Рынок 3d-печати продолжает расти: тренды, перспективы, бизнес-стратегии

Лучшие 3D-принтеры FDM для малого и среднего бизнеса

Минимальная выходящая толщина слоя

Как выбрать 3D-принтер?

Рынок переполнен дешёвыми моделями 3D-принтеров потребительского уровня с ограниченным функционалом, которые, несомненно, подойдут для печати малогабаритных изделий. Данные 3D-принтеры имеют большую погрешность в точности и низкую скорость печати. Несмотря на это, открывается возможность ознакомиться с технологией 3D-печати и сделать простые детали.

3D-принтеры начального уровня

Установки данного плана годятся для моделирования, способны печатать методом FDM, в редких случаях поддерживают технологии SLA и SLS. В комплектации предоставляется одно сопло, используются недорогие полимерные материалы. У моделей низкая скорость печати, а также отсутствуют дополнительные функции.

Плюсы:

• подходит для знакомства с оборудованием,
• простая установка,
• возможность быстрой настройки.

Недостатки:

• открытая камера,
• поддерживает не все виды пластика.

Профессиональные 3D-принтеры

К особенностям профессиональных 3D-принтеров приписывают огромный функционал, плюс высокую скорость печати. Установки способны работать с широким спектром расходных материалов. При печати используются тонкие слои, поэтому изделия получаются гладкими.

Плюсы:

• возможность печати больших объектов,
• в комплекте несколько экструдеров,
• поддержка пластика от различных производителей.

Минусы:

• дорогая стоимость,
• сложность проведения ремонта.

Характеристики

Отзывы

Скидки

Перейти в раздел Маркет

Товар не найден! Сбросьте фильтр или уточните запрос.

ТОП-10 — 3D ПРИНТЕРОВ ИЗ КИТАЯ (с) voltNik

*Видео может отличаться от тематики статьи

Лучшие 3D-принтеры для дома: рейтинг 2020

В нашей подборке «3d принтеры 2020 лучший выбор» представлены 6 лучших 3D-принтеров для домашнего использования в творчестве и для создания необходимых деталей. В ней мы собрали бюджетные модели и аппараты подороже с дополнительным оснащением и функциями.

Принтер XYZprinting Da Vinci miniMaker интересен, прежде всего, тем, что продается в собранном виде и имеет относительно компактные размеры. Габариты 550x390x470 мм вполне приемлемые даже для небольших комнат, хотя многие пользователи предпочитают на время длительной печати устанавливать устройство на кухне. Любой принтер издает характерные жужжащие звуки в процессе работы, а сама печать может длиться многие часы.

Вес устройства составляет около 11 кг, что позволяет без проблем переносить его с места на место. Все нагревающиеся поверхности скрыты, а значит никто случайно не обожжётся и не помешает работе принтера. Ширина рабочего пространства ограничена 150 мм, что немного, но для начинающих вполне достаточно. Тем более, что габаритные детали требуют тщательной подготовки, особого пластика и выверенного метода печати, чтобы избежать коробления конструкции детали и ее отслоения. Из минусов конструкции стоит отметить стол без подогрева, который, впрочем, можно самостоятельно заменить на подогреваемый.

2. Creality 3D Ender-3X

Модель Creality 3D Ender-3X. По стоимости она ощутимо дешевле da Vinchi – всего около 13000 рублей. Еще одним достоинством будет низкая шумность работы. Эта модель приходит в разобранном виде. Сборка не доставит хлопот тем, кто знаком с техникой. На прилагаемой флешке имеется видео-инструкция, в которой процесс сборки показан наглядно.

В комплекте идет небольшой моток пластика, которого может не хватит даже на тестовый образец. Поэтому сразу стоит подумать о расходных материалах.

3. Anet A8 Desktop

Этот принтер имеет лучшее соотношение цена/качество, в связи с чем пользуется высокой популярностью у домашних энтузиастов и просто школьников, благо область печати достаточно большая — 220х240 мм. Принтер оснащен с автоматически калибруемой акриловой рамой и одной печатающей головкой. Выполнять печать можно с точностью до 0,1 мм. Удобно, что устройство имеет подогреваемый стол, что расширяет возможности использования различных высокотемпературных пластиков.

К применению рекомендованы ABS, Nylon, PLA, Wood, PP. Принтер поставляется в разобранном виде, поэтому вам придется потратить время на изучение инструкции по сборке и калибровке устройства. Конструкция предусматривает различные улучшения и расширения. К нему есть в наличии широкий спектр оригинальных запасных деталей и их аналогов. Он неприхотлив в эксплуатации и обслуживании. Акриловая рама имеет не высокую жесткость, что следует учесть при печати деталей для сложной сборки. Для бытовых потребностей принтер обеспечивает широкие возможности.

Принтер легко собирается и настраивается, а главное работает сразу «из коробки». Удобно, что есть возможность установить дополнительную печатающую головку и печатать разноцветные изделия.

5. Anycubic 4Max Pro

Главным отличием данного принтера является его закрытая конструкция, что позволяет обеспечивать постоянный температурный режим в области печати. Жесткая рама и отличная сбалансированная система перемещения головки печати дает отличные результаты в точности создаваемых деталей. Вместе с тем, размеры рабочей зоны здесь невелики — 205х205 мм. Примечательно, что подогреваемый рабочий стол и максимальная температура экструдера 260°C дает возможность использовать высокотемпературые пластики, срок службы которых гораздо дольше обычных.

Точность печати в данном аппарате также на высоте — 0.0125 мм, а это значит возможность создания мелких деталей на очень высоком уровне качества поверхности. Но и скорость печати при этом существенно падает.

Этот 3D-принтер уже относится к профессиональной категории, но все же для домашнего использования. Он имеет закрытый со всех сторон корпус, что значительно повышает качество печати ABS пластиком. Направляющие стержни большого диаметра, наличие обдува, а также двух экструдеров, модернизированная система калибровки стола и надежное программное обеспечение — все это обеспечит бесперебойную работу устройства в ежедневном режиме.

Рабочая область достаточно большая — 227×148 мм, но все же не позволяющая создавать объемные детали. Да и минимальный диаметр сопла здесь всего лишь до 0,4 мм, что не позволит обеспечить идеально гладкую поверхность модели.

Лучшие бюджетные 3D-принтеры с Aliexpress

Выборочное лазерное спекание

В качестве примера 3D­принтера, создающего изделия методом выборочного лазерного спекания, рассмотрим модель EOS P 396, которую выпускает компания Electro Optical Systems. Данное устройство позволяет изготавливать предметы размером до 340x340x600 мм из специального порошка (IPCM P или IPCM P plus). В зависимости от выбранных настроек толщина слоя составляет 60, 100, 120, 150 либо 180 мкм. Максимальная скорость печати — 48 мм/ч.

Для спекания порошка в модели EOS P 396 применяется лазер мощностью 70 Вт. Скорость развертки луча составляет 6 м/с. В процессе печати рабочая камера заполняется азотом.

В комплект поставки входит ПО EOS PSW, EOS RP Tools и EOSTATE. Реализована поддержка формата STL.

3D-принтер EOS P 396

По сравнению с описанными выше моделями принтер EOS P 396 является весьма громоздким и тяжелым устройством. Он состоит из нескольких функциональных блоков, для размещения которых требуется помещение размером не менее 4,3×3,9×3 м. Суммарный вес оборудования — около 1 т. Максимальная потребляемая мощность составляет 10 кВт.

Послойное ламинирование

В принтере Solido SD300Pro, который выпускает американская компания SolidModel, применяется технология послойного ламинирования. Данное устройство позволяет изготавливать изделия размером до 160x210x135 мм из пленки SolidVC (жесткий ПВХ) разных цветов. Толщина пленки (и, соответственно, слоя) — 168 мкм. Заявленная в спецификации точность раскройки составляет ±0,1 мм. Реализована поддержка файлов формата STL.

Размеры корпуса принтера Solido SD300Pro — 460x770x420 мм; вес (с учетом картриджа) — 44 кг.

В качестве примера более сложной модели подобного типа рассмотрим принтер Mcor IRIS, выпускаемый компанией Mcor Technologies. Данное устройство позволяет создавать изделия размером до 256x169x150 мм из листов обычной или плотной бумаги (80 или 160 г/м2) формата А4 или Letter.

3D-принтер Solido SD300Pro

Крыльчатка помпы, изготовленная из пленки ПВХ на 3D-принтере Solido SD300Pro

Процесс изготовления моделей разбит на три основных этапа. Сначала стопка бумаги загружается в модуль струйного печатающего устройства, которое последовательно наносит на каждый лист изображение отдельных слоев. Печать осуществляется в четыре краски (CMYK) с разрешением 5760×1440 dpi. Затем пачка подготовленных таким образом листов загружается в модуль 3D­принтера, который тонким лезвием прорезает контур изображения каждого слоя, а затем склеивает листы между собой. Последний этап — отделение обрезков от готового изделия — выполняется вручную.

Принтер Mcor IRIS подключается к ПК через сетевой интерфейс Ethernet. Реализована поддержка файлов форматов STL, OBJ, VRML и Collada. Размеры устройства в рабочем состоянии — 1160x720x940 мм; вес — 160 кг. Максимальная потребляемая мощность в процессе печати — 350 Вт.

3D-принтер Mcor IRIS

Форматы файлов для 3D-печати В настоящее время существует большое количество форматов файлов для хранения описаний трехмерных объектов. В сфере 3D-принтеров наибольшее распространение получили универсальные форматы STL и OBJ. Кроме того, многие производители реализуют в выпускаемых устройствах поддержку собственных форматов. STL (от англ. stereolithography) — формат файла, изначально разработанный для хранения трехмерных моделей объектов, изготавливаемых методом стереолитографии. Объект описывается как совокупность треугольных граней и их нормалей. STL-файл может быть текстовым (ASCII) или двоичным. OBJ — открытый стандарт файлов для описания трехмерных объектов, изначально разработанный в компании Wavefront Technologies для пакета Advanced Visualizer. Объект в данном формате описывается как совокупность полигонов. Для каждого полигона задаются координаты и нормаль для каждой из вершины. Предусмотрена возможность подключения описаний текстур (типа материала), которые хранятся во внешних файлах формата MTL.

Образцы изделий, изготовленных из обычной бумаги на 3D-принтере Mcor IRIS

Типы материалов

3D принтер, функционирующий в режиме FDM, в большинстве случае использует в своей работе PLA-пластик. Этот материал самый нетребовательный, быстро остывает при обдуве, стоек к деформации, но вместе с тем и быстро разлагается  — всего за несколько лет — в силу того, что имеет органический состав.

Этот материал также является самым распространённым в создании декоративных изделий для бизнеса и для дома.

В создании механических деталей, частей физических опор, а также производственных форм и корпусов для литья, необходимо использовать пластик ABS, медленно остывающий, но надёжный, долговечный и износостойкий материал.

Современный рынок материалов для 3D принтеров постоянно модифицируется и расширяется. Сейчас пользователю доступен целый список известных и новых составов, таких как нейлон, резина, PVA, PETT, Hips и многих других.

В идеале, лучше приобретать 3D принтер, работающий с большинством этих типов материалов.

Компетентные пользователи

Кто такие компетентные пользователи? Это особая группа пользователей 3D-принтеров, профессионально использующих аддитивное производство более двух лет. Они имеют значительный опыт 3D-печати и инвестировали в нее за последний год не менее 10 тысяч долларов. 

Компетентные пользователи видят потенциал аддитивного производства во всех аспектах и используют все технические новшества. Эта технология становится ключевой для их компаний и часто интегрирована на самых различных уровнях. Что компетентные пользователи думают о потенциале 3D-печати? Будут ли они продолжать вкладывать в нее средства? Давайте посмотрим.

• 47% компетентных пользователей увеличит объем инвестиций по крайней мере на 50%.
• Компетентные пользователи чаще применяют металлы, фотополимеры, керамику и композиты, чем все остальные.
• Более 75% ключевых пользователей рассматривают 3D-печать как преимущество их компаний перед конкурентами.
• Они меньше ограничены бюджетом и больше — физическим пространством и набором персонала.

Лучшие 3D-принтеры SLA для малого и среднего бизнеса

Для профи

ARTILLERY Sidewinder X1

Профессиональный 3D принтер, способный создавать крупные объекты на скорости до 150 мм/сек. Модель уже из коробки собрана на 95%, так что никаких сложностей на этапе установки возникать не должно. Применение двойной оси Z обеспечивает точность при работе, а подогреваемая площадка предотвратит прилипание материала.

Плюсы:

• Сенсорный экран управления
• Работа с использованием двойной оси
• Полностью алюминиевая рама
• Надежная конструкция
• Простая установка
• Автоматическое обнаружение потерянной энергии
• Быстрое нагревание рабочих поверхностей

Минусы:

Сложное управление

Creativity ELF

3D принтер с BMG экструдером, обеспечивающим нужную точность печати объектов. За счет равномерного прогрева материала удается добиться высокой эффективности и плавности линий готовых изделий.  Устройство дополнительно комплектуется инструментом для обработки готовых объектов, а также катушками с сырьем.

Плюсы:

• Прочная металлическая конструкция
• Аккуратный дизайн
• Быстрое создание даже крупных объектов
• Качественная работа с мелкими деталями
• Универсальность применения
• Удобная сенсорная панель управления

Минусы:

Высокая стоимость

TWO TREES Sapphire Pro

Функциональное устройство для печати объектов в автоматическим режиме. Для начала работы пользователю стоит подключиться к компьютеру или вставить в устройство внешний носитель информации. Аппарат найдет нужный файл и предложит настроить параметры печати. Манипуляции реализуются с помощью сенсорной панели. Корпус устройства изготовлен из прочного сплава, выдерживающего любые нагрузки в процессе эксплуатации.

Плюсы:

• Катушка с материалом в комплекте
• Подвижная платформа с функцией подогрева
• Сенсорное управление
• Надежная защита внутренней камеры
• Автоматическое возобновление печати после появления электроэнергии

Минусы:

Может не хватать точности для проработки мелких деталей

TWO TREES BLUER Plus

Добротный аппарат с системой автоматической установки уровня. Подойдет для печати в качестве хобби или обучения. Для создания точной модели предусмотрен набор самых разных настроек, которые выставляются через сенсорную панель в передней части устройства.

Плюсы:

• Надежный каркас из металла
• Высококачественные ролики, подшипники и амортизаторы
• Продуманная система управления через сенсорный экран
• Устойчивость

Минусы:

• Отсутствие защитных экранов
• Занимает много места

CREALITY 3D CR-10S5

Принтер, с помощью которого создаются объекты с размерами до 500*500 мм. Технология FDM  помогает формировать конструкцию из материала на специальной подогреваемой в процессе работы поверхности. Стандартное сопло диаметром 0,4 мм при необходимости заменяется на подходящее к конкретному случаю. В стандартном режиме скорость печати составляет 80 мм/сек, тогда как максимальная достигает 200 мм/сек.

Плюсы:

• Большой размер объектов
• Датчик обнаружения материала
• Возобновление печати после подачи напряжения
• Поддержка внешних карт памяти

Минусы:

Займет много места

QIDI TECHNOLOGY X-MAX

Топ закрывает передовой 3D принтер, работающий по технологии Qidi. Аппарат помогает создавать высокоточные детали. Далее детали после дополнительной обработки используются в отраслях. Помимо стандартных полимеров, принтер также работает с нейлоном и углеродным волокном.

Плюсы:

• Крепкий, изолированный корпус
• Продуманный дизайн
• Функционирует с разными материалами
• Тихая печать
• Поддержка беспроводных интерфейсов

Минусы:

• Для правильного использования стоит изучить нюансы управления
• Стоимость

Медицина

Взгляд на аддитивные технологии

Что думают опрошенные о технологиях 3D-печати? В этом разделе мы рассмотрим основные преимущества 3D-печати для пользователей и их компаний. Как именно она оптимизирует производственные процессы?

66% респондентов используют 3D-печать для создания деталей со сложной геометрией. Участники опроса считают сокращение числа итераций, сроков выполнения заказа и расходов наиболее важными преимуществами данной технологии.

В этом разделе мы также рассмотрим будущее аддитивной отрасли и факторы, влияющие на ее рост и внедрение в бизнес. Что необходимо сделать, чтобы ускорить внедрение 3D-технологий? Сейчас узнаем.

По мере того, как технологии и материалы становятся все более доступными, возможность сокращения расходов благодаря 3D-печати становится очевидной для все большего числа пользователей. Многие также упоминают в числе преимуществ экономию времени благодаря сокращению числа итераций и сроков работы.

Затраты на организацию производства и недостаток знаний рассматриваются как основные ограничивающие факторы для внедрения 3D-печати.

Роль 3D-печати в бизнесе и производстве продолжает возрастать.

Новые материалы и надежные технологии востребованы для более чем 55% индустрии.

Какой 3D-принтер лучше выбрать для бытового использования?

Немного из истории 3D принтеров

Несмотря на то, что технология трехмерной печати находится у всех на слуху только последние несколько лет, ее появление стоит искать еще в прошлом веке. Пионером в данной области стала компания Charles Hull, которая в 1984 году разработала технологию трехмерной печати, а чуть позже запатентовала технику стереолитографии, которая сегодня используется повсеместно. Тогда же компания разработала и создала первый промышленный трехмерный принтер, который фактически стал началом новой эпохи.

90-е годы стали временем появления новых разработок в сфере трехмерной печати, благодаря которым 3D принтеры нашли применение в производственных условиях и стали использоваться для прототипирования. Пик развития технологии приходится на XXI век, и мы сами становимся очевидцами того, как семимильными шагами трехмерная печать покоряет новые вершины. Сегодня печать может осуществляться разными материалами, причем не только пластиками и металлом, но и тканью, бумагой, керамикой, пищевыми продуктами и даже живыми клетками.

В 2005 году появилась возможность печатать в цвете, а в 2006 году был создан принтер, который может распечатать около половины всех собственных комплектующих. В 2014 году появились первые принтеры с областью печати, практически неограниченной в размере. С помощью этого устройства уже попытались создать полноценный дом, используя в качестве основного материала бетон. На возведение такого сооружения было потрачено не более суток. Уже в 2016 году было представлено первое здание, построенное с помощью трехмерной печати в Дубае. В феврале 2017 года Россия также представила дом, целиком напечатанный на стройплощадке. В этом году также был разработан принтер с шестью осями, с помощью которого сложные элементы будет печатать намного проще, без необходимости использовать поддерживающие конструкции. На данный момент вовсю ведутся разработки принтеров, которые смогут печатать органы человека, протезы, имплантаты, корпусы автомобилей и даже еду.

Дизайн упаковки

Трёхмерные принтеры позволяют изготавливать пробные макеты упаковки, флаконов и бутылок оригинальной формы. Прототипы могут быть цветными, с включением всех элементов дизайна, в т.ч. этикеток, штрих-кодов, фирменных знаков. Готовые модели упаковки могут быть продемонстрированы заказчику перед запуском в массовое производство. Преимущество 3D прототипов налицо: заказчик может подержать упаковку в руках, оценить её фактуру, текстуру, цветовое оформление и некоторые другие характеристики.

Прототипы бутылок, напечатанные 3D принтером

Для изготовления пластиковых упаковок в настоящее время используют следующие 3D принтеры: Dimension uPrint, uPrint+, Elite, SST 1200ES; Fortus 400mc и 900mc. Для изготовления полупрозрачной и детализированной упаковки используются принтеры: Objet 24 и 30; Eden 250, 260V, 350, 500V; Objet 260 Connex, Connex 350 и 500. Для печати цветной упаковки лучше всего подойдут принтеры ZPrinter 250, 450, 650 и 850.

Рейтинг лучших моделей

Изготовление обуви

Строение печатной головки

Принцип работы печатной головки – экструдера – заключается в выдавливании нагретых нитей материала толщиной 1,75 мм или 3 мм, находящихся в практически жидком состоянии, на поверхность платформы. Экструдер обязательно запрограммирован напрямую подачу нити, и чаще всего также — на обратную (ретракция). Экструдер состоит из нескольких частей. По обе стороны нити расположены два мини-колеса, одно – регулирующееся зажимное; второе – непосредственно перед печатной головкой, с зубцами, управляющееся шаговым двигателем. Шаговый двигатель подаёт нить в экструдер. Далее материал через мини-трубку попадает в сопло – и выводится расплавленным пластиком. К трубке подключены температурный датчик и нагревательный элемент. Механизмы зажима, а также различные виды зубцов колёс оказывают влияние на тип использующегося пластика. Если 3D принтер обладает острыми и выпирающими колёсиками, то на таком принтере будут отлично изготавливаться изделия из Нейлона и Флекса (резины).

Бизнес-стратегии

Аддитивное производство играет серьезную роль в бизнес-стратегиях и в большинстве случаев становится серьезным конкурентным преимуществом. Респонденты Sculpteo рассказали, как они оценивают успешность внедрения и влияние на их бизнес технологий 3D-печати. Большинство из них сообщает о значительных улучшениях, и мы видим интерес к применению аддитивного производства в самых различных областях.

Мы касаемся и финансов — инвестиции в 3D-печать растут с каждым годом. Сравнивая данные с предыдущими годами, можно заметить, что компании применяют аддитивные технологии гораздо увереннее и тратят на них больше денег.

Также можно увидеть, что подавляющее большинство опрошенных используют 3D-печать уже несколько лет и планируют инвестировать больше в эту технологию в ближайшем будущем. Цифры показывают, что 3D-принтеры помогают компаниям добиться значительных улучшений на всех этапах производственного процесса.

• 13% не могут оценить успешность использования 3D-печати.
• Более 80% заявляют, что 3D-печать оказала по меньшей мере значительное влияние на скорость внедрения инноваций.
• 70% оценивают сокращение времени производства как значительное или кардинальное.
• Около 50% компаний считают 3D-печать конкурентным преимуществом в своей отрасли.
• 55% заявляют, что 3D-печать — это одна из их сильных сторон, и они осваивают ее быстрее конкурентов.

25% инвестировали более 100 тыс. долларов в 3D-печать за последний год.

• Более чем для 40% 3D-печать – это основной вид деятельности, и еще 36% активно используют ее сразу в нескольких отделах или имеют подразделение, специализирующееся на 3D-печати.
• Ускорение разработки продуктов — главная цель, с которой компании используют 3D-принтеры.
• Около 60% сообщают, что бюджет препятствует более активному использованию аддитивных технологий.
• Около 70% компаний планируют увеличить инвестиции в 3D-печать на следующий год, при этом 20% собираются увеличить объем инвестиций более чем в 2 раза.

Некоторые модели 3D принтеров

FLASHFORGE CREATOR

• максимальный размер объекта печати составляет 225?145?150 миллиметров

• объем печати данной модели 5,1 литров расходного материала
• использование расходных материалов типа ABS, PLA, PVA
• точность печати и толщина слоя 0.1-0.2 мм
• скорость потока сопла 24 куб. сантиметров в час

Printbox3D One

• максимальный размер объекта печати составляет 180?160?150 миллиметров

• объем печати данной модели 4,3 литров расходного материала
• использование расходных материалов типа ABS, PLA, PVA, Нейлон
• точность печати и толщина слоя 0.02 мм
• скорость потока сопла 2 куб. сантиметров в минуту

Leapfrog Creatr

• максимальный размер объекта печати составляет 270?230?200 миллиметров

• объем печати данной модели 12,5 литров расходного материала
• использование расходных материалов типа ABS, PLA, PVA, Нейлон
• точность печати и толщина слоя 0.05 мм
• скорость потока сопла 25 куб. сантиметров в час

Конструктивные особенности 3D принтера

Какой 3D принтер лучше купить в 2020 году?

Как выбрать хороший 3D принтер?

Виды 3D-принтеров

3D-принтеры с послойным наплавлением принято классифицировать по типам реализуемой кинематической схемы.

• Со столом, двигающимся в горизонтальной плоскости (конструкция Йозефа Прюши). Наиболее простые и доступные. В силу объективных причин имеют невысокую точность и ограничения по видам применяемого пластика из-за сложности обеспечения нужного температурного режима.
• Со столом, двигающимся только по вертикали (H-bot, CoreXY, Ultimaker и вариации). Каждый подвид имеет свои достоинства и недостатки, но в целом 3D-принтеры данного класса печатают лучше первых, имеют неплохой потенциал для усовершенствования и поддерживают всё существующее разнообразие современного пластика (теоретически).
• Дельтаобразные принтеры и роботы. Самые скоростные из FDM-моделей, но с очень высокими требованиями к жесткости рамы, точности изготовления опор и направляющих, весу подвижной части, мощности «мозгов» и т.д.

Первые стереолитографические принтеры основывались на технологии полимеризации специальной смолы под воздействием лазерного излучения определенной волны и стоили больших денег. В принципе, за последних пару лет ситуация изменилась только в отношении цены фотополимеров. Неоспоримым достоинством этой категории устройств является высокая точность печати, достаточная для мастер-моделирования, задач ювелирного бизнеса и элитной стоматологии.

Радикально уменьшить стоимость стереолитографических 3D-принтеров позволило использование мощных светодиодов вместо лазеров. Естественно, за счет частичной потери точности, постольку лазерная печатающая техника оперирует длиной волны, а светодиодная — размером пикселя проецирующего LCD-экрана (в настоящее время равна примерно 50 микрон). Ситуация усугубляется различными сопутствующими паразитными эффектами. В частности, рассеиванием несфокусированного пучка света.

Материалы

Второй, не менее важный аспект качества 3D-печати — используемые материалы. Для FDM-принтеров их разнообразие на порядок выше. Чего стоит только большая группа инженерных пластиков: со стекло- и угленаполнением, тугоплавких, токопроводящих, гибких и т.д. Естественно, правильно работает все это богатство исключительно при соблюдении нужных температурных условий в процессе печати, что достигается, главным образом, в закрытых конструкциях типа «кубик».

В лагере фотополимеров дела еще печальнее, постольку их ассортимент гораздо скромнее. К тому же, от цвета материала (длины волны) там зависит время печати, а разница реально впечатляет. Ну и ценники относительно гуманными здесь можно назвать только для «ширпотреба». При этом темпы развития этой категории расходных материалов выше, как и динамика снижения их стоимости.

В своем обзоре мы постарались охватить все востребованные направления условно домашней 3D-печати по состоянию на начало 2020 года.

Образование

Производство одежды

Архитектура

3D печать находит широкое применение в изготовлении архитектурных макетов зданий, сооружений, целых микрорайонов, коттеджных посёлков со всей инфраструктурой: дорогами, деревьями, уличным освещением.

На рисунке показаны макеты зданий, созданные с использованием трёхмерной печати.

Применение 3D печати в архитектуре

Для печати трёхмерных архитектурных макетов используют дешёвый гипсовый композит, который обеспечивает низкую себестоимость готовых моделей.

На сегодняшний день для 3D печати доступно 390 тысяч оттенков палитры CMYK, что позволяет воплотить в жизнь любую цветовую фантазию архитектора.

Для трёхмерной печати архитектурных моделей и прототипов чаще всего используются цветные 3D ZPrinter модели 250, 450, 650, 850 и чёрно-белые 3D ZPrinter модели 150 и 350.

Строительство

Инженеры из университета Южной Калифорнии создали систему 3D печати для работы с крупногабаритными объектами. Система работает по принципу строительного крана, который возводит стены из слоёв бетона. Такой 3D принтер может возвести двухэтажный дом всего лишь за 20 часов. Рабочим останется только установить окна, двери и провести внутреннюю отделку помещения.

3D принтер строит дом

Голландские архитекторы предложили напечатать при помощи строительного 3D принтера уникальный дом в форме ленты Мёбиуса. «Печать» дома запланирована на 2014 год. Дом планируется напечатать из смеси песка и связующих материалов.

Здание в форме ленты Мёбиуса, напечатанное 3D принтером

Вполне возможно, что через несколько десятков лет вырастут целые посёлки с великолепными комфортными домами, построенными по технологии 3D печати.

Лучшие стереолитографические 3D-принтеры

Заключение

Итак, мы рассмотрели наиболее распространенные на данный момент технологии 3D­печати, а также особенности созданных на их базе моделей 3D­принтеров. Данный обзор ни в коем случае не претендует на роль всеобъемлющего справочника по 3D­печати и 3D­принтерам. Тем не менее мы надеемся, что изложенная нами информация помогла читателям получить представление о возможностях современных 3D­принтеров, а также о многообразии имеющихся в продаже моделей.

Еще десять лет назад 3D­принтеры были чрезвычайно дорогостоящими устройствами, предназначенными для выполнения весьма узкого круга задач. Благодаря созданию и внедрению новых технологий за довольно короткий срок разработчикам и производителям оборудования удалось не только сделать эти устройства гораздо более доступными, но и значительно расширить сферу их применения. Конечно, пока рано говорить о том, что 3D­принтеры потенциально могут стать столь же массовым и распространенным продуктом, как струйные или лазерные печатающие устройства. Однако уже сейчас можно с уверенностью констатировать, что «процесс пошел»: 3D­печать перестала быть экзотикой и с каждым годом всё глубже проникает в нашу жизнь.

Здесь уместно провести аналогию с обычными принтерами. В  1984 году цена первого настольного лазерного принтера (HP LaserJet Classic), который позволял печатать черно­белые документы формата А4 с разрешением 300 dpi и скоростью 8 стр./мин, составляла почти 4 тыс. долл. Сейчас за треть этой суммы (и это без учета инфляции!) можно приобрести цветной лазерный принтер с гораздо более высокими показателями производительности и разрешающей способности.

Не исключено, что со временем 3D­принтеры станут привычным элементом оснащения типографий и пресс­бюро, которые сейчас переживают непростые времена и тщательно изучают самые разные возможности по диверсификации бизнеса. И вполне вероятно, что через несколько лет услуги по печати 3D­моделей из файлов заказчика станут столь же доступными и привычными, как сегодня печать фотографий. 

В качестве итога об основных плюсах и минусах трехмерной печати

Ключевые выводы

1. Отсутствие стабильности — это ахиллесова пята 3D-печати

Для того чтобы аддитивные технологии стали неотъемлемой частью любого производства, необходимо разработать оборудование и материалы, обеспечивающие высокую стабильность работы.

• 51% утверждает, что использует 3D-печать по большей части для решения задач контроля качества. 
• 62% считают, что для роста отрасли 3D-печати нужны более надежные технологии.

2. 3D-печать укрепляет позиции в определенных отраслях промышленности

Многие отрасли промышленности начинают увеличивать объемы использования 3D-печати, так как ее роль в рамках их производственных процессов становится все более значимой. Пользователи постоянно углубляют свои знания и опыт применения аддитивных технологий.

• 80% используют 3D-печать в своих компаниях уже более 2 лет.
• 33% ожидают до 50% увеличения инвестиций в этом году, что является более консервативной оценкой, чем в предыдущие годы.

3. 3D-печать может считаться нерентабельной

Для более широкого использования аддитивных технологий стоимость производимых деталей необходимо снизить – это позволит привлечь больше отраслей и секторов.

• Более 50% заказывают печать по технологиям SLS, Jet Fusion, SLM/DMLS и Binder Jetting на стороне, чтобы компенсировать затраты на оборудование и обслуживание.
• 59% указывают, что затраты на организацию производства являются ограничивающим фактором для внедрения 3D-печати.

4. Изменение восприятия: от прототипирования к полноценной производственной технологии

Несмотря на все большее распространение 3D-печати в производстве, ее преимущества пока очевидны только для прототипирования и мелкосерийного производства. Необходимо продемонстрировать предприятиям реальную выгоду 3D-печати для промышленного производства.

• 60% отмечают значительное сокращение стоимости детали при использовании 3D-печати.
• 52% используют 3D-печать для производства, в то время как 68% — для прототипирования.

Статья опубликована 20.08.2020 , обновлена 24.12.2020