Для чего нужны 3d принтеры. Подставка под часы Pebble

С каждым днем то время, когда 3d-принтеры станут доступны повсеместно, становится все ближе. Коммерчиские образцы уже гораздо более доступны, нежели раньше, а рынок принтеров растет как на дрожжах. Давайте же рассмотрим, в каких областях нашей с вами повседневной жизни технологии 3d-печати можно будет применять в первую очередь.

Думаю, почти каждый из нас, заполучив в свое распоряжение 3d-принтер, первым делом распечатал бы на нем какую-нибудь откровенную фигню. В моем случае, например, это был бы шлем Бэтмена, который бы идеально подходил моей голове.

Кроме этого, можно представить себе довольно много ненужных, но интересных штук, которые можно распечатать. Например, вазу необычной формы, пресонализированные сувениры, кулончики, и еще много всякой малополезной мишуры.

Часто бывает такое, что дома что-то ломается, а чтобы это починить, нужна специфичная деталь, достать которую довольно тяжело. В случае же, если у вас есть 3d-принтер, а еще лучше, 3d-сканер к нему в пару, то вы просто сканируете деталь, исправляете сломанные места на компьютере и отправляете на печать.

Реально даже самому делать метизы или прочие скрепительные элементы, главное, чтобы у пластика, которым вы будете печатать, хватило запаса прочности.

Наверняка, многие из тех, кто относит себя к гик-комьюнити, что-то придумывают, избретают и хотят создавать что-то свое. Для этого очень может пригодиться 3d-принтер.

Приведу пример из собственной практики. В свое время я собирал пушку Гаусса. Так как это был проект, которым я занимался в свободное время – другими словами, когда придется – то довольно много времени у меня ушло на подбор ствола, затем я убил кучу времени на то, чтобы найти подходящий корпус, чтобы уместить в него все компоненты. Если бы у меня был 3d-принтер, то всех этих проблем можно было бы избежать, один раз спроектировав все и распечатав.

Некоторые принтеры уже умеют печатать еду. Разумеется, женищина может быть спокойна за свое место на кухне, ведь возможности машин пока весьма ограничены, но, тем не менее, они есть. Например, аппарат ChefJet умеет создавать вот такие вот сладости.

С помощью сахара, воды, сиропа и красителя уже сейчас можно создавать такие чудеса. Возможно, скоро подобный принтер займет место между холодильником и микроволновкой на среднестатистической кухне.

Любители покупать необычные наряды от модных кутюрье в скором времени могут получить возможность делать это, не выходя из дому. Достаточно будет просто скачать нужный предмет одежды и отправить его на печать.

Вот вам пример бикини, сделанного именно таким образом. А ге за горами и остальные части гардероба.

Конечно, любой вид оружия, скорее всего окажется под запретом для печати. Собственно, насколько я знаю, сейчас так и есть. Однако вполне вероятно даже у кого-то из читателей в закромах найдутся модели знаменитого Liberator, который стал первым широкоизвестным рабочим пистолетом, напечатанном на 3d-принтере.

Возможно, вам не разрешат печатать огнестрел дома, но не исключено, что в будущем такое оружие начнет появляться и в виде коммерческих образцов в силу дешевизны. Осталось только надежность на нужный уровень поднять.

Итог

Будущее с 3d-принтерами не так уж и далеко и при этом весьма увлекательно. Я бы совсем не отказался иметь один у себя дома. Естественно, вышеописанные примеры - лишь малая часть того потенциала, который таят в себе недра трехмерной печати, фантазировать можно много и долго. Одно можно сказать точно, в хозяйстве такая штука точно пригодится.

А что бы вы печатали на таком аппарате, если бы он у вас был? Или же, если у вас уже есть доступ к чему-то подобному, то поделитесь своим опытом с коммьюнити!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Про 3D-принтеры и 3D-печать говорят довольно давно и много. С одной стороны — мы уже знаем о преимуществах аддитивных технологий и их возможностях. Тысячелетиями человечество брало заготовку из камня или дерева, позже из металла и удаляло все ненужное, оставляя после себя горы стружек, опилок и крошек. Приятным исключением разве что было гончарное ремесло. Здесь же все наоборот — материал расходуется лишь на изготовление необходимых деталей, не оставляя никаких отходов (на самом деле они все же есть, но об этом позже). На принтерах печатают сегодня еду , одежду и даже здания . Печатать можно уже шоколадом , стеклом и даже металлом . С другой стороны — мало кто в реальности видел как работает 3D-принтер и тем более пользовался им. Поэтому, когда компания Verbatim их филаментом

Про 3D-принтеры и 3D-печать говорят довольно давно и много. С одной стороны - мы уже знаем о преимуществах аддитивных технологий и их возможностях. Тысячелетиями человечество брало заготовку из камня или дерева, позже из металла и удаляло все ненужное, оставляя после себя горы стружек, опилок и крошек. Приятным исключением разве что было гончарное ремесло. Здесь же все наоборот - материал расходуется лишь на изготовление необходимых деталей, не оставляя никаких отходов (на самом деле они все же есть, но об этом позже). На принтерах печатают сегодня еду , одежду и даже здания . Печатать можно уже шоколадом , стеклом и даже металлом . С другой стороны - мало кто в реальности видел как работает 3D-принтер и тем более пользовался им. Поэтому, когда компания Verbatim предложила нам попользоваться таким устройством и получить опыт работы с их филаментом (так называется специальная пластиковая проволока, которую использует 3D-принтер), то я не смог отказаться.

• Первый в мире напечатанный на 3D принтере офис появится в Дубае
• По стопам Star Trek: в США разрабатывают 3D-принтер для «печати» еды

Для работы нам привезли довольно простой 3D-принтер компании Inno3D, модель M1 . Его можно купить за нескромную сумму в . Для 3D-принтера, поверьте, это небольшая сумма. Те, кто хочет сэкономить могут найти в интернете модели для самостоятельной сборки, они стоят дешевле, но придется повозиться и я не уверен, что освоить такую штуку самостоятельно без человека с опытом будет легко и просто. Вообще месяц использования этого принтера вернул меня в эпоху 90-х, когда персональные компьютеры были чем-то новым и требующим освоения, а также большого количества экспериментов и энтузиастов. Сейчас пока 3D-принтеры это удел именно энтузиастов.

Какие бывают 3D-принтеры и чем отличаются

В первую очередь принтеры отличаются размером своей камеры. Принтер Inno3D M1 имеет камеру размером 14х14х15 сантиметров, то есть он не может напечатать объект больше этого размера. В сущности, любой 3D-принтер состоит из шагового двигателя, обеспечивающего точное перемещение печатающей головки, экструдера - нагревательного элемента, расплавливающего проволоку и формирующую затем объект. А также столика, на котором создается объект, и механизма управления и подачи филамента. Все это заключено в корпус главное назначение которого - защитить механизм от попадания пыли, а пользователя - от ожога работающего экструдера (его температура может достигать 200 градусов). Чем-то эта конструкция отдаленно напоминает плоттеры и графопостроители (если вы понимаете о чем я) - в двух измерениях перемещается печатающая головка, а специальный механизм гоняет взад-вперед лист бумаги.

Принтеры могут отличаться материалом столика - его поверхность должна быть такой, чтобы расправленный пластик к ней прилипал, а затем легко отсоединялся после окончания работы. Столик может бысть стеклянным или, как в нашем случае, металлическим с использованием специальной (и, надо сказать, недешевой - пачка из 10 листов стоит 400-500 гривен, эти листы нужно менять после десятка-двух напечатанных объектов) самоклеющейся бумаги. Голь на выдумки хитра и я приспособил для этой цели, когда закончилась специальная самоклеющаяся бумага, двусторонний скотч. Который наклеивал полосками. Он тоже через какое-то время приходил в негодность, а отдирать его было тяжело - мне даже пришлось приспособить для этого специальный скребок, предназначенный для чистки варочной поверхности индукционной плиты.

Выглядит не эстетично (особенно после нескольких дней использования), но свои задачи успешно решает. Хотя, разумеется, лучше использовать фирменные наклейки. Еще у принтера может быть (у дешевых моделей может и не быть) подогорев столика и возможность регулировки температуры экструдера. Еще принтер должен как-то подключаться к компьютеру и иметь блок управления. Принтер Inno3D M1 выгодно отличается тем, что у него есть гнездо для карты памяти SD, поэтому он может работать автономно, без подключения к компьютеру. Достаточно только конвертировать 3D-модель в специальный формат (утилита входит в комплект поставки, но работает только под Windows, впрочем, я нашел выход и для OS X в виде приложения Slic3R (читается «слайсер» - по названию процесса - «нарезки» 3D-модели на слои, то есть «слайсы», вообще слайсер - это вся категория подобного рода приложений) с очень приятным, нужно сказать, интерфейсом, а не тем убожеством под Windows).

Наконец, принтер может иметь один, два и даже больше экструдеров, позволяющих, например, создавать двухцветную печать, где одновременно используется проволока двух цветов.

Управление легко освоить - оно может и не особо интуитивное для первого знакомства, но очень простое. Перед началом работы нужно откалибровать принтер, выбрав соответствующий пункт из меню. Еще нужно «освоить» такую нужную операцию как замена филамента. Сначала принтер нагревает проволоку и вытаскивает ее из экструдера, обрывая небольшой кусок, потом вытягивает остатки материала из нижней части экструдера. После чего можно заправлять новый филамент. Когда филамент установлен, принтер протаскивает проволоку через экструдер до рабочей камеры. При этом часть проволоки нагревается и выходит из принтера. Все эти обрезки и кусочки, вместе с остатками проволоки и неудавшимися моделями и составляют неизбежные отходы производства.

Где брать модели для 3D-печати

Самым главным вопросом, встающим перед начинающим «3D-печатником», является «где взять модели для печати». Я был сильно удивлен, но (спасибо 21 веку - на дворе 2016 год), но в интернете уже полным-полно сайтов, где можно совершенно бесплатно загрузить готовую модель в формате STL (иногда.obj или.3ds). В моем случае ее нужно было конвертировать уже упомянутой утилитой в формат g-code, содержащий инструкции для принтера, включающие в себя данные о положениях печатающей головки и ее перемещениях, температурном режиме и прочих нужных для достижения результата вещах. Там же хранится информация о так называемой поддержке (support). Она необходима, если вам нужно печатать элементы объекта, выходящие за его габариты. Принтер же не может печатать по воздуху, ему необходима поддержка в виде столбиков пластика, которые затем будут удалены после окончания печати. О том как это выглядит на практике, мы поговорим позже.

Самой большой коллекцией готовых моделей является сайт (и большое сообщество, фактически социальная сеть) Thingiverse , созданный и поддерживаемый производителем принтеров MakerBot . На русском языке таким крупнейшим сайтом, на который натыкаешься почти сразу является 3D Today . Вообще стоит сказать, что значительная часть наиболее интересных моделей спокойно себе кочует от сайта к сайту благодаря открытой лицензии (проще говоря: вы все можете использовать, если не собираетесь на этом зарабатывать). В принципе, помимо сайтов с готовыми моделями, есть еще возможность создавать необходимые модели самостоятельно. Для этого есть различные средства, но это тема для отдельного разговора, возможно, мы к ней еще не раз вернемся. Пока достаточно знать, что среди них есть онлайновые и даже бесплатные. Например, AutoDesk 123D компании AutoDesk, известного разработчика CAD-систем, например, AutoCAD. Если для вас это пустой звук, просто позовите на помощь студента-технаря, а еще лучше выпускника технического вуза.

Для тех, кто хочет знать больше

Вот список из еще нескольких сайтов, где можно найти бесплатные (и платные) модели. Как правило, для загрузки требуется регистрация на сайте, но иногда и она не требуется.

• Yeggi - приятный бонус: поисковик по 3D-моделям, индексирующий все эти и другие базы в интернете

Что можно напечатать на 3D-принтере

Следующий интересный вопрос, который возникает у владельца 3D-принтера (или энтузиаста 3D-печати): что на нем можно делать? Я бы разделил все модели на три класса (ни разу не претендую на истину в последней инстанции, кто может дополнить в комментариях - буду только рад). Во-первых, это просто модели. То есть фигуры или статуэтки, либо просто бюсты - называйте как хотите, но речь идет лишь об украшении интерьера и рабочего стола (книжной или каминной полки - подставить по вкусу). Прелесть тут в том, что можно «фотошопить» (если руки растут откуда надо) одну модель с другой и получать интересные или вообще уникальные варианты фигурок. Делать можно для развлечения или эстетического удовольствия. Во-вторых, это простые бытовые предметы, которые могут пригодиться в быту - все эти крючки для пакетов (пластиковый кастет, на который можно нацепить пять пакетов с овощами, купленными на рынке), выдавливалки для зубной пасты, намотки для наушников и прочие штуки, которые дешевле сделать самому с помощью принтера, чем купить. Наконец, в-третьих, иногда что-то напечтать будет быстрее и/или удобнее, чем бежать в магазин. Например, я (когда возникла такая необходимость) очень быстро нашел модель для кулона, в который помещается капсула умного браслета Xiaomi MiBand Pulse . Вы его можете увидеть в нашем первоапрельском тексте, где речь идет об использовании этого браслета для подсчета фаз сна и шагов у кошки . Уверен, что в очень недалеком будущем мы всегда сможем найти бесплатную 3D-модель для любого случая. И сможем получить нужный предмет не выходя из дома. А уж для таких компаний как LEGO модель цифровой дистрибуции вообще открывает невиданные просторы. Возьмусь предположить, что через пару десятков лет в компании будут работать сотни 3D-моделлеров, которые будут создавать новые детали для конструкторов, которые будут продаваться в виде файлов. И покупатель сможет купить любой (ну, хорошо, может не любой, но их количество будет просто огромным) комплект конструктора LEGO в цифровом виде и потом напечатать столько необходимых «кирпичей» сколько ему будет нужно.

Теперь переходим к самому интересному - что можно и чего нельзя напечатать на 3D-принтере. Повторюсь, у меня был не самый дорогой и не самый сложный принтер, поэтому его возможности скорее демонстрируют ознакомительный характер. Наверняка, человек с большими, чем у меня навыками, смог бы освоить что-то посложнее.

Tie Interceptor на подставке

Истребитель из 6 эпизода «Звездных войн». Печатался из трех частей, две из них склеивались в истребитель. Все вместе заняло часов 10. Получился довольно крупным (вопрос себестоимости тут стоит не на последнем месте, филамент - штука не бесплатная, хотя не в моем, конечно, случае). Из грустного: при падении одно из 4 крыльев погнулось (хотя и не отвалилось полностью). Слой довольно тонкий, поэтому клей тут вряд ли поможет. Теперь всем гостям показываю его и прошу трогать аккуратно, а детям его вообще лучше не давать. Кроме того, что-то не так с подставкой - он упорно не хочет в ней держаться и сохранять правильный баланс.

Ажурная ваза

Самый длительный проект, который я печатал. Процесс занял целые сутки. Воду в такую вазу наливать нельзя - она полая, но мне было интересно насколько сложной может быть модель, которую можно создать. Вообще самых разнообразных вазонов полным-полно в свободном доступе. Такие штуки часто показывают на выставках.

А вот так выглядел процесс

Дарт Вейдер в образе Будды

Самая приятная часть моей коллекции. Прекрасный пример творчества и совмещения разных трехмерных моделей, о которых я говорил раньше. Будда с головой Дарта Вейдера. Особенно мило выглядит лежащий у его ног световой меч. Кстати, по ссылке вы найдете сразу несколько моделей с телом Будды и головой Йоды, Бэтмена и персонажей Футурамы. Кстати, такого вот Йоду выиграл один из победителей нашего конкурса в Фейсбуке (он уже закончился, если что, подписывайтесь на нашу страницу , чтобы не пропустить конкурс в следующий раз).

Составной робот с черепом

Еще одна сложная фигура - робот, состоящий из десятка деталей. Все они печатались отдельно (ноги, туловище, голова, руки, клешни, ранец) и не склеивались, а соединялись между собой. В итоге робот может двигать руками и ногами, вертеть головой и клешнями. Еще у черепа двигается нижняя челюсть. Правда, не обошлось без проблем - при соединении ног, пластик треснул и ноги у него отваливаются, хотя стоять он может. Переделывать ноги я просто не стал, хотя, наверное, можно было бы повторить. В целом понятие я получил - все части действительно можно скреплять без клея.

Фигура женщины-воина

В интернете можно найти много фигур (то, что называется у нас «солдатиками»). Попробовал напечатать, но то ли с детализацией совсем промахнулся, то ли еще что. Черты лица видны плохо, чтобы модель была стоящей полки коллекционера нужна много большая детализация и более серьезный принтер.

Миниатюрная фигура

Это фигура воина из вселенной «Звездных войн», так называемый Tartaran Shock Trooper. Было интересно как будет смотреться фигура в самом маленьком масштабе. Заодно посмотреть что получится, если использовать прозрачный филамент (я же говорил, что у Verbatim большое количество разной проволоки? Вот сказал, значит). Получилось, мягко говоря, не очень.

Бюст Дарта Вейдера

Несмотря на кажущуюся простоту, эта модель склеена из 6 деталей. Я даже пытался отшлифовать поверхности, чтобы не было следов склейки, но они все равно остались. Спишем на отсутствие у меня опыта в этих делах. Вообще обработка моделей после печати: покраска, шлифовка - тоже, на самом деле, тема для отдельного разговора.

Китайский котик

А вот эта модель китайского котика, приносящего удачу (ну, должен же я был напечатать хоть одного котика, правда?) мне очень понравилась. Несмотря на небольшие размеры (кстати, печаталась она тоже быстро, минут 30), она выглядит привлекательно. Хотя слои наплавления видны, если присматриваться. Ну, или смотреть вот как на этом снимке, увеличенном благодаря макросъемке. Котик, кстати, полый внутри.

Гибкая рыба

Удивительно, но вот эта модель напечатана так, что ее сочленения двигаются. Это одна из самых больших неожиданностей, с которыми я столкнулся при работе с 3D-принтером: при печати можно достичь определенной гибкости модели, хотя пластик наносится послойно. Эта модель напечатана в качестве демонстрации возможностей, никакого другого смысла она не несет. И ее можно поставить горизонтально, изогнув в любую из двух сторон, и даже вертикально.

Скорпион

Еще одна демонстрация гибкости напечатанных моделей. У этого скорпиона двигается хвост и клешни. Правда, одна клешня, со временем, просто оторвалась, поэтому ее пришлось приклеить. Теперь она не двигается. На эту модель ссылки нет, и в интернете я ее не нашел (хотя не сильно и искал, между нами говоря). Мне она досталась вместе с принтером - вместе с утилитой для конвертации моделей было некоторое количество готовых к печати моделей.

Приспособление для наушников

От моделей переходим к бытовым полезным вещам. Вот такое приспосбление для намотки наушников можно напечатать за каких-то 20 минут. Для себя, друзей, родственников и знакомых. Они будут рады.

Мыльница

Еще одна практичная вещь - мыльница. Правда, конкретно эта мыльница и печаталась долго (суммарно часа 4), и, если посчитать ее себестоимость, то получится, что куда как проще купить китайскую мыльницу в ближайшем хозяйственном магазине.

Пресс для тюбиков зубной пасты

Совсем другое дело - специальное приспособление для эффективного использования зубной пасты в тюбиках. Слегка попахивает нищебродством, но весь мир помешан сейчас на экономии, да и выглядит эта штука очень прикольно. Тем более, что различных ее вариантов просто тьма. Печатается минут 15, при этом в продаже я, например, таких гаджетов не встречал никогда. Можно наделать себе и всем друзьям, родственникам и далее по списку.

Подставка под зубные щетки

Не то, чтобы очень важная вещь, но приятно, когда за такой мелочью не нужно бежать в магазин, а можно сделать «своими руками». Откровенно говоря, не для каждого интерьера такая пластиковая штука подойдет, да и получилась она у меня кривовато (слава богу, что изъян находится глубоко внутри и внешне не заметен).

Защита кабеля для макбука

Еще одна полезная вещица, очень простая в производстве (на печать уходит всего минут 5): защитный колпачок на кабель, который должен предотвращать излом. Старая и всем известная проблема кабеля для макбуков. Справедливости ради, все равно мой кабель не спасла. Но помимо защитных колпачков существует еще масса других приспособлений для поддержки и организации кабелей. И не только макбуков.

На практике это выглядит так:

Кулон для браслета MiBand

Рядом с защитой для кабеля на снимке был кулон для умного браслета MiBand, который я быстро нашел и быстро напечатал для того, чтобы провести эксперимент на кошках в прямом смысле слова. К слову, кулон оказался не очень крепким и кошке удалось сломать его за сутки. Слабым местом в нем является нижняя часть, придерживающая электронный модуль снизу, она отломалась. Правда, я сразу напечатал их три штуки, благо - это было дело 15 минут.

Игральные кости

То, что часто теряется и без чего невозможно играть в настольные игры. В любом супермаркете или киоске кости не купишь, а вот загрузить файл и напечатать - минутное дело. (ок, 10-15 минут, в зависимости от размера). Из-за пустот внутри кости выходят слишком легкими, но это лучше чем ничего. Да и обойдутся в копейки.

Подставка под часы Pebble

Аналогично с кулоном для MiBand, можно легко найти модель подставки для популярного гаджета. Все мы знаем насколько сложно (а часто и недешево) купить фирменные аксессуары для гаджетов. А здесь - полчаса возни и готово! Подставка, конечно, не предмет дизайнерской гордости, но свои функции выполняет, безусловно.

Чехлы для iPhone

Очень благодатная тема (и при этом с неблагодарным результатом) - чехлы для iPhone. Есть модели на любой вкус и для любых моделей. При этом качество печати такое, что я б лично такой откровенно говняный чехол, имеющий вид дешевки (и ею, по факту, являющийся) на такой дорогой телефон бы не надевал. Но ведь кто-то так поступает. И если я еще могу понять такой несколько киберпансковский набор для ванной комнаты, как на снимках выше, то чехол для iPhone, напечатанный на 3D-принтере - точно штука, на мой придирчивый взгляд, некошерная.

Свисток

Вот не знаю кому может понадобиться такой свисток - я его печатал только для того, чтобы проверить насколько он хорошо справляется со своей функцией. Печать занимает минут 25, свисток, разумеется, свистит. Но не так хорошо, как купленный в магазине. Автор модели постоянно ее усовершенствует - последнее обновление было в мае этого года, и обещает громкость звука в 118 децибел. Может он и громкий (если сильно дунуть), но все же я от такого свистка не в восторге. Это компромисс, в любом случае.

Табличка для туалета

Еще принтер хорошо подходит для печати самых разных табличек. А уж если вы сможете создавать собственные модели, то и вовсе возможности открываются широкие. Опять таки - на кабинет директора пластиковую табличку не повесишь, несолидно, но есть масса вариантов, где такое решение было бы уместно.

Как происходит процесс печати

Если вы вдруг никогда не видели как именно происходит процесс печати, то вот небольшое видео. Кстати, на нем печатается подставка для зубных щеток.

Печать с поддержкой

Важный момент, который нужно понимать при работе с 3D-принтером: что такое печать с поддержкой. Лучше всего его проиллюстрировать на примере печати модели чебурашки для одной из победительниц нашего конкурса в Фейсбуке. Конечно, для печати сложных объектов существует несколько вариантов решения. Вы уже видели модели, которые склеиваются (или собираются без клея) из разных деталей или модулей. Но чтобы напечатать модель единой, иногда бывает необходима поддержка элементов, которые должны начинаться как бы в воздухе. Гляньте на этот снимок: руки чебурашки растут сверху вниз - от плеч к земле. Поэтому чтобы их напечатать необходимы столбики пластика, поддерживающие руки во время печати. Пластик поддержки добавляется автоматически программой-слайсером, руками ничего править не приходится. Сами столбики тонкие и легко ломаются или срезаются инструментом.

Кстати, обратите внимание на контур вокруг модели на столике. Он создается каждый раз автоматически перед началом печати модели. С одной стороны экструдер разогревается и прочищает сопло, удаляя возможно застрявшие там кусочки проволоки, а с другой - очерчивает защитное пространство вокруг модели, чтобы пользователь видел какого размера будет модель после печати, и поместится ли на столике.

Во время печати модель может выглядеть довольно страшно. Конкретно эта модель чебурашки итак такая, что ей впору пугать детей, а с поддержкой она и вовсе выглядит, как персонаж фильма ужасов.

Во время печати на дисплее отображаются температура экструдера, температура столика, процент готовности модели. Красная рамка показывает пределы модели. По ней можно легко визуально ориентироваться и понимать какая часть работы уже выполнена. В экране справа отображается движения экструдера в горизонтальной плоскости - там рисуется картинка текущего слоя. Как только слой закончен и принтер начинает новый, картинка обновляется и начинает рисоваться заново, вслед за наплавлением нового слоя.

Вот так выглядит законченная модель с поддержкой сразу после печати.

Чебурашка получился только с третьего раза. У первой модели оказалась с браком левая рука. Это смещение произошло из-за того, что филамент плохо держался на столике. Вторую модель я попытался развернуть, чтобы избежать проблемного места на столике, но ошибся с осью координат и развернул модель на 45 градусов не по оси Y, как это нужно было, а по оси X. В итоге модель стала печататься под углом в 45 градусов относительно стола, а часть головы вообще не напечаталась, поскольку вышла из зоны габаритов камеры. В итоге получился еще один ужасный монстр, но в третий раз все получилось. Мораль: если собираетесь заниматься 3D-печатью, готовьтесь к тому, что не все будет получаться или не все станет получаться сразу. Ошибку можно будет увидеть лишь спустя несколько часов, а на новую попытку также уйдут часы. В общем, процесс освоения этих технологий явно небыстрый.

Как правило, всем становится интересно: что находится внутри египетских пирамид печатаемых моделей: пустота или, наоборот, сплошной материал? Вот ответ на этот вопрос: программа-слайсер при конвертации 3D-модели создает рисунок в виде шестигранных сот, благодаря которым расходуется как можно меньше филамента при сохранении максимально возможной прочности. К слову, в настройках слайсера бывает можно выбрать другую структуру печати, но законы геометрии, вроде бы, говорят о том, что такая структура ячеек оптимальна. Это фрагмент «не получившейся» подставки под Tie Interceptor. Теперь вот оригинальная подставка под бокал с пивом.

Кстати, о не получившихся моделях. Готовьтесь к тому, что получаться будет не все. И будет оставаться довольно много брака и, соответственно, напрасно израсходованный филамент (он является главной расходной частью, не считая, само собой, электричества, которое, несмотря на все подорожания по-прежнему остается очень дешевым). В процентном отношении брака может быть и не так много. Но у меня примерно треть моделей не получались с первого раза или даже не получались вовсе в силу разных причин.

Какие это могут быть причины? Не скажу за всех, но могу перечислить те грабли, на которые наступил лично я. Если не брать во внимание опасность потерять результат в следствие перебоев с электричеством (даже секундное прекращение результата приведет к перезагрузке принтера и, соответственно, незаконченной печати, а она, повторюсь, может идти даже сутки подряд). Жаль, но возобновить печать с прерванного места нельзя. Мне, правда, не пришлось оказаться в такой ситуации, но возьмусь предположить, что риск ее наступления есть всегда. Сюда же можно добавить проблему с зависанием компьютера, если принтер подключен напрямую. Inno3D, повторюсь, способен работать автономно, печатая модель с карты SD, но такая вероятность у других принтеров тоже может быть.

Еще одной причиной брака у меня было плохое соприкосновение филамента со столиком. Допускаю, что это брак конкретного принтера, но в одной части столика филамент упорно не желал оставаться на нужном месте и проволока начинала ездить вслед за головкой экструдера и спутываться. Иногда эту проблему можно было решить изменением модели - ее можно развернуть под углом или назначить для старта печати другое место, но возможности столика ограничены его размерами.

Очень интересной проблемой, с которой я столкнулся, стало масштабирование моделей. Все модели, разумеется, векторные. И перед конвертацией нужно внимательно смотреть единицы измерения (сантиметры или дюймы у исходника), а также следить за правильными пропорциями модели. Например, фирменная утилита в случае, если размеры модели не помещаются внутри камеры, просто уменьшала ее размеры пропорционально ее возможностям. В итоге, когда я печатал чехол, состоящий из двух частей, я не мог понять почему при высокой точности (до десятых долей миллиметра) печати, обе части расходятся в несколько миллиметров. Потом оказалось, что они просто были напечатаны в разном масштабе. Аналогичным образом я никак не мог понять почему чехол для iPhone 6 по размерам выглядит скорее как чехол для iPhone 5. Все дело в неправильном масштабе. Не повторяйте моих ошибок и делайте свои собственные.

Цена вопроса

Конкретно филамент Verbatim продается в бобинах массой 1 килограмм. Есть проволока белого, синего, красного, оранжевого, зеленого, черного и серебристого цвета. Цена колеблется в разных магазинах от 600 до 800 гривен. Есть еще разделение между пластиком PLA и ABS. Второй более прочный, но требует других температурных условий работы принтера. Соответственно, другого файла, созданного слайсером. Интересная особенность - у Verbatim есть фирменный пластик с названием Primalloy , обладающий очень высокой прочностью и эластичностью. Если кто не в курсе, то Verbatim сейчас принадлежит концерну Mitsubishi и входит в Mitsubishi Chemical. В том, что японцы впереди планеты всей по части технологий (в том числе в биохимии) ни для кого не секрет. Правда, стоит этот пластик 1600 гривен за бобину, и попользоваться мне им пока не довелось. Возможно, все еще впереди.

Собственно, упрощенно можно посчитать себестоимость всех печатаемых изделий, если взвесить напечатанную модель и оценить ее пропорционально цене за килограмм. То есть, если вы вдруг будете где-то заказывать 3D-печать готовой модели, то цена, в первую очередь, будет складываться из веса филамента, необходимого для завершения работы.

В сухом остатке

3D-принтеры, безусловно, представляют собой сейчас новый неизведанный мир, который даст всем нам еще очень много открытий в ближайшие годы. На фоне перехода человечества в пост-компьютерную эру, когда интерес к персональным компьютерам снизился до всех критических минимумов и больше никогда не будет расти, 3D-принтеры, наоборот, возвращают нас во времена, когда нужно было осваивать и изучать с нуля совершенно новые для всех нас технологии и приобретать навыки, которых раньше не было. Получив опыт работы с 3D-принтером, я готов присоединиться ко всем восторженным возгласам по поводу прекрасного будущего этих устройств и этой отрасли. Точно также как 30 лет назад никто не мог представить, что компьютер придет в каждый дом и им будет пользоваться каждая домохозяйка, а не только бородатые парни в свитерах и ученые, 3D-принтеры через пару десятков лет займут свое место в наших домах и станут такой же обыденной частью наших жилищ, как и любая другая бытовая техника, начиная от холодильника и стиральной машины и заканчивая телевизором и пылесосом.

При этом я далек от щенячьих восторгов и уверен в том, что пока еще эти устройства довольно дороги для массового рынка, а качество печати еще есть куда совершенствовать. Но мы уже знаем как пройти этот путь, ведь на наших глазах его прошли сначала персональные компьютеры, потом ноутбуки, затем планшеты, а сегодня - смартфоны. Со временем технологии имеют свойство дешеветь с одновременным ростом качества и доступных возможностей. И да - я абсолютно уверен в том, что нашим детям стоит изучать 3D-моделирование. Потому что уже через десять лет этот навык будет базовым для современного человека. Как сегодня является базовым навык работы с компьютером и интернетом.

3D-принтер даже небольшой по размерам все равно стоит сравнительно дорого. Однако оказывается, что даже на бытовом уровне эти устройства вполне способны себя окупить, притом всего за год, поскольку с их помощью можно буквально в домашних условиях успешно изготавливать различные полезные в хозяйстве вещи, которые, как правило, приходится покупать в магазине.

Разумеется, высокофункциональный 3D-принтер, такой как Picaso 3D Designer, к примеру, ориентированный на профессиональное использование, быстро и качественно создавать может объекты посерьезнее, чем нехитрые домашние мелочи. Но при грамотном подходе «обычный» недорогой персональный 3D-принтер тоже может стать домашним мини-заводом по производству всего чего угодно.

Примеры? Пожалуйста: вот лишь несколько очень простых, но практичный и нужных вещей, которые можно сделать дома с помощью современного 3D-принтера и дизайн которых в скачать можно либо бесплатно, либо за совсем символические деньги:

Подставка для яиц

Подставка для яиц

Эта, скажем так, кухонная классика для 3D-принтера сложностей не представляет никаких. Более того, программку для создания такой простой вещи уже давно написали, скачать ее можно всего за $1. Процесс печати займет меньше часа.

Кошелек

Если вместо того, чтобы тратиться на дорогое кожаное портмоне, пойти более оригинальным и более экономным путем, то может получиться вот такой вот «жесткий» мини-бумажник. Его дизайн скачать в Сети можно бесплатно. В готовом виде такой аксессуарчик вмещает и мелочь, и купюры, и кредитки.

Кейс для iPhone

Кейс-протектор для смартфона

Самый простой жесткий защитный чехол для Apple-смартфона стоит около $15. А на сайте MakerBot уже есть готовый дизайн кейса для iPhone, сделать который может и домашний 3D-принтер. Кроме того, специальное мобильное приложение, с которым имеющийся макет изделия можно кастомизировать по своему вкусу, а также менять его размеры под корпус iPhone 4 и 5, а также нового iPhone 5S.

Безопасная бритва

Безопасная бритва

Что может быть дешевле одноразового бритвенного станка? Правильно, одноразовый станок, собственного производства. Экономия налицо: не нужно покупать быстро изнашивающиеся бритвы, если можно просто один раз сделать станок, лезвия в котором меняются за гроши.

Монтировка для велосипедных шин

Велосипедный ключ-монтировка

Такая вот легкая и прочная штуковина места много не занимает, но помогает быстро сменить шину на велосипедном колесе. Кстати, в магазине такая стоит примерно $10.

Открывашка

Открывашка

Созданная на домашнем 3D-принтере персонализированная открывашка, если грамотно похвастаться ею в дружеской компании, возведет вашу технологическую продвинутость в глазах друзей и знакомых до невиданных высот. Тем более, что на такой заметной вещице можно размещать уникальные изображения и дарить на любые праздники и дни рождение всем подряд в течение года без риска показаться банальным.

Катушки для кабелей

Катушки для кабелей

Всякие шнуры и кабеля — по-прежнему нелегкий удел любого современноего любителя гаджетов. Одних только зарядных устройств дома и на работе всегда набирается столько, что торчащие из них шнурки напоминают тарелку со спагетти. Но бесплатный макет от Эдди Личитра и 3D-принтер позволяют в условиях дома или офиса наштамповать симпатичных катушек, которые проблему с путающимися кабелями устраняют навсегда.

Подставка для планшета

Подставка для планшета

Вы, наверное, знаете, сколько стоят аксессуары для iPad, Galaxy Tab, Nexus и Kindle Fire. Иногда кажется, что новый планшет стоит не так уж и дорого по сравнению с простой подставкой для старого. Зато 3D-печать — это способ сделать надежную подставку для любого планшета или смартфона с минимальными затратами.

Насадка для душа

Насадка для душа

… — на самом деле это достаточно простое изделие, если не настаивать на обязательном наличии в нем функции гидромассажа. И такую насадку при необходимости тоже может создать 3D-принтер, много времени это не займет, а дизайн ее тоже качается бесплатно.

Вешалка для ключей

Вешалка для ключей

Конечно, в таком виде вешалка не выглядит как эксклюзивное изделие дорогого дизайнера, однако это совершенно не мешает ей висеть на стене и надежно удерживать ключи. Плюс элемент эксклюзивности тут тоже присутствует — все-таки пока не у каждого дома есть 3D-принтер, на котором можно создавать такие полезные и недорогие вещи.

Кстати, вот такое тоже умеет делать 3D-принтер:

Настоящий эксклюзив

3D принтеры сейчас на слуху. Здесь, на Хабре, публикации 3д тематики появляются довольно часто. Идет активное формирование сообщества вокруг объемной печати, и нам еще предстоит понять зачем же простому человеку это все нужно. Некоторые производители и евангелисты технологий доступной 3д печати считают, что 3D принтер должен быть у каждой домохозяйки. Этим путем идет Makerbot, производитель самого раскрученного принтера Replicator 2 и партнер Microsoft. Компания активно инвестирует средства в свое сообщество Thingiverse, где пользователи могут делится своими моделями. Там уже сейчас можно найти много полезных моделей, в том числе и запчасти для самих принтеров. А включение поддержки Репликаторов в Windows 8.1 говорит о серьезном настрое Microsoft и Makerbot.

Зачем простому человеку 3D Принтер? Считается что житель будущего будет печатать необходимые бытовые предметы прямо дома на подобном устройстве. Также этот человек будущего будет чинить все вокруг при помощи хитрого девайса. Мне повезло иметь 3д принтер Makerbot Replicator 2 в личном пользовании, и в этой статье я попытаюсь раскрыть его хозяйственную сторону с уклоном в автомобили.

Ситуация 1 Ситроен

Ребята из знакомого автосервиса, специализирующегося на шумоизоляции, при разборке салона повредили деталь кресла Citroen DS5. Была сломана крошечная шестеренка, приводящая в движение трапецию сидения. Сделана она была, к позору французов, из хрупкого пластика.

Копия сломанной детали из второго кресла:

Было решено снять запчасть из второго работающего кресла. Дальше деталь была передана мне, и оставалось взять штангенциркуль, снять размеры и сделать 3д модель и распечатать ее с максимальным качеством на моем Makerbot Replicator 2 из PLA пластика. Габариты детали: 12.5мм х 12.5мм х 15.5мм.

Модель:

3D модель шестеренки в программе для подготовки GCode:

Оригинал и его клоны:

Клонированная шестеренка в механизме:

Проверка работоспособности:

Напечатанная копия идеально подошла в механизм и кресло снова заработало.

Ситуация 2 Шкода

В моем собственном автомобиле недавно случилась неприятная поломка: сломалась защелка шторки багажника. Разборка обшивки и поиски на тематических форумах открыли интересный момент: оказывается это детская болезнь данной марки автомобиля и в моем случае предыдущий хозяин заменил защелки на самодельные детали, одна из которых и сломалась.

Было решено использовать в починке домашний 3D принтер, раз уж он есть. Были сняты размеры, подготовлена модель и отправлена на печать с учетом будущих нагрузок на деталь (были выбраны соответствующие температура, толщина слоя и цвет пластика). Дальше оставалось приклеить деталь на место.

Модель простейшего объема перед выводом на печать:

Установленный в багажнике фиксатор:

Теперь можно спокойно оставлять вещи в багажнике!

Выводы

Уже сейчас технология позволяет применять 3D печать в быту, все зависит от вашей фантазии и познаний в 3д редакторах.3D редакторы тоже не стоят на месте, самый простой из них - SketchUP потребует всего нескольких часов чтобы начать создавать пригодные для печати модели, а редактор Blender вообще бесплатный и OpenSource.

Учитывая крайне низкую стоимость материалов и предложений на рынке (грамм отпечатка из PLA или ABS пластика стоит в районе 30 рублей), было бы странно не пользоваться теми возможностями, которые открывает объемная печать. Стоимость самих принтеров тоже стремительно снижается: можно собрать неплохой станок в пределах $1000.

Можно только представить какая революция случится когда на рынок выйдут принтеры, печатающие металлом и другими материалами!

Принтеры для трехмерной печати или 3D-принтеры – это устройства для изготовления объемных моделей. Аппараты узкой специализации обладают безграничными возможностями и сегодня используются в каждой сфере жизни современного человека. Несколько лет назад 3D-принтеры стали доступны и для домашнего использования, попутно охватив часть малого бизнеса.

История создания подобной техники зародилась еще в середине 80-х годов прошлого столетия, но слабое развитие компьютерных технологий «заморозило» активное внедрение трехмерной печати в быт и производство.

Ощутимый старт 3Д-принтеры получили только в 2005 году, наряду с совершенствованием компьютерных возможностей. Тогда публике был представлен первый трехмерный принтер, который печатал в цвете . Впоследствии техника претерпела немало изменений, было разработано современное программное обеспечение для управления процессом печати. В результате пользователям стал доступен функциональный агрегат, способный «печатать» чехлы для телефонов или новые 3D-принтеры.

Первый 3D принтер

Как это работает

Общий принцип работы трехмерного принтера в теории прост и понятен. В программе для 3D-моделирования создается объект или его часть (крупные модели делят на несколько элементов). Затем файл отправляется для обработки специализированной программой (для формирования G-кода), после чего в дело вступает техника. G-код делит цифровую модель на сотни горизонтальных дорожек, задавая траекторию печатающей каретке. На основание слой за слоем наносится расплавленный материал, создавая вполне осязаемый объект.

Схематическое изображение 3D-принтера

Всего существует семь основных технологий, используемых для трехмерной печати, но большая их часть нашла применение только в промышленных целях. Для любительской «пластиковой печати» и малого бизнеса разработаны относительно компактные и недорогие аппараты.

• Технология Fused Deposition Modeling (иначе FDM-принтеры) получила самое массовое распространение для трехмерного моделирования и кулинарии. Материал разогревается и подается на платформу через сопло печатающей головки. Объект «вырастает» на плоскости, а его размеры ограничены параметрами платформы.

• Технология Polyjet разработана в 2000 году и сегодня принадлежит компании Stratasys. Создание трехмерных объектов производится посредством полимеризации фотополимера под действием УФ излучения. Фотополимер – дорогой и хрупкий пластик, потому в быту такие принтеры практически не используют, но благодаря точной детализации моделирования аппараты применяют в медицине и промышленности (для создания прототипов).

Все о том, как работают современные принтеры для трехмерной «пластиковой печати» можно узнать из тематического видео, например, этого . Также в них часто демонстрируют, как аппарат работает с различными материалами для изготовления объекта.

Управление процессом печати

Как правило, пользователю нужно произвести ряд настроек непосредственно перед началом печати.

1. Подключение оборудования к ПК осуществляется через USB-кабель.
2. Калибровка перемещения сопла относительно платформы.
3. Настройка и управление нагревом платформы и сопла-дозатора.
4. Мониторинг соотношения температур.
5. Управление процессом печати (экструдером) – настройка скорости подачи материала, замена бобин пластика.

Контроль над печатью осуществляется через ПК. Для создания объекта от идеи до результата пользователю необходимы специальные программы для трехмерного моделирования и управления аппаратом.

Современные технологии пока не позволяют создать принтер, где все операции проводятся путем нажатия пары клавиш, потому необходимо освоить немало специфических программ и основы моделирования.

Перед запуском печати оператор калибрует принтер, настраивая его относительно стола-платформы. Базовая прошивка принтера представляет собой ряд настроек по умолчанию, а пользователь производит более точные настройки, в зависимости от используемого материала. Так, для создания объемных элементов на основе ABS или PLA задается разная температура плавления. В процессе печати, оператор через ПО следит за работой. Весь процесс создания модели может занимать от нескольких часов до суток, здесь ключевым фактором является точность исполнения: точные объекты с детальной прорисовкой производятся дольше, чем более грубые.

Где можно применить 3D-принтер

Область применения 3D-принтеров довольно широка: от любительских поделок до бизнеса. Предприниматели наряду со студентами архитектурных отделений первыми заметили огромный потенциал «пластиковой печати».

Также объемное моделирование используют в ювелирной промышленности и всех сферах дизайна и проектирования.

Если ранее печать осуществлялась пластиком, то сегодня разнообразие материалов впечатляет. Производители изготавливают различные основания, например, имитирующие натуральное дерево. Кроме того, в качестве материала для печати можно выбрать не только полимеры, но и нейлон. Эту идею очень быстро подхватили дизайнеры и создали целые коллекции одежды .

Азартные коллекционеры сполна оценят потенциал «пластиковой печати», ведь теперь есть возможность воссоздать любой объект: модели самолетов, знаменитых персонажей, предметов искусства. Редкие коллекционные экземпляры могут стоить довольно дорого, как очень хороший принтер для дома, и здесь выбор очевиден.

Брать или не брать: достоинства и недостатки оборудования

Использование объемной печати предоставляет пользователям обширные возможности. Ключевое преимущество техники – воспроизведение любого трехмерного объекта, и исключений здесь практически нет. Все, что может быть изготовлено из пластика, можно «напечатать», будь то дорогой в оригинале бампер от иномарки или проект будущего торгового центра на выставке архитекторов. Решающим фактором станет размер оборудования, а выражаясь точнее – размер его рабочего стола.

Потенциал «пластиковой печати» усложнен трудоемким процессом подготовки и управления, требующим узкоспециализированных знаний. Неопытный пользователь не всегда сможет спроектировать в 3D-MAX даже простую геометрическую фигуру, не говоря о собственном портрете. Чтобы пользоваться техникой, ее необходимо освоить, а этой займет некоторое время.

Второй недостаток 3D-принтера – его габариты . В продаже доступны и компактные модели, но их предельные размеры печати слишком скромны, хотя вполне подойдут для поэтапного изготовления инсталляций или архитектурных проектов.

Конечно, в качестве игрушки приобретать 3D-принтер нерационально, средняя стоимость моделей дешевого сегмента превышает 30 000 рублей. Покупка будет выгодна, если оборудование будет выполнять определенную задачу: приносить прибыль, развивать навыки, получать образование, заниматься творчеством, помогать в работе.

В ближайшем будущем можно ожидать новых разработок в этой области. Сегодня уже можно напечатать настоящий жилой дом из обычной строительной смеси. Естественно, такое оборудование недоступно для бытового использования, но сам факт применения новых материалов для печати обещает методичное расширение возможностей объемной печати в домашних условиях.