Напечатай мне дом

А вот давайте поговорим за 3D-принтеры. Я уже, помнится, неоднократно высказывался насчёт того, что это явление не будет сильно распространено и пользоваться широким спросом, пока ценник на эти аппараты не будет в пределах разумного. Надо признать, что пока ситуация не изменилась в лучшую сторону. Хорошие и условно хорошие модели всё ещё стоят неприличных денег — начиная от 50 тысяч рублей и заканчивая плюс-минус бесконечностью.

С другой стороны — на всяких АлиЭкспрессах и прочих торговых китайских площадках сейчас можно приобрести себе комплект запчастей для 3d-принтера DIY (Do it yourself), или по-нашенски — «сделай сам». Стоят такие комплекты от 7-10 тысяч и зачастую требуют очень прямых рук для сборки, настройки и юстировки. Соответственно, данная тема остаётся доступна либо гикам с техническим уклоном, либо «богатым Буратино», либо организациям.

Это касается, разумеется, тех 3д-принтеров, которые печатают пластиком, а не эмульсионные и прочие лазерные. Про вторые и третьи в бытовых условиях вообще не могу ничего сказать, поскольку не щупал и рядом даже не видел.

А вот 3д-принтер который печатает пластиком — побывал у меня в руках и позволил более подробно изучить вопрос. Попался под мою горячую руку PICASO 3D Designer. Среднерыночная стоимость — около 120 тысяч рублей.

Машинка представляет собой помещённый в красивый корпус стандартный набор любого подобного 3д-принтера. Направляющие головки по осям x и y с шаговыми двигателями и подъёмный подогреваемый рабочий стол. Имеет в своём распоряжении одно сопло, т.е. печатать можно только одним пластиком за раз. Что я под этим имею в виду — расскажу чуть далее. Умеет печатать либо напрямую с карты памяти microSD, либо из своей программы Polygon, которая используется для тонкой настройки печати и так называемого слайсинга.

Это странное слово обозначает, что программа возьмёт 3д-модельку, которую вы ей подсунете и нарежет её на слои. Чем тоньше слой в настройках — тем их больше будет. В процессе нарезки — программа пишет своеобразный скрипт движения головки принтера и подачи пластика. Т.е. рисует маршрут по которому будет бегать и печатать головка. Также там настраивается заполнение модели. Для удешевления печати и уменьшения веса — сплошные модели зачастую печатаются не монолитными, а с «сотами». Чем выше процент заполнения — тем мельче соты. Если особой прочности от детали не требуется — заполнение можно ставить 10-15%, это значительно ускорит время печати.

Умеет работать с пластиками PLA и ABS. Что это за адские буквы и чем они отличаются? Сейчас объясню в двух словах.

Пластик

ABS — это прочный пластик. Натуральный ABS имеет до окраски бежевый оттенок. Пластичность ABS позволяет легко создавать элементы различных соединений и крепежа. Он легко шлифуется и обрабатывается. ABS растворяется в ацетоне, что позволяет склеивать детали и добиваться очень гладкой поверхности.

PLA пластик создается из самых разнообразных продуктов сельского хозяйства – кукурузы, картофеля, сахарной свеклы и т.п. – и считается более экологичным, чем ABS, в основе которого лежит нефть. Изначально он применялся для изготовления продуктовых упаковок. В своем естественном виде он прозрачен и поддается окраске, в результате чего можно добиться также разной степени прозрачности. PLA такой же прочный, но более жесткий, чем ABS, поэтому его сложнее использовать для соединений различных элементов. Распечатанные объекты, как правило, более гладкие и блестящие. PLA немного труднее шлифовать и обрабатывать, чем ABS. Более низкая температура плавления делает PLA непригодным для ряда ситуаций – например, за день в нагретом салоне автомобиля детали из него могут деформироваться и «потечь». PLA растворяется в дихлорэтане.

На самом деле, разумеется, отличий значительно больше.

ABS обязательно требует подогреваемого стола и боится сквозняков, PLA этого недостатка лишён и наоборот — при охлаждении позволяет добиться более чётких граней.

ABS — требует высоких температур при печати и в связи со своей «химической» природой — сильно пахнет. PLA при нагреве практически не издаёт неприятных запахов.

Оба пластика не любят влажную среду. Реагируют по разному, но лучше избегать повышенной влажности при хранении и использовании.

Ну, и подытожив: ABS — годится для профессиональной печати и устойчив к механическим воздействиям, PLA — в связи с разнообразием цветов больше подходит для художественных работ.

Принцип работы

Принцип работы у подобных принтеров примерно одинаков: филамент разматывается с катушки, попадает в проталкивающий механизм, нагревается в экструдере и проталкивается через сопло.

От размера сопла и интенсивности подачи пластика в экструдер — зависит толщина слоя печати.

Соответственно — если у принтера две печатающие головки — он может одновременно использовать два вида\цвета пластика для печати. Для чего это может использоваться? Например для печати двумя цветами, что очевидно. Но есть и ещё одна сфера применения.

Принтер по своей физической модели не может рисовать провисающие детали. Соответственно для этого ему необходимо рисовать так называемую поддержку. Это тонкие стенки, которые поддерживают висящие элементы. При использовании двух цветов пластика — проще будет определить где поддержка, а где сама модель, а также можно использовать разнородность пластиков, если заправить одно сопло PLA пластиком, а второе ABS.

Вот так выглядит модель подготовленная к печати в программе.

В этой модели программа насчитала 366 слоёв. Печатать она их будет примерно 2 часа. Сами слои относительно небольшие. Вот первый слой модели.

По ободку вокруг модели можно определять насколько хорошо прилипает пластик к столу. Это очень важно, поскольку сдвинутая модель — испорченная модель. Позиционирование головки слишком точное, чтобы можно было просто вернуть всё обратно и продолжить печать.

Печать модели отображается почти в реальном времени — программа отрисовывает линии задания которые передала в принтер. Сам процесс печати не особо интересный, но медитативный. Кстати, в связи с теми же самыми сдвигами модели, не совсем корректными настройками печати и прочими нюансами — принтер лучше не оставлять надолго без присмотра. В моей модели была проблема в захвате филамента шестерёнками и иногда он грел экструдер без пластика, что приводило к пережиганию остатков пластика в отверстии сопла со всеми вытекающими последствиями в виде запаха и дыма.

Вот так выглядит сам процесс печати.

В тот раз модель не получилась из-за некорректной настройки температуры печати. В результате — слои по краям немного приподнимались головкой, что привело в конечном итоге к сдвигу модели.

Вот так выглядит недопечатанная модель из ABS пластика. На срезе можно видеть те самые соты заполнения.

А вот готовая моделька из PLA пластика. Одна из многих получившихся пока принтер был у меня на тестировании.

ИТОГ

У меня есть несколько мыслей — для чего данные принтеры могут применяться на текущий момент. Это прототипирование (создание прототипов деталей для дальнейшего серийного производства), это создание единичных запчастей которые сложно найти на рынке — шестерёнки, корпуса, заглушки, упоры и так далее, это художественные и бытовые работы — скульптуры, бытовая утварь, элементы декора.

На текущий момент пока не представляется возможным представить — что делать с этим аппаратом после того как схлынет первая радость обладания им. Он слишком громоздок, шумен, капризен. Т.е. для развлечения его лучше не брать, быстро надоест, особенно если вы не моделируете в 3д самостоятельно, а берёте готовые модели из интернета как это делал я. Для работы возможно он и пригодится, но тут может встать вопрос о целесообразности и окупаемости аппарата. Килограмм пластика стоит около двух тысяч на текущий момент. Себестоимость среднестатистической модельки из интернета — это примерно 50-70 рублей. Стоимость аппарата я вам называл уже выше.

Если есть лишнее место в доме — можно приобрести туда постоять 3д-принтер, но уверяю вас, что вспоминать о нём после первой недели-двух вы будете всё реже и реже и только в те моменты, когда будете протирать его от пыли.

Как итог — повторю свои слова: пока ценник на эти принтеры не выйдет на уровень обычных принтеров, т.е. в районе 6-10 тысяч за аппарат в готовом к использованию виде — они будут крайне мало распространены и останутся уделом профессионалов, которым эти принтеры действительно нужны, или энтузиастов, которым куда-то хочется пристроить свои шаловливые руки.

Метки , , , , , , , , . Закладка постоянная ссылка.

One Response to Напечатай мне дом

  1. Пинг блога:Почувствуй себя принтером - ZERGeich.com

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.