Обзор трехмерного принтера Formlabs Form 1

Трехмерная печать развивается семимильными шагами, появляется множество проектов, в том числе для домашней 3D-печати, а прорывом должны стать устройства с ценой около 300 долларов. Привлекательность трехмерного принтера для многих остается величиной неосознанной. Вроде бы, круто, но не очень понятно, зачем нужно и что можно печатать в домашних условиях. Пожалуй, отлично это непонимание иллюстрирует история моего знакомого – он по случаю купил трехмерный принтер, напечатал на нем Эйфелеву башню, затем собачку из мультика, затем попробовал что-то еще. И убрал принтер в кладовку, так как не понял, зачем он ему может пригодиться в хозяйстве. Большинство осознает, что за технологиями трехмерной печати будущее, но как его приткнуть в свое настоящее, понимает небольшое количество людей. Говорить о том, что трехмерные принтеры стали чем-то большим, чем развлечение для большинства людей, нельзя. В то же время, в профессиональных областях такие принтеры предлагают возможности, которые были ранее недоступны.

Поэтому когда мне предложили попробовать один из самых точных, но при этом доступных 3D-принтеров от Formlabs, я, недолго думая, согласился. Что из этого получилось, вы можете узнать ниже.

Содержание:

Технологии трехмерной печати – скорость, цена, материалы
Кому может понадобиться 3D-принтер
Что в коробке с Form 1 – комплект поставки
Программное обеспечение – обработка файлов
Опыт печати на принтере – игрушка для любого
Впечатления

Технологии трехмерной печати – скорость, цена, материалы

Первоначально трехмерная печать появилась для создания объемных деталей, то есть она была интересна инженерам, создающим те или иные агрегаты. Это может быть как создание прототипов в лабораториях, так и печать настоящих деталей с использованием различных сплавов. Стоимость подобных промышленных принтеров может достигать миллиона долларов, поэтому говорить об их доступности для среднестатистического человека не стоит. Например, к таким относятся принтеры под маркой Optomec, а сама технология получила название LENS (Laser Engineered Net Shaping). Металл в порошкообразном состоянии распыляют под лазером, который спекает слой за слоем будущую деталь. Можно печатать как стальные, так и титановые детали с высокой точностью, формировать внутренние полости и так далее. То есть, технология имеет свои преимущества, и стоимость изготовления сложных деталей может быть вовсе не космической.

На сайте производителя можно ознакомиться с подробностями этой технологии.

На примере LENS мы познакомились с одной из разновидностей технологии печати, когда материал распыляется и запекается лазером. Но принципиально большая часть 3D-принтеров использует тот же подход – материал, из которого строится модель, может выдавливаться, распыляться, подаваться в сопла в жидком виде. То есть, это примерно одинаковый подход – отличаются используемый материал, технология его подачи, которая варьируется в очень широких пределах. Например, это может быть обычный струйный принтер с полимером внутри, который слой за слоем печатает модель, а может быть специальная конструкция, которая строит модель, выдавливая слой за слоем полимер. Суть от этого не меняется.

Конкурирующей технологией является стереолитография, в ней полимер помещается в емкость, куда затем направляется лазер – там, где происходит контакт, полимер затвердевает, формируется часть детали. Лазер проходит слой за слоем вырисовывая будущую деталь. В Form 1 используется именно этот метод, лазер располагается внизу, а металлическая подложка – в верхней части, деталь как бы вырастает вниз головой. Преимущество стереолитографии в относительной дешевизне, точности деталей, быстроте печати.

Я не ставлю перед собой задачи описать каждую из технологий, это выходит за рамки данного материала, вы с легкостью найдете множество статей, посвященных 3D-принтерам. Отмечу только, что сегодня все принтеры обеспечивают одноцветную печать, некоторые модели позволяют добиться двух цветов. Но, как правило, трехмерные модели дешевле и быстрее разрисовать после печати, чем люди и занимаются самостоятельно. На массовом рынке трехмерные принтеры делают только первые шаги, и область их применения все еще крайне ограничена.

К содержанию >>>

Кому может понадобиться 3D-принтер

Вопрос в заголовке не имеет точно ответа. Вы точно не будете печатать на таком принтере игрушки для своего ребенка, не станете создавать кухонную утварь или предметы интерьера – это будет крайне дорогим вложением средств, да и характеристики полимера таковы, что он может быть небезопасен для здоровья в некоторых аспектах.

Профессиональное применение трехмерной печати очевидно – это быстрое создание прототипов, например, корпуса электронного устройства, возможность поддержать его в руках до того, как отправлять на завод для изготовления пресс-формы. То есть, во всех предприятиях, где происходит создание новых форм, трехмерный принтер придется ко двору, он сокращает общение с заводом, теперь не надо ждать неделями или даже месяцами.

Для художников это новое средство самовыражения. Точность печати, довольно большие размеры – все вместе позволяет создавать интересные работы. Посмотрите ниже на фотографии того, что можно напечатать на Form 1.

Возможно, что вы придумаете множество иных применений для трехмерного принтера, но я бы хотел остановиться на одном немаловажном моменте. Все пользователи трехмерных принтеров в будущем будут делиться на “создателей” и “потребителей”. Первые смогут создавать свои объекты в 3D-программах, вторые будут пользоваться плодами их трудов. Но пока на рынке нет ничего, что было бы настолько притягательным, чтобы оправдать покупку 3D-принтера для дома. Поэтому можно говорить, что ограничением является не столько стоимость такого устройства, сколько сфера его применения.

К содержанию >>>

Что в коробке с Form 1 – комплект поставки

Принтер поступает в широкую продажу в июле 2014 года, его стоимость – 3 300 долларов США (в Америке), в Европе стоимость будет, скорее всего, такой же, но в евро. В России принтер уже можно купить от 150 тысяч рублей и выше, это для тех, кому не терпится попробовать, что такое стереолитография, на практике.

В огромной коробке находится сам принтер, в коробке поменьше – набор для работы с напечатанными объектами: это скребок, чтобы отделять их от платформы, емкости для спирта, которым надо промывать полимерные заготовки, пинцет и подставка, на которой все работы и осуществляются.

Для того, чтобы начать печать, вам нужно немногое. Во-первых, необходимо выбрать тип полимера (прозрачный, белый или серый). Литровая бутылка в США стоит 149 долларов, хватит ее на печать десятка объектов среднего размера. Не слишком дешево, но поговаривают, что можно найти неоригинальный полимер, который стоит вдвое дешевле. Не искал и не пробовал.

Внутри принтера есть металлическая пластина, она защелкивается вверху, это то основание, где будет происходить печать. Емкость для полимера внизу, надо заливать его по риску. Все это накрывается оранжевым прозрачным колпаком, что сделано с умыслом – полимер на свету отвердевает, а вот под колпаком, не пропускающим УФ, этого не происходит.

Очень важно помнить о том, что полимер на свету отвердевает – нельзя откидывать надолго колпак, оставлять основание или, тем более, танкер с полимером вне принтера – это приведет к тому, что вам придется счищать полимер напильником, и, скорее всего, к покупке новой базы для печати, а также танкера.

Во-вторых, для того, чтобы окончательно обработать полученные трехмерные фигуры, вам понадобится изопропиловый спирт, как минимум, один литр. Поэтому, когда я с энтузиазмом кинулся собирать принтер и уже почти начал печать, отсутствие спирта под рукой стало неприятной неожиданностью. Стоит им запастись – каждую деталь надо отделить после печати от основания, поместить в емкость на 10 минут (можно промыть два раза по 10 минут), спирт также помогает отковырять деталь от металлической основы.

Наконец, самое главное, что вам нужно поставить программное обеспечение от Formlabs, которое позволит отправить на принтер задание на печать. Программа работает как на Mac, так и на ПК, никакой разницы нет.

К содержанию >>>

Программное обеспечение – обработка файлов

В программе на ПК вы выбираете трехмерный файл (можно найти на множестве сайтов, например, хороший ресурс thingiverse.com) и далее выбираете размер печати, то есть масштабируете предмет по своему желанию. Максимальный размер для предмета – 125х125х165 мм. Толщина слоя – от 25 микрон и выше.

В программе необходимо сформировать поддержку для фигуры, это пластиковые наросты, на которых она будет расти. То есть, подложка, а от нее отходят этакие колонны, на которых держатся отдельные части вашего предмета. Обсчитываются эти части очень быстро, программа говорит примерное время печати, а также расход полимера. Интересно, что во время печати можно откинуть крышку и долить полимер, если у вас достаточно большой предмет, это не повредит процессу. Предварительно только не забудьте поставить печать на паузу, для этого достаточно нажать одну клавишу.

По умолчанию в программе есть бабочка-закладка, именно ее с серой резиной я и начал печатать.

К содержанию >>>

Опыт печати на принтере – игрушка для любого

По сложности настройки и подключения принтер Form 1 можно смело назвать самым простым на свете устройством. Вы подключаете его по USB к компьютеру, выбираете в программе нужный файл и далее отправляете на печать. Файл загружается на принтер, в это время нельзя вытаскивать кабель, иначе печать не начнется. За 5-10 минут файл уходит на принтер, и дальше вы можете выключить свой компьютер, вынуть провод, это никак не повлияет на печать.

На индикаторе принтера показывается ход выполнения печати, какой слой в работе, а также оставшееся время (оно не приблизительное, а вполне точное – точность до секунды).

Платформа будет постепенно подниматься, вы увидите предмет, который печатается. С настройкой и печатью справится даже ребенок – тут все настолько просто, что никаких вопросов быть не может.

Другое дело, что когда вы напечатали ваш первый предмет, его нужно обработать и правильно изъять. Снимаем платформу, где находится наш предмет, берем скребок и в пластиковом поддоне, предварительно полив края основания спиртом, пытаемся снять его. Не всегда это получается легко, зачастую приходится помучиться, так как полимер хорошо «прикипает» к основанию. Главное тут – не поранить руки, так как скребок очень острый и может сорваться, если вы пытаетесь это делать на весу.

Большие предметы иногда проще отломать, но маленькие стоит изымать только скребком. Сняли предмет – и сразу помещайте его в спирт минут на 10. Второе промывание не обязательно. Из моего опыта спирт надо заменять после печати 6-7 предметов, вы увидите это по тому, что они не будут становиться матовыми, а останутся немного липкими. Значит, пришла пора подлить спирт, а лучше просто заменить порцию.

Следующий шаг – избавление от поддержки, нам надо убрать основание, а также колонны. Можно это делать ножом либо ножницами – желательно не повредить наш предмет. После этого можно снова окунуть деталь в спирт и только затем обработать оставшиеся заусенцы напильником.

У нас получилась деталь, которая вполне красива, и при желании ее можно раскрасить красками. Прочность полимера хороша, но он может откалываться при ударе, также в руках он относительно хрупкий. Но все в меру.

В общей сложности напечатал порядка десятка предметов, принтер отказывался печатать только большие конструкции.

При неудачной печати, и об этом говорит производитель, вам придется очистить емкость для полимера, в ней могут оказаться сгустки, которые повредят при новой печати. То есть, каждая неудача будет бить по вашему кошельку. Но в остальном все предельно просто и понятно, никаких сложностей с принтером нет.

К содержанию >>>

Впечатления

Появление на массовом рынке полупрофессионального принтера Form 1, а его относят именно к таковым, наделало много шума. Высокая точность печати, большая скорость (да, 15 часов – это зачастую немного в сравнении с конкурентами и промышленными устройствами), но главное – меньшая стоимость, чем у профессиональных решений. За цену в 3 300 долларов покупатель получит неплохое качество печати, за которое раньше надо было платить в 3 раза больше как минимум.

Ценовая революция для 3D-принтеров становится явью, но это не решает основного вопроса – сферы применения таких принтеров для обывателей. Их пока не придумано, так как не существует сценариев использования, нет трехмерных объектов, что были бы желанными для многих людей. Например, если фигурки из «Звездных войн» можно было бы печатать только на таком принтере, их не было бы в магазинах, то он стал бы однозначно популярен. И моментально. Но пока большая часть трехмерных проектов – это копия уже существующих в магазинах предметов. И копия, которая в итоге получит один цвет, будет выглядеть не так красиво, а стоить довольно дорого по сравнению с аналогом. Пожалуй, в этом и кроется пока основная проблема для таких устройств – они не предлагают пользователю чего-то принципиально нового, отличного от того, что он может приобрести в магазине. Безусловно, очень удобно напечатать игрушку дома – но ее качество, структура полимера будут сильно уступать игрушке, произведенной на заводе. И это проблема.

Мне кажется, что революция в 3D-принтерах уже происходит. Но пока мы наращиваем мощь этих устройств, делаем их сложнее и одновременно доступнее, уповая на то, что новые пользователи сами придумают сценарии их использования. Возможно, что они это сделают, но скорее всего, нет. И это самое большое препятствие на пути к тому, чтобы трехмерная печать пришла в каждый дом. Сомневаюсь, что это произойдет в ближайшие пять лет, такие устройства скорее всего останутся уделом энтузиастов, а также тех, кто применяет их в своей работе.

Благодарим магазин Madrobots.ru за предоставленный принтер.

Эльдар Муртазин ([email protected])

Опубликовано — 22 апреля 2014 г.

Поделиться:

Мы в социальных сетях: