Для чого потрібний 3д-принтер
Ще недавно сама думка про те, щоб друкувати на домашньому принтері об'ємні предмети, була чимось із області фантастики. А сьогодні 3D-принтери та сканери з диванок перетворюються на звичайні побутові прилади. З'являються нові моделі: компактніші, краще адаптовані для домашнього використання. Якщо вам ще ніколи не доводилося мати справи з 3D-принтерами, ви напевно вважаєте їх лише дорогою іграшкою. Ми на власному досвіді переконалися, що це не так: нові технології здатні спростити вирішення багатьох нагальних завдань, не кажучи про те, який простір фантазії вони відкривають! Дозвольте продемонструвати можливості 3D-друку.
Спочатку трохи термінології.
Мабуть, найпоширеніша технологія 3D-друку - це винайдена ще в 1980-х роках FDM, тобто пошаровий друк розплавленим матеріалом (найчастіше пластиком).
Найтонша нитка рідкого пластику подається через головку екструдера на спеціальну робочу платформу, де остигає і твердне. Шар готовий. Платформа опускається на товщину одного шару - як правило, 50-100 мікрон (тобто 0,05-0,1 мм!) - І все повторюється знову, поки тривимірна модель не буде побудована до кінця. Щоб процес друку йшов швидше, принтер має вентилятори для обдування моделі.
Для друку об'єктів із складною геометрією 3D-принтери автоматично будують спеціальні підтримки. Багато з них, наприклад, Leapfrog Creatr із двома екструдерами здатні друкувати пластиком двох різних видів, використовуючи для підтримки пластик PVA, який розчиняється у воді. Це позбавляє необхідності вручну відокремлювати підтримки від готового виробу - просто замочуємо його у воді - і порядок! Саме за таким принципом працює більшість сучасних домашніх та офісних3D-принтери.
Як FDM-технологія залишається актуальною стільки років і чому ми розповідаємо вам саме про неї? Секрет її успіху простий – вона дозволяє швидко та з високою роздільною здатністю друкувати міцні об'ємні предмети будь-якої форми.
Наприклад, ми в 3Dprint54 друкуємо:
• пластикові запчастини для побутових приладів, у тому числі рухомі, що складаються з кількох частин;
• аксесуари та деталі для сучасних гаджетів (чохли для мобільних, кнопки для клавіатури, оригінальні кріплення та затискачі для гаджетів);
• автозапчастини (перехідники, штуцери, шестерні, декоративні накладки, кронштейни, ковпачки для автомобільних дисків, шильдики…);
• побутові дрібниці (кріплення для полиць, гачки-вішалки…);
• аксесуари та подарунки (оправи для окулярів, брелоки, біжутерію…);
• бізнес-сувеніри з персоналізацією (флешки, ручки, бейджі, фірмові емблеми…).
Цей список не повний! Адже є ще сканери, за допомогою яких легко створювати копії тривимірних предметів: від ґудзика до гребінця і від вішалки до садової лійки.
Основний плюс 3D-друку та сканування в тому, що будь-який бажаючий може практично будь-яку потрібну йому річ або деталь зробити самостійно, не виходячи з дому – не потрібно шукати її в магазинах, чекати на доставку…
Трохи докладніше про те, кому і чим може бути корисним 3D-принтер.
Як і більшість технічних новинок, спочатку 3D-принтери були розраховані на великі та середні виробництва: фабрики, заводи, науково-дослідні центри… Звідси – громіздкі розміри та кусаюча ціна. Але сьогодні 3D-технології все більш затребувані приватними покупцями та малим бізнесом та переорієнтуються на них. Тобто на нас.
Головне призначення 3D-принтерів зовсім не розваги, а робота та навчання.Якщо ви архітектор або дизайнер (або навчаєтеся на архітектора або дизайнера), 3D-принтер дозволить вам виготовляти наочні моделі та макети, що точно відповідають заданим вами параметрам.
Художники оцінять зручність виготовлення унікальних об'єктів для інсталяцій, майстри-лялькарі – ляльок та аксесуарів для них, модельєри – простоту виготовлення окремих частин одягу та взуття, аксесуарів чи навіть костюмів цілком.
А мультиплікатори відкриють нові можливості роботи з технологією стоп-моушен.
Для цих же цілей 3D-принтери успішно можуть використовувати і непрофесіонали – люди з творчими хобі. Простір для використання 3D-друку у світі хобі величезний: шанувальники кіно, аніме, комп'ютерних ігор, колекціонери та любителі моделювання можуть друкувати фігурки улюблених героїв, деталі авіамоделей для складання та багато іншого. Сучасні 3D-принтери дозволяють друкувати об'єкти у двох і навіть у трьох кольорах. І, звичайно, надруковані моделі можна за бажанням розфарбовувати в ручну.
Вищесказане не означає, що 3D-друк знаходить застосування лише в мистецтві. Все ширше її використовують у медицині, причому, як лікарі, а й самі пацієнти. За допомогою 3D-принтерів по всьому світу вже зараз друкують протези рук та ніг для дорослих та дітей.
Надрукувати протез найчастіше набагато дешевше, ніж придбати «традиційний» варіант, не кажучи про те, що пацієнт може ідеально пристосувати його під свої потреби та уподобання, продумати зовнішній вигляд… Хто сказав, що протез не може бути красивим?
Устаткування для 3D-друку та сканування
3D-принтер – чудова підмога для студентів різних спеціальностей, а також науковців та викладачів ВНЗ.
Адже віндозволяє створювати наочні моделі будь-чого – від молекули ДНК до багатоповерхових будівель. Та й самі технології 3D-друку – найцікавіше поле для вивчення та нових розробок. На жаль, до появи 3D-принтерів у кожній університетській бібліотеці поки що далеко. Але вже сьогодні група студентів цілком може дозволити собі у складчину придбати такий принтер для спільного проекту.
Можливості 3D-друку гідно оцінять і батьки школярів (та й дошкільнят теж): така техніка вдома або в класі допоможе урізноманітнити навчальний процес, зробивши по-справжньому захоплюючим, наприклад, процес освоєння усного рахунку, і, звичайно, дозволить дітям з ранніх років освоювати нові технології та роботу з комп'ютером. Приємний бонус – можливість самому разом із дитиною лагодити зламані та створювати нові іграшки.
Ну, і, нарешті, практично безмежні можливості застосування 3D-принтерів у побуті роблять їх ідеальними помічниками для майстрів на всі руки, які займаються ремонтом меблів, побутової техніки або свого автомобіля, самі виготовляють форми для виливки металевих або пластикових деталей.
3D-принтери, що працюють за технологією FDM, роблять і провідні зарубіжні та українські виробники. Віддавши перевагу першим ви гарантовано купуєте якісну техніку, протестовану і готову до роботи. А підтримавши вітчизняного виробника, додаєте до цих плюсів ще два: простоту гарантійного обслуговування (не доведеться чекати на запчастини з-за кордону) і оптимальну ціну (адже у вітчизняного продукту менші витрати на транспортування, і він не стоїть на митниці).
А вибір справді величезний! Ми можемо порекомендувати вам швидкий та надійний голландський Ultimaker 2, передовий американський MakerBot Replicator 5 GEN,універсальний PrintBox3D One українського виробництва… Більшість домашніх 3D-принтерів розраховані як на професійних, так і на користувачів-початківців і тому прості в управлінні.
Так ми й підійшли до одного із ключових питань – ціни.
Ціни на більшість моделей 3D-принтерів коливаються близько 100 тисяч рублів. Чимало. Але гроші, витрачені на пристрій з лишком, окупаються в процесі експлуатації. Достатньо сказати, що картриджі для 3D-принтерів – нитки пластику ABS, PLA, HIPS, нейлонова нитка та ряд інших матеріалів – коштують близько 1 рубля за грам. Таким чином, виріб вагою 10-15 г, скажімо, чохол для iPhone, обійдеться вам в 10-15 рублів.
Картриджі можна не купувати зовсім, а робити самим. Ви ж п'єте молоко із пластикових пляшок? Для друку годяться будь-які пластики з температурою плавлення до 280 °С, а перетворити в домашніх умовах пластикові відходи в нитку-картридж для друку допомагає спеціальне обладнання, яке, до речі, коштує в рази дешевше за 3D-принтер. І економія, і екологія на користь!
Достатньо створити 3D-модель у спеціальній програмі (найчастіше програмне забезпечення з українськомовним інтерфейсом безкоштовно додається до принтера, інакше його легко безкоштовно скачати з інтернету) та відправити завдання на друк. Програми для 3D-моделювання вже розраховані на широку аудиторію, а розробники продовжують створювати більш зручні спрощені версії.
Можна взагалі нічого не створювати самому, а скористатися однією з численних безкоштовних моделей, викладених в інтернеті у відкритих або платних базах даних, наприклад, www.thingiverse.com. Кількість таких моделей вже сьогодні обчислюється десятками, якщо не сотнями, тисячами і зростає навіть не щодня, а щогодини. Адже їх викладають уінтернет та звичайні користувачі та виробники всіляких гаджетів, предметів декору.
Наприклад, дизайнери Teague Labs ще у 2012 році вигадали та виклали на своєму сайті 3D-модель навушників під назвою 13:30. Завантажуєте, друкуєте, насолоджуєтеся улюбленою музикою!
А ось, наприклад, чудова ідея, якою можна скористатися вже зараз, не чекаючи 2015 року. Якщо дроти від навушників для плеєра або USB-шнури завжди зав'язуються у вас в кишені або сумці в морські вузли, намотайте їх на таку ось симпатичну котушку - і ніяких проблем з розплутуванням «зміїного клубка»!
Як ви правильно здогадалися, файл з моделлю тримача для дротів можна завантажити в інтернеті та роздрукувати на своєму 3D-принтері.
Ну і нарешті про те, як 3D-друк полегшує життя майстрам на всі руки. Як уже говорилося, на 3D-принтері можна друкувати прототипи для подальшого відливання металевих деталей і запчастин до різних приладів.