальной толщиной в пятьдесят микрон. Модели выходят очень гладкими. Показывает один из лучших результатов при печати ABS-пластиком.

Стоит отметить высокую точность позиционирования по осям. Это помогает качественно печатать объекты с маленькой детализацией.

Видео обзор

Характеристики:

• Диаметр сопла – 0,3 мм.
• Область построения – 200×200×210 мм.
• Скорость печати – 30 см³/ч
• Интерфейс - USB, Card Reader
• Совместим с любым типом пластика.
• Программное обеспечение в комплекте - PICASO 3D Polygon

Цена – 118 тыс. рублей.

DaVinci miniMaker

Бюджетный принтер. Лучшее решение для ознакомления с принципом работы в образовательных целях. Производитель – Тайвань. Характеристики:

• Количество экструдеров - 1.
• Диаметр сопла – 0,4 мм.
• Область построения – 150×150×150 мм.
• Интерфейс поддерживает только флеш-накопитель.
• Тип подходящего пластика – PLA.

Обладает небольшими габаритами и весом – 39×33×36 см и 11 кг соответственно.

В преимущества также можно отнести экологическую безопасность прибора, простоту работы и невысокую стоимость – около 25 тыс. рублей.

Принтер использует картриджи с чипом, поэтому для применения катушек с пластиком других производителей нужно будет «перепрошить» чип. Сделать это не сложно, прочитав руководство по ссылке выше в этой статье.

Как итог

Мир технологий постоянно развивается. Чтобы ориентироваться в современных реалиях, требуется быть в курсе новейших методов обучения. Программы постоянно обновляются, пособия перестают быть только в печатном виде, электронные материалы становятся обыденностью. Принтеры для трехмерной печати – уже не новое слово в технологическом мире. Они помогут будущим специалистам воплотить собственные идеи в жизнь, или загореться новыми.

Сравнение принтеров

Для наглядности приводим таблицу сравнения рассмотренных моделей 3D принтеров друг с другом.