3D-принтеры, то есть устройства для «печати» пластикового физического объекта на основе цифровой модели, уже давно из экзотики превратились во вполне обычное оборудование конструкторских и дизайнерских бюро, а также различных мелкосерийных производств. Однако до сих пор бытует мнение, что такие аппараты безумно дороги и доступны только крупным компаниям и состоятельным энтузиастом.
Между тем приобрести бытовой 3D-принтер высокого класса сегодня уже можно за две–три тысячи долларов, а для покупки моделей начального уровня хватит и полусотни. Познакомимся с девятью моделями домашних 3D-принтеров, которые можно условно разделить на три категории: бюджетные, или сверхдоступные, средний класс, или «рабочие лошадки», и просьюмерские, или модели для требовательных пользователей.
Сверхдоступные
1. Printrbot Simple ($300)
Абсолютный рекорд по доступности уже несколько месяцев удерживает модель начального уровня компании Printrbot с простым названием Simple (прошу извинить за каламбур). Как и подавляющее большинство аппаратов категории «до $1 000», Simple поставляется в виде набора деталей, а сборка собственно 3D-принтера возложена на покупателя.
У Simple отсутствует нагреваемая подставка, и он работает только с биоразлагаемым пластиком PLA. Максимальные габариты создаваемого объекта также минимальны — всего 4 кубических дюйма, то есть около 10,16 см в кубе. Для подключения к компьютеру используется интерфейс USB. Помимо базовой модели, за $350 предлагается модификация 2014 Simple KIT, в комплект которой входят также алюминиевая пластина-основание и алюминиевый экструдер. Чтобы получить уже собранный и откалиброванный принтер, нужно добавить ещё $100.
Как и в подавляющем большинстве потребительских 3D-принтеров, в Printrbot Simple реализована технология печати методом послойного наплавления FFF. Она представляет собой практически полный аналог запатентованной технологии Stratasys FDM, используемой в настольных аппаратах, которые примерно в три раза дороже этой модели.
В силу простоты конструкции Printrbot Simple не обеспечивает идеального качества и точности 3D-печати и не даёт возможности создавать высококачественные прототипы. Это скорее игрушка, которая позволит вам изучить принципы работы таких аппаратов и понять, нужен ли вам вообще подобный принтер.
2. Kinpo XYZprinting da Vinci 1.0 ($500)
Принтер XYZprinting da Vinci 1.0 тайваньской компании Kinpo был представлен в декабре 2013 года и пока не поступил в широкую продажу, но уже понятно, что это будет куда более интересное устройство, чем Printrbot Simple.
В da Vinci также реализована технология печати методом послойного наплавления FFF. В качестве расходников используется пластик ABS, максимальные габариты создаваемого объекта — 7,8 куб. дюйма, или 20 см в кубе; заявленный уровень точности, в зависимости от скорости печати, — от 0,4 до 0,1 мм.
XYZprinting da Vinci 1.0 выглядит как весьма привлекательное предложение начального уровня, к тому же его «кофеварочный» дизайн уже вполне вписывается в интерьер домашнего офиса.
3. RepRap Open-Source Line ($470–620)
Это устройство уникально по сравнению вообще со всеми современными 3D-принтерами. В отличие от остальных, конструкция и программное обеспечение принтера RepRap, разработанного в Университете Бата в Великобритании, доступны на условиях открытого исходного кода и бесплатно предлагаются всем желающим. Более того, части для сборки этих принтеров можно распечатать на них самих!
http://www.youtube.com/watch?v=02myN2Y3iB4
В линейку входят несколько моделей, каждую из которых можно изготовить самостоятельно, при этом на сайте Mixshop продаются комплекты для сборки разных типов 3D-принтеров. В частности, набор для сборки модификации Prusa Mendel, способной печатать объекты с максимальными габаритами 19,5×19,5×14 см из пластиков ABS и PLA, обойдётся в $479.
Разумеется, RepRap — далеко не единственный проект, разрабатывающий конструкции 3D-принтеров, которые предназначены для самостоятельной сборки. К примеру, здесь можно ознакомиться с внушительным списком подобных устройств и сравнить цены.
Важно отметить, что подавляющее большинство 3D-принтеров работает под управлением своего собственного уникального программного обеспечения, в некоторых случаях бесплатного (неполный список см. здесь). К тому же большое значение имеет правильная настройка собранного агрегата и его своевременное обслуживание, в том числе настройка по уровню плиты-основы и прочистка экструдера. Поэтому самостоятельная сборка и обеспечение работоспособности 3D-принтера может оказаться нетривиальной задачей даже для конструктивно простых моделей.
Рабочие лошадки
К среднему классу относятся 3D-принтеры, обеспечивающие оптимальный баланс между простотой в использовании, функциональностью и, конечно, ценой. Подавляющее большинство из них снабжено подогреваемым основанием и способно работать с пластиком ABS.
4. Cubify Cube ($1 300)
3D-принтер Cubify Cube считается у этого производителя моделью начального уровня, и это подтверждают его характеристики. Тем не менее, он имеет яркий запоминающийся дизайн качественного бытового прибора и выглядит уже не как плод размышлений сумасшедшего учёного, а как хорошее серийное устройство.
Аппарат способен создавать объекты объёмом 5,5 куб. дюйма, или 14 см в кубе, из пластиков PLA и ABS с толщиной слоя до 0,2 мм. Принтер может подключаться к компьютеру не только через проводной интерфейс USB, но и через Wi-Fi, поддерживается считывание файлов с USB-накопителя. Цена одного PLA- или ABS-картриджа, которого должно хватать на 13–14 объектов средних размеров, составляет $49.
Cubify Cube — весьма удачное устройство, пригодное для эксплуатации в руках неквалифицированных пользователей. На сайте производителя выложено множество 3D-моделей, которые можно распечатать на трёхмерных принтерах, однако далеко не все они подходят для этой конкретной модели, а понять это не так уж просто. К тому же бесплатные модели из репозиториев вроде MakerBot Thingiverse далеко не всегда распечатываются корректно.
5. Afinia H-Series H479 ($1 560)
Принтер Afinia H-Series H479 выглядит не таким домашним, как Cubify Cube, он похож скорее на какой-то настольный станок. Забавно, что кожух экструдера на Afinia сам напечатан на 3D-принтере.
У принтера нет собственных органов управления, и он не умеет считывать файлы с USB-накопителей, при этом благодаря встроенной памяти его можно отключать от компьютера в процессе печати.
Зато он обеспечивает более высокое разрешение (0,15 мм по сравнению с 0,2 мм). Печать осуществляется из пластиков PLA и ABS, а максимальные размеры создаваемого объекта составляют 5 куб. дюймов, или 12 см в кубе.
В целом Afinia H-Series H479 получил благоприятные отзывы (см., например, здесь или здесь), в том числе и благодаря удобному программному обеспечению.
Модели для особенно требовательных
Если вам нужен универсальный агрегат с действительно высочайшим качеством работы, то за него придётся выложить не менее двух тысяч долларов. Вы получите отличную детальность и плавность форм, но ради этого будьте готовы пожертвовать скоростью.
6. Lulzbot TAZ 3 ($2 200)
3D-принтер LulzBot TAZ 3 американской компании Aleph Object отличается от конкурентов прежде всего возможностью печати практически любыми используемыми в таких устройствах материалами: помимо пластиков ABS, PLA, HIPS и PVA, он способен формировать трёхмерные объекты даже из дерева!
Точнее, речь идёт о специальной «древесной нити», состоящей из смеси мелких древесных волокон и связующего полимера. При этом изделия выглядят и пахнут как деревянные, а свойства этого «дерева» близки к пластику PLA. Изменяя температуру, можно менять цвет материала и даже создавать фальшивые «годичные кольца».
Lulzbot TAZ 3 обеспечивает толщину слоя от 0,075 до 0,35 мм, максимальная скорость печати — 200 мм в секунду, размеры формируемого объекта — 11,7×10,8×9,8 дюйма, или 29,8×27,5×25 см.
Управление устройством может осуществляться через встроенный контроллер с цветным ЖК-монитором, причём возможна печать вообще без участия компьютера — с флеш-карт формата SD.
7. Makerbot Replicator 2 ($2 200)
Хорошо известный 3D-принтер Makerbot Replicator 2 удостоен множеством призов и неоднократно назывался лучшим в своём классе. Характерно, что он выпускается с осени 2012 года, но не только не снимается с производства, но даже нисколько не теряет в цене! За это время лишь появилась двухцветная модификация с двумя печатающими головками Replicator 2X, которая обойдётся в $2 800.
Аппарат способен печатать с разрешением до 0,1 мм на слой, что до сих пор очень неплохой показатель, а на момент его появления вообще был рекордным. Единственное ограничение заключается в том, что эта точность достигается только при работе с биоразлагаемым пластиком PLA, который менее практичен, чем, например, ABS. Максимальные габариты объектов — 11,2×6×6,1 дюйма, или 28,5×15,3×15,5 см (объём — 67 куб. см). Цена расходных материалов самая обычная — $48 за катушку.
http://www.youtube.com/watch?v=wOqSRzxq8ZA
Makerbot Replicator 2 — очень распространённый 3D-принтер, и для него существует огромное количество готовых 3D-моделей на MakerBot Thingiverse. Собственное ПО для моделирования MakerWare заслужило массу положительных отзывов и удобно в использовании.
8. Cubify CubeX, ($2 800)
3D-принтер CubeX относится к моделям среднего класса под маркой Cubify и способен создавать объекты ещё больших габаритов, чем Makerbot Replicator 2, при таком же качестве. Разрешение печати, по разным данным, составляет от 0,125 до 0,1 мм на слой, а максимальные размеры объекта — 10,75×10,75×9,5 дюйма, или 27,3×27,3×24,1 см; как утверждает реклама, он может напечатать баскетбольный мяч.
Дизайн CubeX типичен для бренда Cubify: он похож на какое-то среднестатистическое кухонное устройство вроде микроволновой печки или настольной посудомойки. При этом у базовой модели есть две значительно более дорогие модификации: Duo, способная печатать двумя цветами, обойдётся в $3 300, а Trio с тремя печатающими головками — уже в $4 400.
9. Formlabs Form 1 ($3 300)
Formlabs Form 1 — это своеобразный «хай-энд» потребительских принтеров, который работает уже по вполне промышленной технологии стереолитографии SL, но при этом помещается на столе.
Вместо накладывания один за другим тонких слоёв пластика в ходе стереолитографии светочувствительный жидкий полимер на основе метакрилата слой за слоем засвечивается лучом лазера через фотошаблон и после этого затвердевает. Этот процесс носит название фотополимеризации. К сожалению, у такого материала есть недостаток: как и PLA, он не любит длительного пребывания на свету, который отрицательно сказывается на его долговечности.
Благодаря технологии стереолитографии минимальная толщина слоя составляет рекордные 25 микрон, или 0,025 мм, при этом размеры объекта могут достигать 4,9×4,9×6,5 дюйма, или 125×125×165 мм. Детальность изготовления модели составляет 300 микрон, или 0,3 мм, но сама печать занимает несколько часов. Литр жидкого полимера бесцветного, серого или белого цвета обойдётся в $149, причём этого объёма хватит примерно на 76 шахматных фигур.