Зачем дома 3d-принтер: варианты использования, цена печати

Способ 1: Blender

Blender — первая программа, основное предназначение которой заключается в создании 3D-моделей для дальнейшего их анимирования или применения в разных сферах компьютерных технологий. Она распространяется бесплатно и подходит начинающим юзерам, кто впервые столкнулся с приложениями такого рода, поэтому и занимает эту позицию. Давайте вкратце рассмотрим процедуру подготовки модели для печати пошагово, начав с настройки самого инструмента.

Шаг 1: Подготовительные действия

Конечно, после запуска Blender можно сразу же приступать к ознакомлению с интерфейсом и разработке моделей, однако сначала лучше уделить внимание подготовительным действиям, чтобы настроить рабочую среду под макеты для 3D-принтеров. Эта операция не займет много времени и потребует активации всего нескольких параметров

1. Для начала в стартовом окне выберите параметры внешнего вида и расположение элементов, отталкиваясь от личных потребностей.

В следующем разделе окна «Quick Setup» вы увидите разные шаблоны для начала работы и ссылки на источники со вспомогательной информацией, которая пригодится при освоении ПО. Закройте это окно, чтобы перейти к следующему этапу конфигурации.

На панели справа отыщите значок «Scene» и нажмите по нему. Название кнопки появляется через несколько секунд после наведения на нее курсора.

В появившейся категории разверните блок «Units».

Установите метрическую систему измерений и задайте масштаб «1». Это необходимо для того, чтобы параметры сцены перенеслись на пространство 3D-принтера в должном виде.

Теперь обратите внимание на верхнюю панель программы. Там наведите курсор на «Edit» и в появившемся всплывающем меню выберите «Preferences».

В окне настроек переместитесь на «Add-ons».

Отыщите и активируйте два пункта под названиями «Mesh: 3D-Print Toolbox» и «Mesh: LoopTools».

Убедитесь в том, что галочки были успешно проставлены, а затем покиньте данное окно.

Дополнительно рекомендуем обратить внимание и на другие пункты конфигурации. Здесь вы можете настроить внешний вид программы, поменять расположение элементов интерфейса, трансформировать их или вовсе отключить

По завершении всех этих действий переходите к следующему шагу.

Шаг 3: Проверка проекта на соблюдение общих рекомендаций

Перед завершением работы над моделью мы советуем не упускать самые важные аспекты, которые следует выполнять для оптимизации проекта и обеспечения его корректной распечатки на принтере. Для начала убедитесь, что ни одна из поверхностей не накладывается друг на друга. Они должны лишь соприкасаться, образуя единый объект. Если где-то произойдет выход за рамки, вероятны проблемы с качеством самой фигуры, поскольку в неправильно оформленном месте произойдет небольшой сбой печати. Для удобства вы всегда можете включить отображение прозрачной сети, чтобы проверить каждую линию и поле.

Далее займитесь уменьшением количества полигонов, ведь большое количество этих элементов лишь искусственно усложняет саму фигуру и мешает оптимизации. Конечно, избегать лишних полигонов рекомендуется еще при создании самого объекта, но не всегда получается сделать это на текущем этапе. Вам доступны любые способы данной оптимизации, о чем тоже написано в документации и рассказывается в обучающих материалах от независимых пользователей.

Теперь хотим отметить и тонкие линии или какие-либо переходы. Как известно, само сопло имеет определенный размер, что зависит и от модели принтера, а пластик не является самым надежным материалом. Из-за этого лучше избегать наличия совсем тонких элементов, которые в теории могут вообще не получиться на печати или будут крайне хрупкими. Если такие моменты присутствуют в проекте, слегка увеличьте их, добавьте опору или по возможности избавьтесь.

Шаг 4: Экспорт проекта

Завершающий этап подготовки модели для печати — экспорт ее в подходящем формате STL. Именно этот тип данных поддерживается 3D-принтерами и будет корректно распознан. Никакого рендеринга или дополнительных обработок можно не осуществлять, если для проекта уже были назначены цвета либо какие-либо простые текстуры.

1. Откройте меню «File» и наведите курсор на «Export».

В появившемся всплывающем списке выберите «Stl (.stl)».

Укажите место на съемном или локальном носителе, установите название для модели и нажмите на «Export STL».

Проект сразу же будет сохранен и доступен для выполнения других действий. Теперь вы можете вставить флешку в принтер или подключить его к компьютеру, чтобы запустить выполнение имеющегося задания. Советов по его настройке мы давать не будем, поскольку они сугубо индивидуальны для каждой модели устройств и четко прописаны в инструкциях и различных документациях.

О 3д устройствах

Возможности

3D-принтеры открывают совершенно новые возможности для распечатки. Теперь можно парой кликов распечатать модель любого предмета или композиции. Раньше 3D-технологии применяли только в отраслях узкого профиля: протезировании, моделировании интерьеров, научном конструировании. Сейчас диапазон областей применения существенно расширился, и почти в любом деле применяют в работе 3д-принтеры.

Как работает

Человек моделирует нужный предмет через программы, сканирует с оригинала или загружает шаблон из базы данных. Получив заготовку модели, 3Д-принтер пускает ее в печать. Внутри него есть небольшой сосуд с жидким фотополимером (обычно акриловой или виниловой смолой), который быстро застывает. Фотополимер тонкими нитями, слой за слоем, создает модель с заданными параметрами. На выходе получается копия, почти в точности повторяющая визуально оригинал. Плюсы 3D-моделей – высокая прочность, стойкость к химическому воздействию.

ПО для 3D-моделирования и слайсинга

Прежде чем, брызгая слюной и дергая глазом, стоять над принтером и завороженно смотреть на процесс печати, тебе будет нужно посидеть и внимательно и подробно отрисовать 3D-модель конструкции, фигуры или чего-нибудь еще в редакторе. OpenSCAD, AutoCad, FreeCad, GoogleSketchUp или Blender — все они бесплатные. Главное — это возможность экспорта в форматы для 3D-печати. Сохраняй модели в формате stl — он универсальный, и его поддерживают все слайсеры. Также многие работают с форматом obj.

Можно, конечно, поступить хитрее и поискать готовые модели на специализированных ресурсах, но ведь создавать что-то уникальное гораздо интереснее, не правда ли?

После отрисовки модели необходимо подготовить ее к созданию с помощью программы-слайсера. Это ПО для разложения модели на слои, согласно которым принтер и будет ее печатать. Некоторые производители принтеров предлагают свои слайсеры, но если в твоем их не окажется, то можешь воспользоваться Cura, Slic3r, Repetier или их аналогами.

Преимущества самодельного 3D принтера перед покупным

Сборка самодельного 3D принтера теперь доступна каждому. Для этих целей нужно иметь немного инженерного образования, навыков программиста, затраченное время и некоторую сумму денег, примерно в 25000 руб. Для многих легче потратить 15-20 тысяч на готовую модель. Но из-за дешевого качества китайской сборки прибор прослужит недолго. Такая причина вполне оправдана.

Основным отличием покупного 3D принтера является то, что корпус сделан из акрила и фанеры. Это ведет за собой ряд неприятных последствий:

• прибор нуждается в постоянной калибровке цветов;
• положение неустойчивое, и качество печати ухудшается;
• жесткая печать комплектующих.

Главное преимущество самодельных 3D-принтеров над покупными заключается в качестве рамы. Можно использовать стальной материал. Это придаст лучшей фиксации аппарату и увеличит срок его службы.

Использование в домашних условиях позволит самостоятельно изготавливать детали, которые можно делать только на станках. Например, создать корпус авто.

Справка! С помощью трехмерного принтера можно распечатать протез. А с учетом использования его дома, это будет стоить намного дешевле, чем в медицинских учреждениях.

Зачем собирать 3д принтер своими руками, и в чем его преимущество перед покупным, узнаете из этого видео:

Формат файлов для печати

Печать на обычном принтере возможна, если он понимает формат документа. Эта способность аналогична и для 3Д-моделей, поэтому, изготавливая 3D-принтер своими руками, предварительно выбирают формат печати будущих моделей. STL-файл является одним из самых популярных форматов файлов для 3D-принтеров. Он поддерживается большим разнообразием устройств, и многие файлы можно найти в репозиториях трехмерных моделей, выполненных на базе этого формата.

STL означает STereoLithography или Standard Tessellation Language. Первоначально он был одним из основных форматов в программном обеспечении САПР, созданных системами 3D. В настоящее время этот формат можно найти во многих пакетах программного обеспечения для трехмерной печати, его просто и легко выводить, и это одна из причин, почему он стал популярным.

OBJ (Object Files) — это еще один популярный формат файлов принтеров у пользователей, которые делают 3D-принтер своими руками. Первоначально он использовался в пакете анимации Advanced Visualizer, разработанном Wavefront Technologies. OBJ-файл представляет собой трехмерную геометрию и содержит несколько различных атрибутов:

• вершинные нормали;
• геометрические вершины;
• многоугольные грани;
• координаты текстуры.

Файлы объектов печати могут быть либо в ASCII (.obj), либо в двоичном формате (.mod).

Этапы создания объектов на 3Д принтерах

• Начинается изготовление с разработки виртуального шаблона на компьютере, для чего пользуются специальной программой;
• На втором шаге, шаблон обрабатывается программой, разделяющей его на тонкие слои;
• Затем, приходит очередь технической части устройства, благодаря чему из композитного порошка создается масса для послойного изготовления нужного объекта;
• Масса распределяется по рабочей поверхности осью принтера (по мере того, как ею заполняется камера);
• Поочередно формируются слои, на каждый из которых накладывается головкой клеевой слой;
• Повторяется процесс до тех пор, пока предмет, заложенный программой, не будет готов.

Технологии, способы реализации, используемые материалы могут быть различными.

Модные аксессуары

Модная индустрия стремительно завоевывает все большую часть мирового рынка. Каждый из нас так или иначе как-то украшает себя, чтобы не только стать привлекательней в глазах окружающих, но и выделиться, заявить о собственной индивидуальности. Поэтому покупать модные вещицы люди будут всегда. Однако, не всем по карману брендовая одежда, а выглядеть современно и красиво все равно хочется. Легче всего это сделать с помощью необычных аксессуаров, которые помогут «освежить» любой образ. С 3D-принтером легко наладить выпуск таких изделий и продавать их по доступной цене через Интернет. Применение новых технологий в одежде и украшениях — это тренд, который получает все большее распространении. Воспользуйтесь этим!

3D-аксессуары

Чехлы на смартфоны и планшеты, отпечатанные в 3D-формате, также не менее актуальны в наше время. По сравнению со стандартными чехлами, они смотрятся довольно необычно, так как трехмерная печать дает возможность создавать ажурные рисунки, плетения и надписи разных форм. Это выгодно отличает подобные изделия от выпущенных на серийном производстве. Они неизменно вызывают интерес у многих, особенно у молодого поколения — основной целевой группы.

Чехол для телефона, выполненный в технике 3D

Чехлы могут быть как вашего собственного дизайна, так и под заказ (что, конечно, дороже). Есть вариативность по цвету, форме, а также мягкости/жесткости — в зависимости от того, какой вид пластика будет применен. При грамотной подаче и рекламе в соцсетях высока вероятность хороших продаж.

Как запрограммировать 3D-принтер

Краткая инструкция по настройке принтера:

1. Выбрать 3D-модель. Изделие можно нарисовать самому в специальном CAD-редакторе или найти готовый чертеж — в интернете полно моделей разной сложности.
2. Подготовить 3D-модель к печати. Это делают методом слайсинга (slice — часть). К примеру, чтобы распечатать игрушку, ее модель нужно с помощью программ-слайсеров «разбить» на слои и передать их на принтер. Проще говоря, слайсер показывает принтеру, как печатать предмет: по какому контуру двигаться печатной головке, с какой скоростью, какую толщину слоев делать. 
3. Передать модель принтеру. Из слайсера 3D-чертеж сохраняется в файл под названием G-code. Компьютер загружает файл в принтер и запускает 3д-печать.
4. Наблюдать за печатью.

Что за 3D-печать, как это работает?

На фото: приспособа для заточки сверел при помощи Dremel.

Сегодня на рынке особенно распространены две технологии печати: FDM (метод послойного создания модели) и SLA (метод облучения УФ-спектром). Второй вариант позволяет добиться более качественных результатов печати, но высокая стоимость оборудования и расходников делает его малодоступным для среднестатистического пользователя.

Именно поэтому сегодня говорить буду о FDM-печати.

Попробую объяснить принцип работы 3D-принтера и процесс печати, что называется, «на пальцах» и поэтапно.

Шаг 1. Сперва предварительно созданную 3D-модель нужно обработать в программе-слайсере. Слайсер (англ.: «slice» резать), делит модель на сотни слоев, описывая движения механических элементов принтера в виде букв и чисел.

Фрагмент готового кода выглядит примерно так:

И так далее. По сути, слайсер выполняет роль переводчика, помогая принтеру понять, куда двигать оси и сколько пластика выдавливать.

Шаг 2. Вы загружаете на SD-карту или флешку готовую управляющую программу в формате *.gcode после сайсинга и отдаете на съедение принтеру.

Шаг 3. Прогреваете до нужной температуры столик принтера и экструдер, и приступаете к печати. Основной расходник 3D-принтера — тонкая пластиковая нить (1,75 или 3 миллиметра в диаметре), намотанная на катушку. Называется она филаментом.

Во время печати нить проталкивается в нагревательный блок (экструдер), разогретый до температуры 200 — 250 градусов по Цельсию, после чего выдавливается из тоненького отверстия сопла.

На фото: сетки для укладки мозаики. Размер каждой ячейки 10 х 10 миллиметров.

Так слой за слоем формируется готовая модель, состоящая из сотен мелких слоев. Поскольку пластик плавится, то при печати он крепко слипается с уже остывшим слоем, а готовая деталь получается очень крепкой.

Особенности 3D-печати

Те люди, которые хотят купить такое устройство себе домой, наверняка интересуются, где взять пластик для 3D-принтера? В данный момент расходные материалы можно свободно приобрести в любом магазине в крупных городах.

Различные пластики имеют различные составы, а значит, и особенности готового продукта различаются в зависимости от используемого материала. Какие виды пластика можно найти на рынке?

• Пластик ABS обладает наиболее высокой прочностью и весьма устойчив к ударам.
• PLA и Laywood наиболее экологичны. Их производят из натуральных материалов: кукурузы, сахарного тростника или древесины. После окончания срока службы продукция, изготовленная из такого материала, может быть переработана.
• WATSON известен своей полупрозрачной текстурой. Этот вид пластика очень любят использовать в тестовых моделях механизмов, когда нужно наблюдать за тем, какие процессы происходят внутри, например, автомобиля.
• Акрил или PMMA наиболее популярны, особенно в домашнем применении. Этот материал долговечен, прочен и неприхотлив.

Большое разнообразие пластика для 3D-принтеров позволяет выбрать состав, который подходит под конкретные цели.

Сам 3D-принтер

Конечно же, для работы с 3D-принтером требуется сам 3D-принтер, иначе ничего не получится. Ладно, шутки в сторону — давай разберемся в классификации этих прекрасных изобретений. Есть промышленные, профессиональные и персональные (домашние принтеры). Они отличаются друг от друга набором функций, количеством поддерживаемых способов печати и, само собой, ценой.

Профессиональные, как правило, используются компаниями, которые заняты в сфере исследований или решают локальные бизнес-задачи. Они подходят для создания технологичных прототипов и макетов. Цена таких начинается от 30 тысяч долларов.

Промышленные — для крупных производственных объектов, где требуются детализированные и сверхпрочные конструкции, обычно из металла. Также промышленные принтеры используются для спекания полиамидных порошков и фотополимерной печати по SLA-технологии. Стоят подобные экземпляры несколько сотен тысяч вечнозеленой валюты.

Персональные — это наиболее распространенные принтеры для частных владельцев, школ или небольших компаний. Приобрести такой можно от 30 тысяч. Рублей.

Купить 3D-принтер и все необходимые комплектующие для работы с ним ты можешь в магазине 3DVision. Эта компания специализируется на 3D-печати с 2012 года. В каталоге магазина тебя ждет большой выбор материалов и технологий изготовления моделей по привлекательным ценам. Специалисты 3DVision также готовы проконсультировать клиентов по всем интересующим вопросам.

Как настроить принтер на печать с компьютера

Перед тем как распечатать текст с компьютера на принтере, его необходимо настроить. Просто купить и подсоединить его будет недостаточно. Качество документа на выходе может получится неудовлетворительным. Все необходимые программы поставляются вместе с устройством. Производители стараются максимально упростить процесс настройки оборудования, поэтому справиться с ней сможет любой пользователь. Распечатка получится нужного качества при правильном присоединении устройства к компьютеру, корректной установке драйверов и настройке вывода документа.

Подключение принтера к компьютеру

На данный момент можно использовать несколько вариантов подключения к печатающему оборудованию. К примеру, можно отправлять на печать с телефона через Bluetooth, подключаться к устройству удаленно через интернет. Самый простой способ – непосредственно к ПК через USB кабель. Подключение проводится следующим образом:

1. Включите ПК и дождитесь полной загрузки.
2. Вставьте сетевой шнур в розетку, а USB кабель в компьютер.
3. Операционная система обнаружит новое устройство и начнет подготовку к использованию оборудования.
4. Должно появиться оповещение, что устройство установлено, готово к работе.
5. Как правило, ОС автоматически устанавливает драйвера, но лучше все же провести установку с диска. ПО и носитель входят в комплект поставки.

Установка драйвера

Это самый главный программный компонент, который отвечает за корректность работы оборудования на компьютере. Как правило, диск должен находиться в коробке вместе с устройством. На некоторых последних моделях ПК отсутствует привод для CD. В таких случаях скачать драйвера следует с официального сайта, выбрав необходимую модель оборудования. Если же привод присутствует, то в него нужно вставить диск, и установка программного обеспечения начнется автоматически. Если этого не произошло, то нужно:

• открыть «Мой компьютер»;
• кликнуть мышкой на CD-rom;
• найти приложение с расширением exe;
• запустить его, следовать инструкциям.

Настройка принтера

Распечатка текста будет качественной только при правильной настройке устройства. Производители сделали процесс калибровки максимально простым, чтобы с ним мог справиться любой пользователь. Мастер установки предложит вам несколько шагов, в которых вам нужно будет указать параметры. После этого будет предложено распечатать пробную страницу, чтобы вы могли убедиться, что чернила не мажут по бумаге, проверить, ровно ли подается она на барабан, и др.

Основные параметры принтера

Все основные настройки проводятся уже непосредственно вовремя отправки документа на печать, но у устройства есть два главных пункта, которые влияют на конечный результат:

1. Качество. По умолчанию будет стоять параметр «стандартно», но в случаях, когда оборудование старое или заканчивается краска, можно выставить «высокое». Это повысит четкость текста.
2. Оттенки серого. Это еще один способ, который повышает четкость. Это особенно актуально, если нужно распечатать отсканированный документ.

Оба эти параметра задаются в панели меню во вкладке «Главная». Полезным может оказаться и пункт «Обслуживание». Из него можно провести проверку печатающих сопел, при необходимости очистить ролики, поддон, выбрать режим работы «бесшумный». Эти свойства могут оказаться очень полезными на этапе подготовки к печати. После всех настроек можно приступить к выводу текста.

Комплектующие

Как правило, к таким запчастям относятся всевозможные заглушки, шестеренки, втулки и крепления, выполненные из пластмассы. Иногда на их поиск уходит очень много времени и сил, потому что не все магазины располагают широким ассортиментом подобных товаров. И тут на помощь приходит 3D-печать. Пара дней — и вы получаете полный аналог утраченной детали.

Автозапчасть, распечатанная на 3D-принтере

3D-принтеры станут отличным вложением как для владельцев автомастерских, так и для тех, кто торгует комплектующими для автомобилей. Использовать для этих целей можно и недорогие модели принтеров, единственное, что потребуется — это умение работать в CAD-системах.

Полезные мелочи

3D-принтер можно применять в быту. Даже нужно. Если тебе не хватает функционала или не нравится какая-то вещь — сделай свою! Созидание — потрясающая штука. Ты можешь проявить свои дизайнерские и инженерные способности, а если их нет, то развить их. Просто нужно включить мозг и заставить его работать для тебя. Именно так и создают новые вещи. Например, тебя не устраивают маленькие компьютерные мыши, потому что руки у тебя слишком большие, и 3D-печать была бы весьма полезна в данном случае. Нужно лишь смоделировать нужный по форме и размеру корпус и подсмотреть внутренний дизайн в уже готовой мышке, чтобы легко переставить микросхему и прочую электронику. Что еще можно было бы сделать? Ну, например, сделать крутую красивую шкатулку для разного рода мелочей, заменить сломанные кнопки клавиатуры или вентилятор в кулере, сделать подставку для камеры, крючки для одежды, подставку для ручек, продвинутую розетку, чехол для смартфона, закладку для книг. Одним словом, по потребностям.

Как стать лучшим в 3D-печати

Те, кто плохо знаком с 3D-печатью, могут быстро заметить, что не могут сразу ожидать совершенства. Чтобы стать успешным в 3D-печати, потребуется время, знания и много практики.

Пробуйте новое

Чтобы стать профессионалом в 3D-печати, вы должны выйти из зоны комфорта и изучать новые виды печати. Если вашей сильной стороной является создание различных типов чашек, попробуйте расширить свой вид деятельности, и начните печатать, например тарелки или миски. Это поможет вам стать лучше в целом.

Это займет время

Как упоминалось выше, успех в 3D-печати достигается благодаря многолетнему опыту. Если сначала у вас ничего не получается, попробуйте снова, и снова, и снова. Этот опыт поможет вам стать превосходным в 3D-печати.

Продолжайте учиться

3D-печать развивалась с момента ее появления. Те, кто овладел этим навыком, постоянно изучают последние тенденции и идут в ногу с новыми разработками. Чтобы быть профессионалом в 3D-печати, вам необходимо стремиться узнавать как можно больше и продолжать пополнять свои знания и совершенствовать навыки.

Используйте разные материалы и 3D-принтеры

Некоторые принтеры работают лучше, чем другие. А некоторые материалы лучше подходят для создания определенных предметов. Улучшая ваше оборудование или материалы, вы также повысите качество вашей продукции.

Необычная посуда

В частности, чашки, ложки, вилки и прочее. Для этого существуют специальные виды пластика, которые безопасны или относительно безопасны. В общем, здесь вопрос спорный. Тем не менее, почему бы не заиметь крутую, украшенную орнаментом вилку или витиеватую чашку с необычной ручкой? Можно сделать много интересной посуды. А если, например, сломается какая-то пластиковая или металлическая деталь в одном из кухонных устройств, то ее будет достаточно просто заменить. Как правило, сервисные центры заказывают определенные детали за рубежом, их приходится ждать по месяцу, а потом еще и деньги с тебя возьмут за работу. Из-за одной детали. Так что и здесь 3D-печать может прийти на помощь.

Заключение

Заработок на 3Д-печати — инновационное направление, и конкуренция в нем пока еще не велика. А перспективы развития, напротив, весьма интересны. Мелкосерийное производство продукции по моделям заказчика в ближайшие годы, по прогнозам экспертов, будет пользоваться стабильным спросом.

Трехмерная печать — это привлекательный малозатратный вариант для тех, кому хочется заниматься инновационным предпринимательством, не рискуя большим стартовым капиталом. Он подойдет и специалистам с техническим складом ума, и гуманитариям, которым интересно создавать неповторимые изделия по собственным моделям.