Как выбрать три д принтер
Как выбрать 3D-принтер: руководство для начинающих
Автор этого поста увидел первую 3D-модель, распечатанную на принтере, около 10 лет назад. Шло собрание в огромном российском рекламном агентстве, которое использовало возможности 3D-печати для того, чтобы печатать демонстрации очень дорогой сувенирки — её предстояло сделать из меди, бронзы, серебра и совсем мелкие штучки из золота. Мы с коммерческим директором тогдашней компании крутили в руках будущие статуэтки и значки из буро-серо-синего пластика, с неаккуратными заусенцами, «провалами» и т.д. Нам это казалось восьмым чудом света — и, когда нам отдали макеты насовсем, мы радовались как дети и уже в машине шутили, что круто было бы печатать на принтере блинчики, пирожные и колбасу. Никогда мы ещё не были так близки к предсказанию будущего.
Когда хозяин купил 3D-принтер, а ты понял, как выглядит безысходность
Сегодня 3D-принтеры стали настолько доступными, что практически каждый может купить свой just for fun (и покупает — мы в Gearbest как никто об этом знаем), например, чтобы напечатать с ребёнком новогодние снежинки или игрушки, сделать макет для работы, самолётик для хобби или элементы для какого-нибудь невероятного DIY. Более того, нередко 3D-принтер занимает своё почётное место рядом с давно упокоившимся домашним принтером и хозяин иногда совестливо подумывает наконец что-то напечатать. Ну хотя бы Эйфелеву башню и Триумфальную арку для сестрёнки, увлечённой французским языком.
Такая популярность неудивительна — 3D-принтеры появляются едва ли не каждую неделю: доступные, с отличными расходниками, многофункциональные. И эта тенденция приведёт к одному: принтеры поселятся дома у всех как рабочий инструмент, помощник, игрушка, обучающий комплекс.
Очень ждём 3D-принтеры нового поколения
Теория, которая нужна, чтобы понять, какой он, ваш 3D-принтер
Хоть статья и для новичков, избежать терминов не получится — большой путь начинается с первого шага. Поэтому прежде всего нужно поинтересоваться, какая у 3D-принтера технология печати. Большинство принтеров любительского уровня используют технологию, которая называется «Fused Deposition Modeling» (FDM), она же «Fused Filament Fabrication» (FFF), она же «Plastic Jet Printing» (PJP). Технология печати проста и понятна: слои пластика (редко — другого материала) накладываются друг на друга и формируют ту фигуру, которую вы смоделировали. То есть изделие как бы складывается из множества горизонтальных сечений, сформированных из пластика, который экструдируется из горячего сопла (пластиковая нить плавится) и сразу после экструзии застывает.
Бывают ещё SLA-принтеры, в которых печать происходит за счёт того, что смола взаимодействует с лазером и затвердевает по мере создания фигуры. Такие принтеры печатают ультра точные и детализированные изделия.
Основной материал для любительско-DIY-домашней печати — цветной пластик, который чаще всего продаётся в виде нитей на катушках (редко — в коротких отрезках). Но, как мы помним из школьного курса химии, пластик тоже бывает разный и каждый вид материала имеет свои свойства прочности, хрупкости, прозрачности, пластичности и т.д. Чаще всего материал называют ABS-нить или PLA-нить. И это не просто аббревиатуры.
АБС-пластик довольно ударопрочен и долговечен, не ломается на сгибах. Он называется по первым буквам компонентов: акрилонитрил (до 35%), бутадиен (до 30%), стирол (до 60%). Это нетоксичный и безопасный материал, с которым можно работать в присутствии детей. Однако на открытом солнце и морозе пластик может потерять внешний вид.
PLA (полилактид) — крайне термопластичный полиэфир, который является более хрупким и менее «живучим», чем ABS. Абсолютно экологичен и биоразлагаем. ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника. Этот тип пластика отлично держит форму и имеет хорошее трение, поэтому, если вы собираете что-то из подвижных деталек, посмотрите на ПЛА.
Если разделить совсем грубо, то АБС больше для профессионалов, а ПЛА — для начинающих любителей.
Выбирая материалы, обратите внимание на размер катушки и диаметр нити — они должны соответствовать техническим требованиям вашего принтера.
Толщина слоя 50, 100 и 200 микрон — разница, конечно, есть
Autodesk Inventors Fusion
Кстати, в мире 3D существую МФУ, как и в мире печатных принтеров. Как правило, 3D-МФУ включают камеры для удалённого мониторинга печати, обычные принтеры, сканеры и многое другое.
С чем нужно обязательно определиться перед тем, как заказать свой 3D-принтер?
Можно купить лишний мобильник «на посмотреть, чё за оболочка», пару внешних дисков, наушники из любопытства и даже второй видеорегистратор, но купить 3D-принтер с бухты-барахты — история сомнительная: он большой, займёт много места, стоит нормальных денег и вообще требует ответственного подхода и осознания, что к нему будут нужны километры расходников (к счастью, в основном, недорогих). Тут почти как с котом — берёшь раз и навсегда. Но не потому что трудно перепродать в случае чего, а потому что душой прикипаешь.
Ваш дом наполнится милотой и забавными фигурками
Итак, с чем нужно определиться.
Если у вас есть особые советы, которые могут дополнить статью, пожалуйста, пишите в комментариях — как показывает опыт Хабра, комментарии зачастую дают +500 к полезности публикации. Давайте разбираться в дебрях 3D-печати вместе!
Ещё несколько моделей, которые нам очень нравятся:
Как выбрать 3D-принтер
и зачем он нужен?
Содержание
Что это такое?
Форм-фактор
Технология печати
Используемые материалы
Область печати
Высота слоя
Скорость печати
Количество сопел
Комплектация
Способ загрузки модели
Дополнительные фишки
Какой 3D-принтер купить?
Что это такое?
3D-принтер создаёт предметы из разных видов пластмасс. В него загружают катушку толстой лески, которая служит источником сырья. Устройству задают программу — трёхмерную модель готового изделия. Оно нагревает пластик, подавая его через сопло — насадку с узким отверстием. Расплавленный материал укладывается слоями. После этого на платформе остаётся готовая деталь заданной формы. Новички выбирают 3D-принтеры для создания коллекционных моделей, фигурок к настольным играм и декора. Профессионалы изготавливают детали для бытовой техники, автомобилей и мебели — от ручки холодильника и декоративной накладки на тумбочку до приборной панели машины и бампера. А в крупных мастерских трёхмерные принтеры используются для серийного производства продукции. Они работают на заводах HP, выпускающих электронику, и в мастерских металлургической корпорации Norsk Titanium. А принтеры Prusa и RepRap вовсе занимаются саморепликацией — производят детали для своих «клонов», которые отгружаются потребителям.
Форм-фактор
Настольный 3D-принтер подойдёт для дома или обучения в школе. По размерам он не больше кухонной мини-печи или прикроватной тумбочки. В таком устройстве можно изготовить коллекционную фигурку высотой до 25–35 сантиметров или декоративную пластину размером до 30×30 см.
Для бизнеса лучше выбрать 3D-принтер для установки на пол. Он напоминает шкаф по габаритам и весит до 100–200 кг. Такая модель подойдёт для производства накладки для мебели размером до 1×1 м, статуэток высотой до 80–150 см и похожих деталей.
В промышленности используются трёхмерные принтеры, сравнимые по размерам с комнатой или квартирой-студией. Такие агрегаты устанавливаются в помещении до 5×5 метров. В них изготавливают бамперы для автомобилей, трубопроводы сложной формы и отделочные материалы для строительства.
Технология печати
Для дома выбирают 3D-принтеры с технологией послойного наплавления. Их обозначают аббревиатурами FDM, FFF и PJP — это разные названия одного и того же процесса. Они накладывают слои горячего пластика друг на друга. Такие модели дешевле — от 10–15 тысяч рублей. Они проще в обслуживании и менее требовательны к качеству материала. Но при печати сложных деталей могут быть отклонения в размерах на 1–2 мм и заусенцы. Конечно, их можно убрать ножом и напильником, но это потребует больше сил и времени.
В серийном производстве мелких предметов используют технологию стереолитографии (SLA). В таких устройствах нет нагревателей — в качестве сырья подойдут особые виды пластика, которые затвердевают на свету. Принтер выдавливает жидкий материал через узкое сопло, одновременно направляя на заготовку мощный лазер. Эти модели более точные — погрешность не превышает 0,05–0,1 мм. Они лучше справляются со сложными изгибами и не оставляют заусенцев. Но стоимость SLA-принтеров выше — от 30–40 тысяч рублей. Также они чувствительны к качеству сырья и требуют точной настройки.
Выбор не рекомендованного материала или неподходящих настроек — серьёзная ошибка. В лучшем случае вы испортите готовый продукт. Исправить его получится только механическим путём — обрезкой или полировкой. Приклеить ещё один кусок пластика в 3D-принтере не получится. В худшем случае можно сломать дорогостоящий агрегат.
Используемые материалы
Очень важно, чтобы производитель допускал работу с определённым видом материала. Если его нет в списке, лучше не рисковать — пластик с иными характеристиками может повредить сопло и другие чувствительные детали устройства. Перед покупкой внимательно ознакомьтесь с инструкцией и техническими характеристиками.
Для хобби
Самый популярный вид пластика для трёхмерной печати — ABS (АБС). В жидком состоянии оно частично испаряется. Поэтому и подходит только для взрослых, которые работают в респираторе и защитных очках в помещении с хорошей вентиляцией. Застывший ABS-пластик твёрдый и прочный, выдерживает большие физические нагрузки и перепады температуры. Но он становится хрупким на морозе и выцветает под прямыми лучами солнца.
Для дома лучше выбрать 3Д-принтер, работающий с полилактидом (PLA). Этот органический пластик производят из кукурузных стеблей, сахарного тростника и другого растительного сырья. Он не содержит вредных веществ и безопасен для детей. При работе с ним расстроит только резкий запах, но можно обойтись без респираторов и очков. PLA-пластик приятен на ощупь и хорошо переносит трение — отлично работает в подвижных соединениях вроде шарниров в руках и ногах кукол. Но он хрупкий и недолговечный — подходит скорее для декора и игрушек.
Для серийного производства
В мастерских используют другие виды пластика. Поликарбонат прочный и жёсткий, устойчивый к ультрафиолетовому излучению и сильным перепадам влажности. Полиуретан мягкий и приятный на ощупь, долго сохраняет презентабельный внешний вид. Нейлон безопасен для организма человека — из него изготавливают даже корсеты, бандажи и другие медицинские приспособления.
Акрил легко принимает сложные волнообразные формы — подходит для производства декора. Чтобы работать с этими полимерами, нужно тщательно подбирать температуру нагрева, поддерживать стабильную температуру и влажность в помещении, а также соблюдать технику безопасности.
Для крупных масштабов
Промышленные трёхмерные принтеры работают с привычными материалами — керамикой, металлами и древесной стружкой. Они производят мебель, сантехнику, автомобильные запчасти и строительные конструкции намного быстрее человека.
Область печати
При выборе трёхмерного принтера всегда уточняйте полезные (а не номинальные) размеры камеры: высоту, ширину и глубину. Фактически это и есть максимальные габариты изготавливаемой вами детали. У домашних принтеров полезные размеры камеры не превышают 50×35×35 см — в неё помещается большой электрочайник. У профессиональных моделей габариты достигают 150×75×75 см — можно создавать статуэтки ростом с человека. У промышленных агрегатов размеры камеры измеряются метрами — обычно масштабы детали ограничены только прочностью используемого материала.
Высота слоя
Чем меньше эта цифра, тем больше сходство готового изделия с моделью. При печати с высотой слоя 200 микрон деталь получается ребристой. На ней много заусенцев, которые приходится удалять напильником, ножом или наждачной бумагой. 100 микрон достаточно для деталей бытовой техники, детских игрушек и других предметов, где не важна точность. Поверхность шершавая на ощупь, но внешне дефекты почти не видны. Разрешение 50 микрон и менее нужно для подвижных соединений, сложного декора и глянцевых изделий. Материал получается гладким и требует лишь минимальной полировки.
Скорость печати
Количество полимерной нити, которую сопло может расплавить за секунду. В любой модели оно зависит от выбранного разрешения, используемого материала, характера детали и других параметров. Поэтому при выборе 3Д-принтера важно смотреть на максимальную скорость. Чтобы сделать сравнение наглядным, мы укажем время печати одной коллекционной фигурки высотой 15 см:
Количество сопел
Число сопел равно количеству одновременно используемых цветов одного материала. Загружать разные виды пластика нежелательно — нет гарантии, что они нормально склеятся друг с другом.
Модели с одним соплом дешевле — от 10 000 рублей. Они используют только один вид пластика за раз и печатают одним цветом. Если вы хотите добавить красок в готовое изделие, придётся остановить печать и загрузить другой материал. Такие принтеры подходят для учёбы и хобби.
Рейтинг лучших настольных 3D-принтеров 2021 года
Весной прошлого года мы выпустили свой первый рейтинг лучших 3D-принтеров, основанный на данных ведущих американских порталов All3DP и 3DSourced. Он был размещен у нас, а также на сайтах партнеров, и имел огромный успех у читателей. Учитывая неослабевающий интерес к теме, мы решили сделать это традицией, и наш первый в этом году рейтинг составили на основе нашего экспертного мнения и реалий российского рынка, который имеют ряд отличий от американского по популярности и представленности оборудования. К примеру, российские производители неизвестны американским изданиям и, соответственно, не попадают в их рейтинги, так же как и в наши, аналогичным образом, не попадают некоторые американские и европейские. Тем не менее, мы будем использовать текущие рейтинги американских изданий как отправную точку и приведем ряд их оценок по моделям, которые являются одинаково популярными во всех странах.
Мы разбили рейтинг на подгруппы, чтобы не сравнивать синее с горячим, а зеленое с большим, а основными критериями для включения в список лучших для нас стали: качество принтера (конструкция, комплектующие), качество печати (подача материала, обдув, материал площадки), технические характеристики (область построения, электроника, материал исполнения), дополнительные функции (автокалибровка, датчики окончания филамента, дисплеи и т.п.), объем продаж в России (в рейтинг попали только популярные модели), ну и конечно, цена.
Наборы для сборки
Начнем с самого бюджетного сегмента. Наборы для сборки, пожалуй, самый популярный в России сегмент 3D-принтеров. В определенном смысле они отражают уровень технической грамотности населения. Результат печати волнует здесь далеко не в первую очередь. Такие принтеры обычно приобретают не для того, чтобы получить какое-то интересное изделие, а чтобы самостоятельно собрать, настроить и, главное, усовершенствовать агрегат. Такая ситуация более характерна для России и США, а в Европе и Китае уровень технической грамотности ниже, там предпочитают уже готовые к работе продукты.
1. Anycubic Mega Zero 2.0
Характеристики
PLA, PETG, Flex, TPU, другие
Первый же опыт китайской компании Anycubic в создании бюджетного набора для сборки стал успешным, хотя первая версии этой модели подверглась критике пользователей за отсутствие подогреваемой площадки печати. Быстро поняв свою ошибку, производитель исправил этот недостаток, выпустив версию 2.0, где эта функция была добавлена. Безусловно Anycubic использовал всю базу наработок конкурентов и взял лучшее у предшественников, прежде всего у Creality. Но при этом добавил и свои улучшения, в частности установив усовершенствованный механизм подачи пластика, что позволило решить проблему печати мягкими пластиками типа «флекс». Что также немаловажно, принтер чуть дешевле своих конкурентов, и это, по нашему мнению, делает его победителем в данной категории.
2. Creality3D Ender 3
Характеристики
рекомендуемая 30-60 мм/сек
ABS, PLA, Flex, другие
Это самый продаваемый 3D-принтер в мире. И, несмотря на наличие улучшенных версий Ender 3 Pro и Ender 3 v.2, мы выбираем именно первоначальную модель, ибо, если у покупателя возникнут вопросы по сборке или эксплуатации, он легко найдет все необходимое в интернете. Также важным фактором является низкая цена в сравнении с улучшенными версиями, где изменения не касаются качества конечного продукта, а лишь предлагают более мощный блок питания и магнитную поверхность для печати, как, например, в модели Pro. В версию v.2 было внесено больше изменений, но основная их часть направлена на повышение удобства использования, что сделало принтер визуально более симпатичным. При этом, по мнению пользователей, на качество печати негативно повлияла конструкция обдува сопла, что снизило привлекательность модели на рынке.
3. FlyingBear Ghost 5
Характеристики
Главными достоинствами этого принтера являются цветной тач-скрин дисплей, материнская плата 32бит, большая область печати, Wi-Fi, экструдер типа BMG с редуктором, удобное покрытие Ultrabase, ну и конечно, низкая цена. К некоторым недостаткам эксперты отнесли качество сопел, неудобное расположение катушки сзади, качество обдува и прочие мелкие недостатки. Но в целом соотношение цены и набора функций является уникальным. Интересный штрих: производитель 3D-принтеров FlyingBear не имеет своего веб-сайта и все продажи идут через площадку AliExpress. Возможно, феноменальная популярность модели Ghost 5 обусловлена и лестными оценками известных российских YouTube блогеров, что сделало эту модель бестселлером именно в России. В других странах она малоизвестна.
4. Creality Ender 5 Plus
Характеристики
ABS, PLA, TPU, Wood, другие
В данном случае главным критерием включения в рейтинг стал рабочий размер камеры печати 350x350x400 мм, что в купе с жесткой рамой и винтовой парой по оси Z гарантирует стабильную и высокоточную печать. Из дополнительных опций стоит отметить автоматическую калибровку платформы с помощью датчика BL-touch, датчик окончания филамента и нагрев платформы до 100С, что немаловажно при такой области печати. Кроме того, многочисленное сообщество пользователей принтеров Creality не оставит вас без помощи и поделится опытом в трудную минуту, ибо этот бренд по-прежнему доминирует на рынке, и из выпускаемых компанией более чем 40 моделей принтеров есть что выбрать.
Подводя итоги в этой категории, еще раз отмечаем, что качество печати 3D-принтера, поставляемого в виде набора для сборки, будет напрямую зависеть от качества его сборки пользователем. Если у вас нет подобного опыта, то лучше сделать выбор в пользу готового к работе изделия, ведь производители наборов для сборки не оказывают практической поддержки своим покупателям, ограничиваясь предоставлением стандартной инструкции, которая не ответит на большинство вопросов, неизбежно возникающих у новичка.
Бюджетные 3D-принтеры до 50 тысяч рублей
В этой категории представлены модели, которые легко освоить новичку. Они годятся для подростков, посетителей кружков робототехники, тех, кто не хочет или не может заниматься сборкой набора. Здесь есть полезные дополнительные функции, которые упрощают пользование принтером и помогают добиться максимально хорошего результата.
1. Anycubic Mega S
Характеристики
ABS, PLA, Flex, другие
Уже во второй категории подряд победителем становится принтер от компании Anycubic, и это не удивительно. Собрав в этой модели все лучшее, что было сделано конкурентами, Anycubic создал принтер, полностью готовый к работе с первых минут после покупки. Здесь хорошая область печати, цветной тач-скрин дисплей, датчик окончания филамента, покрытие для площадки Ultrabase, возможность возобновить печать в случае выключения электроэнергии, ну и главное, очень низкий процент гарантийных случаев (примерно 1%, что существенно ниже, чем у основных конкурентов). Anycubic научился не просто производить бюджетные принтеры, но сделал их качественными, и другим производителям пока далеко до таких высот.
2. FlashForge Adventurer 3
Характеристики
3. FlashForge Finder
Характеристики
USB, USB накопитель, Wi-Fi
4. QIDI TECH X-maker
Характеристики
Китайская модель QIDI X-Maker сильно напоминает FlashForge Finder, но при этом у нее есть ряд преимуществ: закрытая камера, подогреваемая площадка и сравнительно большая область печати, что не так уж и мало при одинаковой цене на подобные модели у конкурентов. Китайский производитель в каком-то смысле гонится за своим гораздо более известным конкурентом, постоянно создавая модели очень похожие на принтеры FlashForge. Аппараты компании начали поставлять в Россию только в прошлом году, и о них пока мало достоверной информации. Однако, они очень популярны в США, постоянно попадают в рейтинги лучших по версиям разных изданий. Поэтому мы включили этот принтер и в наш рейтинг, во многом доверяя мнению коллег из-за рубежа.
Подводя итоги в этой категории, напомню, что мы выбрали прежде всего модели, которые лучше всего зарекомендовали себя на рынке. Покупая 3D-принтер для дома или школы, не стоит гнаться за последними разработками, а скорее посмотреть на модели, которые продаются уже некоторое время. Производители спешат поделиться с миром новинками, выпуская на рынок «полуфабрикаты», а «бета-тестерами» выступают первые пользователи, которые и выявляют все проблемные места, и модель усовершенствуется. Обычно на это уходит год, и спустя это время вы сможете получить то, что планировали. Поэтому при покупке стоит учитывать этот нюанс.
Крупноформатные 3D-принтеры до 100 тысяч рублей
В этой категории представлены модели, которые обладают большой областью печати, но при этом вписываются в озвученный бюджет. Обычно их покупают для печати габаритных моделей или, наоборот, для печати большого количества маленьких деталей с их максимальным расположением на столе. Здесь главным критерием является надежность, ведь большие модели печатаются сутками, и было бы обидно потерять результат многодневных усилий из-за какой-либо поломки в самом конце пути.
1. Anycubic Chiron
Характеристики
ABS, PLA, Flex, HIPS, другие
Победу в этой категории мы снова отдаем Anycubic. Отмечаем, прежде всего, отличную, очень надежную конструкцию, качественный механизм подачи нити с высоким крутящим моментом, который обеспечит печать любым материалом, включая самый мягкий «флекс», а также фирменное покрытие площадки Ultrabase и матричную систему калибровки стола по 25 точкам наряду с большой областью построения. Это ставит данный принтер вне конкуренции. Некоторым читателям может показаться предвзятой наша позиция по отношению к компании Anycubic, но, если в первых двух категориях при выявлении победителя у нас еще были некоторые раздумья, то здесь это чистая победа.
2. Wanhao D9/500
Характеристики
ABS, PLA, Flex, HIPS, другие
Серия Wanhao D9 уже давно поставляется на рынок, и, по сути, компания Wanhao стала первооткрывателем данной категории. Изначально в принтере было много недоработок: высокий уровень брака, принтер не выдерживал заявленные технические характеристики по нагреву площадки, скорости печати и т.д. Но за несколько лет все эти проблемы удалось успешно решить. Размер области построения по-прежнему является уникальным. На рынке больше нет принтера с размером камеры 500x500x500 мм за сопоставимые деньги. Агрегат обладает жесткой рамой, в последних версиях поставляется с площадкой Ultrabase. Доработанный экструдер справляется с большинством задач вполне успешно, а наличие сопел увеличенного диаметра 0,8 мм дает возможность выполнять черновые задания значительно быстрее, пусть и с некоторой потерей качества.
3. Creality Ender 5 Plus
Характеристики
ABS, PLA, TPU, Wood, другие
4. Creality CR-10S Pro V2
Характеристики
ABS, PLA, TPU, другие
Вывод для этой категории простой: выбирая принтер, стоит прежде всего ориентироваться на максимальный размер моделей, которые вы планируете печатать. Вторым фактором является бюджет. Однако, не следует слишком экономить. Вы сможете найти на рынке и более дешевые модели, но при печати больших изделий главными факторами являются время и надежность. Тем не менее, даже самые лучшие и надежные принтеры могут ломаться, поэтому мы всегда рекомендуем покупать как минимум два принтера для увеличения производительности и снижения рисков. Но, если принтер – это хобби, и вам некуда спешить, то вы вольны выбрать себе любое оборудование.
Профессиональные 3D-принтеры до 100 тысяч рублей
Что же является главным отличием профессиональных 3D-принтеров? В первую очередь, это универсальность, возможность печатать сложные изделия, способность использовать различные материалы, в том числе технические виды пластика с высокой температурой плавления. В профессиональных моделях обязательно должен быть закрытый корпус, который позволяет поддерживать определенную температуру внутри печатной камеры, а это, в свою очередь, дает возможность более стабильной печати, особенно специфическими видами пластика.