Распечатывать картинки научились уже давно. Хотя, собственно говоря, не так уж давно. Сначала принтеры печатали только текст одним-единственным , как на пишущей машинке.

А потом на этих принтерах с помощью букв и цифр удавалось даже нарисовать изображение. Это была так называемая печать.

Струйная и лазерная печать позволили без труда печатать черно-белые и цветные изображения практически любой степени разрешения всех цветов и оттенков.

Но идея печатать трехмерные материальные объекты никогда не покидала разработчиков.

И вот стали совершенно реальными принтеры, которые печатают не картинку на бумаге, а объект в пространстве. Пространство имеет 3 измерения, поэтому такие принтеры получили название 3D-принтеры или, говоря простыми словами, трехмерные принтеры. Итак, 3D-принтеры: что такое, как работает и что можно напечатать с его помощью?

Распечатать или воссоздать трехмерное изделие сразу, одним махом невозможно. Поэтому и трехмерные принтеры распечатывают такие объекты слой за слоем, также как лазерные или струйные двухмерные принтеры распечатывают картинку строка за строчкой.

Распечатанное на принтере 3D модель – это не рисунок на бумаге. Это полноценный материальный объект, который можно взять в руки, перенести, поставить, убрать и наконец использовать по назначению.

3D-принтер – это устройство, которое позволяет создавать изображение в трехмерном измерении.

Такой принтер слой за слоем распечатывает цифровую трехмерную модель.

В качестве материала для создания модели, как правило, используется специальный пластик.

Предпосылки создания 3D-принтера

Первые попытки создания технологии трехмерной печати делали еще в 80-х годах. В то время был разработан стереолитограф, с помощью которого можно было создавать 3D-объекты из жидкого фотополимерного пластика. Технология в таком оборудовании основывается на свойствах фотополимеров – под воздействием лазера он застывает, приобретая твердую форму пластика.

Еще одним предшественником современного 3D-принтера стала технология «лазерного спекания». Основой для создания объемных моделей является порошок легкоплавкого пластика. От воздействия лазера пластик плавится, а затем спекается в единую массу. А чтобы от сильного нагрева пластик не воспламенился, в рабочую камеру закачивают инертный газ. Сложность обслуживания такого оборудования не позволяет такие принтеры использовать в домашних условиях.

Современный домашний 3D-принтер

Уже сегодня есть модели 3D-принтера для дома. Правда, стоимость их достаточно высока.

Как работает 3D-принтер?

Работает следующим образом: к рабочему элементу – головке-экструдеру подается пластиковая нить, он ее плавит и через сопло наносит в нужную точку распечатываемого слоя. При комнатной температуре пластик очень быстро застывает, что позволяет беспрерывно печатать, создавая слой за слоем объемный объект.

Каких-либо специальных условий при обслуживании 3D-принтера для дома не требуется, кроме затрат на печать (стоимость одного килограмма пластиковой нити 50-60 долларов).

В процессе печати такой принтер, можно сказать, прямо в воздухе из расплавленной нити воссоздает материальный объект. Данный объект предварительно должен быть оцифрован и в виде находиться в компьютере. Далее с помощью драйвера из цифровой модели объекта воспроизводятся такие движения печатающей головки, чтобы вытекающая из них расплавленная нить в конечном итоге застыла в виде точной копии оцифрованного объекта.

Встает собственно вопрос, а что это за цифровая модель материального объекта? Это файл, в котором специальным образом описано устройство этого объекта. Также как в текстовых файлах содержится модель текста, в графических файлах – модель картинок, в видео-файлах содержится модель видео изображения со звуком.

Мы привыкли к тому, что в таких файлах есть соответствующие , по которым мы легко определяем, что за информация в них хранится. Например, расширение.txt и.doc – это тексты. Расширение.jpg и.png – это картинки. Расширение.avi и.mpeg4 – это видео. Также и у файлов 3d-моделей должны быть свои, отличные от других расширения файлов.

А как создать такие файлы? Для этого нужны соответствующие программы-конструкторы, равно как для создания текстов нужен текстовый редактор, для создания картинок нужен графический редактор.

Также уже существуют 3D-сканеры, позволяющие автоматизировать процесс создания 3D-файла также, как привычный сканер создает файл с только что отсканированным им изображением.

Ювелирам теперь проще создавать новые украшения самых разнообразных форм.
Понравилась новинка и археологам, так как при необходимости можно сделать точную копию найденной находки.
А в археологии очень трепетно относятся к оригиналам, стараясь лишний раз к ним даже не прикасаться.

3D-принтеры действительно открывают огромные возможности во всех сферах деятельности человека. Интересно, что существуют 3D-принтеры, которые печатают не пластиком, а шерстью, металлом и даже есть тестовые модели, печатающие пиццу.

Видео “В России напечатали первый жилой 3D-дом”

Мечтой ученых, которая скоро может стать былью – воссоздание человеческих органов, а так же создание бытовых «пищевых принтеров», которые из углеводов и белков смогут производить настоящие продукты. «Фантастика!», – скажете Вы… Возможно… но уже сегодня активно ведутся разработки технологии 3D-печати живой ткани с помощью стволовых клеток.

Сканирование 3D-объекта и последующая передача его модели в виде файла в любую точку мира, где есть Интернет, и там распечатка с помощью 3D-технологии – чем не быстрая передача материального объекта на любые расстояния? Об этом пока еще можно только мечтать. Но не за горами то время, когда можно будет позвонить или через Интернет сделать заказ пиццы на дом, оплатить этот заказ опять же через Интернет, и тут же у себя на кухне распечатать горяченькую пиццу. Приятного аппетита!

За 3D-технологиями большое будущее. Пока мы еще стоим в самом начале этого пути. Но ведь матричные принтеры, которые могли печатать только текст – это не такое уж отдаленное прошлое. И кто тогда мог представить, какие возможности открывает технология печати?!

P.S. Как Вы считаете, можно ли сравнить компьютерную грамотность с Джином, выпущенным из кувшина? Еще

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.

Подключение оборудования к ПК осуществляется через USB-кабель.
Калибровка перемещения сопла относительно платформы.
Настройка и управление нагревом платформы и сопла-дозатора.
Мониторинг соотношения температур.
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.

♦ Капитальные инвестиции – 130 000 рублей.
♦ Окупаемость – 3−6 месяцев.

Сегодня предпринимательский сектор переживает не самое лучшее время.

К трудностям, которые создает экономический кризис, добавляются и другие проблемы: высокий уровень конкуренции и малое количество незанятых ниш в большинстве сфер, необходимость вкладывать огромные капиталы, низкий процент рентабельности и прочие.

Чтобы зарабатывать деньги предпринимательством, нужно искать новые источники дохода и быть на шаг впереди конкурентов.

Вашей палочкой-выручалочкой сегодня может стать 3д-принтер. Бизнес с использованием этой чудо-техники имеет множество преимуществ, не требует громадных инвестиций и под силу людям без специального образования.

Если вы рискнете пойти по непроторенной дорожке, реализовывая новаторские идеи, то сможете убедиться в прибыльности бизнеса с 3д-принтером.

Как правильно выбрать 3d-принтер для бизнеса?

Чтобы начать зарабатывать на печати 3д, нужны не только оригинальные идеи, грамотно составленный бизнес-план и собранная сумма капитальных инвестиций.

Основное, что вам потребуется – непосредственно принтер, который печатает в 3d.

Выбирать технику следует, ориентируясь на следующие критерии:

Виды пластика, которые можно использовать для печати.
Существует два вида пластика, используемого для печати в 3д: АБС (изготавливается из растительного сырья, например, кукурузы) и ПЛА (его делают из отходов нефтяного производства).
Второй вид сырья более долговечный и прочный, но не все пожелают покупать сделанные из него вещи, особенно, если речь идет о детских игрушках или зубных протезах.
Именно поэтому лучше покупать 3д-принтер, что работает с двумя видами пластика.
Диаметр печатающего сопла, который напрямую влияет на качество печати.
Лучше покупать принтер 3д, размер сопла в котором не больше чем 100 микрон.
Размер готового изделия.
Хорошим считается принтер, на котором можно изготовить изделие размером до 30 см куб. и весом до 5 кг.
Принтеры, которые создают совсем уж миниатюрные изделия (не более 10 см куб.) приобретать невыгодно.
Цветовая гамма печати.
Большинство принтеров для домашнего использования печатают продукцию 3d в одном цвете.
На многоцветную печать способно оборудование, которое стоит очень дорого и вряд ли окупится, поэтому, если есть такая необходимость, то лучше подкрасить готовые изделия вручную.
Так бизнес с 3д-принтером станет самоокупаемым в максимально короткий срок.
Цена.
Конечно, вы захотите, чтобы воплощение вашей идеи было как можно менее затратное по деньгам, но помните о том, что бизнес с 3д-принтером может жестоко обойтись со скупердяями.
Если вы купите дешевое некачественное оборудование, то оно достаточно быстро сломается.
Следует рассматривать 3d-принтеры для покупки, стоимость которых начинается с 1 000 долларов и выше.
Производитель.
Наиболее качественные 3д-принтеры делают такие компании: Hewlett-Packard, 3D Systems, EnvisionTEC, Stratasys Ltd и другие.

Небольшой 3д-принтер для бизнеса: преимущества и недостатки

Многие иностранные компании занимаются сейчас изготовлением принтеров 3d, как для промышленных масштабов, так и для частного пользования.

Производятся даже настоящие гиганты, что печатают мосты через реку или дорожное покрытие.

Вам, чтобы начать бизнес с 3-д принтером, достаточно приобрести небольшой аппарат, который легко размещается даже в обычной квартире.

А уже когда вы окупите капитальные инвестиции, сможете подумать о том, чтобы приобрести более мощное оборудование и выйти на промышленные масштабы.

Бизнес на небольшом принтере 3d имеет ряд преимуществ:

приобретение такой техники под силу даже людям с небольшим достатком;
стоимость сырья для загрузки принтера небольшая;
можно печатать множество видов продукции, которая хорошо продается;
принтер поддерживает несколько видов пластика;
качество печати устроит ваших покупателей;
3d-принтер способен работать без устали по несколько часов подряд и по 10-14 часов в сутки в общей сложности.

Если говорить о недостатках бизнеса, организованного с помощью небольшого 3д-принтера, то стоит назвать:

малые объемы производства, которые даже приблизительно не напоминают промышленные масштабы;
размер изделий, изготавливаемых на 3д-принтере, не превышает 30 см куб.

Что можно печатать на 3d-принтере делая на этом бизнес?

Интересный факт:
В 1966 году в телесериале «Звездный путь» был впервые показан прототип современного 3D-принтера, с помощью которого герои, находясь на космическом корабле, создавали разные продукты питания. Тогда это казалось нереальным, но сегодня стало реальностью, как и в свое время лазерный луч.

Пусть вас не пугает то, что для начала придется приобрести небольшой принтер 3д, который подходит для домашнего использования.

Эта миниатюрная (если сравнивать с примышленными гигантами) техника печатает много интересных и красивых вещиц, которые можно продавать.

На 3d-принтере можно изготавливать:

Сувенирную продукцию.
Обувь креативного дизайна.
Детские игрушки.
Изношенные детали для чего угодно.
Чехлы для планшетов и смартфонов, обложки для блокнотов и книг, визитницы, брелки, ключницы, кошельки и другие стильные аксессуары.
Украшения для мужчин и женщин, заколки для волос и прочее.
Фурнитуру для одежды и обуви: пуговицы, застежки, пряжки и т.д.
Посуду и цветочные горшки.
Наружную рекламу.
Медицинские протезы.
Кукольную мебель и многое другое.

Главное – креативность в выборе идеи: делать то, чего не делает никто другой и при этом делать это красиво, чтобы любой клиент ахнул от восторга.

И естественно, следует ориентироваться на спрос потребителей.

Если какой-то тип изделий, изготовленных на 3d-принтере, вообще не продается, то стоит отказаться от его изготовления и делать то, что хорошо раскупается клиентами.

Как делать бизнес с 3d-принтером?

Допустим, вы присмотрели себе в магазине или интернете хороший принтер 3д для домашнего использования и теперь решаете, как начать на нем зарабатывать.

Бизнес на 3d-принтере, как и любой другой, требует составления финансового плана с пошаговой инструкцией.

Только так от возникновения идеи с 3d-принтером можно перейти непосредственно к заработку денег с минимальными потерями.

Для того чтобы запустить бизнес на 3d-принтере, вам нужно будет:

решить, будете ли вы заниматься изготовлением продукции у себя дома или же собираетесь снимать офис;
приобрести сам принтер и расходные материалы к нему;
научиться изготавливать различные виды продукции на продажу;
найти источники сбыта и провести рекламную кампанию;
определиться с юридическим оформлением собственного бизнеса;
собрать необходимое количество денег, чтобы запустить бизнес с 3д-принтером.

Чтобы открыть бизнес с 3d-принтером, не потребуется слишком много времени.

Фактически вы сможете управиться со всеми названными условиями реализации стартапа буквально за несколько месяцев:

Этап	Янв.	Февр.	Март
Покупка 3д-принтера и расходных материалов
Научиться работать на нем
Реклама бизнеса
Поиск рынка сбыта
Запуск бизнеса

Регистрация бизнеса на 3д-принтере

Опытные предприниматели советуют не спешить регистрироваться как ИП сразу же после возникновения у вас идеи.

То, что вы купили принтер 3d, еще не гарантирует, что к вам выстроится очередь из клиентов.

А налоги платить придется в любом случае, независимо от прибыли вашего бизнеса.

Поработайте некоторое время в качестве нелегала прямо у себя дома.

Регистрировать бизнес на 3d-принтере в качестве ИП или ООО можно лишь тогда, когда ваш бизнес начнет приносить вам огромную прибыль, а среди клиентов появятся юридические лица, готовые закупать крупные партии товаров по безналичному расчету.

Помещение и персонал для занятий бизнесом с 3d-принтером

Компании изготавливают принтеры, способные печатать в технике 3д, довольно компактными, если речь идет об оборудовании для домашнего использования.

Пока вы не знаете, насколько успешно пойдет ваш бизнес с 3д-принтером, не нужно спешить с арендой офиса, стоимость которой разоряет многих предпринимателей.

Наверняка в вашем доме найдется стол, за которым вы бы могли работать на принтере 3d и шкаф или стеллаж, где хранился бы напечатанный вами товар.

Об аренде отдельного офиса стоит подумать только после появления постоянных оптовых клиентов и расширения бизнеса.

Для того чтобы добиться финансово выгодной реализации идеи, вам нужно будет:

научиться работать на оборудовании 3д;
освоить графические программы, такие как Corel Draw, Фотошоп и прочих;
печатать на 3д-принтере изделия для продажи;
создать сайт и обновлять ассортимент товаров, которые вы хотите продать;
рекламировать свой бизнес с 3d-принтером;
вести дела с клиентами.

Если вы сможете делать все это самостоятельно, то никого привлекать в свой бизнес не нужно.

В противном случае ищите себе помощника, который будет непосредственно работать на принтере 3d, а вы займетесь всеми организационными вопросами.

Но с наймом помощника спешить не стоит.

На начальном этапе открытия бизнеса можно обойтись и собственными силами.

Реклама бизнеса с 3д-принтером и поиск клиентов

Если вы покупаете принтер для печати изделий в технике 3д для собственных нужд, то никакая реклама вам не нужна.

Если же ваша цель – зарабатывать и как можно быстрее вернуть капитальные инвестиции, вложенный в бизнес, то без рекламной компании, что поможет привлечь максимум клиентов, не обойтись.

Причем, нужно использовать различные инструменты для рекламы своего бизнеса с 3д-принтером, чтобы привлечь и одиночных клиентов, которые ищут оригинальный подарок, и оптовиков в лице сувенирных магазинов и перекупщиков на рынке.

Раздавая флаера, визитки и буклеты в местах с высокой проходимостью.
Разместив наружную рекламу в общественном транспорте и на улицах города.
Предлагая свои креативные идеи в социальных сетях.
Создав собственный сайт с фотографиями товара и приблизительными ценами на него.
Отправившись на поиски потенциальных клиентов с образцами товара, изготовленных на 3d-принтере: в сувенирные, хозяйственные и детские магазины, на рынок к перекупщикам.

Сколько стоит открыть бизнес с 3d-принтером?

Этот вид бизнеса не относится к стартапам, что нуждаются во многомиллионных финансовых притоках.

Наибольшее, на что придется потратиться, − на покупку 3d-принтера и материалов для изготовления товара в технике 3д.

Будут и другие траты в бизнесе (создание сайта, реклама), но эти статьи расходов не насколько дорогостоящие.

Чтобы начать заниматься бизнесом на 3d-принтере, достаточно иметь 130 000 рублей:

Если вы захотите приобрести более дорогой 3д-принтер, зарегистрироваться в качестве ИП, снять офис, чтобы не работать дома, и уже на начальном этапе нанять помощника, то сумма ваших капитальных инвестиций в бизнес может существенно увеличиться.

Цифры, которые вы видите в таблице, иллюстрируют финансовую часть запуска небольшого бизнеса, который будет расширяться постепенно.

Занимательные факты о 3д-принтерах, их возможностях,

и как на них можно заработать,

представлены в видео:

Сколько будет приносить бизнес на 3д-принтере своему владельцу?

Себестоимость печати на 3д-принтере 1 грамма пластикового сырья с учетом затрат на электроэнергию и обслуживание принтера составит около 5 руб.

А вот продажная стоимость готового изделия – 40−50 рублей.

Если на 3d-принтере вы изготовите 6 кг изделий, использовав полностью закупленные бобины с пластиковыми нитями, то заработаете 240 000 – 300 000 рублей.

Отнимем от этой суммы 15 000 рублей (себестоимость пластиковых нитей) и 5 000 рублей (реклама, электроэнергия и дополнительные расходы) и получим в итоге 220 000− 280 000 рублей прибыли.

Как видите, эта сумма смогла не только окупить капитальные инвестиции, но и дать вам заработать 90 000 – 150 000 рублей чистой прибыли.

А вот уже как быстро вы изготовите на 3д-принтере оригинальную продукцию и распродадите ее, зависит исключительно от вас.

Но приготовьтесь к тому, что даже если ваш 3д-принтер будет работать по 10-12 часов в день, а ваша кампания по привлечению клиентов будет крайне эффективной, то потребуется не менее 3−4 месяцев, чтобы использовать все материалы, распродать всю изготовленную продукцию.

Бизнес с 3d-принтером может стать как невероятно перспективным и рентабельным стартапом, который позволит вам построить огромный бизнес, так и игрушкой, на покупку которой вы напрасно потратили свыше 100 000 рублей.

Только от вас зависит конечный результат реализации этой новаторской идеи.

Сегодня практически любой человек имеет возможность купить 3D принтеры. Это устройство, которое способно не только открыть широкие возможности для творчества, но и избавить от шаблонных решений. Возможности современных моделей 3Д-принтеров расширяются с каждым днём, открывая новые горизонты и сферы применения. Огромный выбор позволяет подобрать технику, которая будет отвечать разным параметрам, включая габариты, цену, стоимость эксплуатации и другие.

3D принтеры: как это работает?

В основе работы любого 3Д-принтера, независимо от технологии печати лежит «методика слоёв». Смысл её заключается в том, что трёхмерный объект разбивается на горизонтальные слои, то есть виртуально как бы разрезается на них. Выполняется это при помощи специального программного обеспечения (слайсера) при отправке смоделированного на компьютере трёхмерного объекта на печать. Затем в рабочей камере 3D-принтера последовательно воссоздаётся каждый слой объекта. Толщина слоя будет определять точность получаемого объекта. Чем меньше будет толщина слоя, тем более качественной, точной и детализированной будет 3Д-печать. А в основе каждой конкретной технологии лежит метод соединения слоёв:

спаивание;
наплавление;
отверждение посредством лазерного или УФ-луча;
склеивание и т.д.

Аддитивных технологий множество и каждая имеет принципиальные отличия, обладает достоинствами и недостатками.

Технологии 3D-печати

Технологий 3Д-печати существует очень много, причём ежегодно появляются новые или же модифицируются уже имеющиеся. Процесс совершенствования бесконечен. Самыми широко востребованными технологиями 3D-печати являются:

FDM – послойное наплавление;
Фотополимерная - SLA (стереолитография), PolyJet;
SLS – селективное лазерное спекание;
3DP – 3Д принтинг;
LOM - ламинирование.

Послойное наплавление пластиковой нити (FDM)

Наиболее доступная технология 3D-печати – это FDM. Суть её заключается в использовании пластиковых нитей, которые расплавляются до полужидкого состояния и выдавливаются через экструдер. Головка с экструдером перемещается над рабочей платформой, слой за слоем нанося расплавленный пластик, который застывая образует объект. Для прототипирования используются такие пластики, как: ABS, PLA, HIPS, Nylon и другие.

Достоинства: доступная цена на оборудование и расходники, простота и понятность технологии, возможность собрать FDM 3Д-принтер самостоятельно, RepRap – возможность воссоздания, то есть большинство деталей 3Д-принтера можно напечатать на нём.

Недостатки: низкая скорость печати, высокая степень слоистости изделий (низкое разрешение), сложная фиксация модели на рабочем столе, необходимость поддержек, термоусадка, много отходов, сложность выбора оптимальной температуры и условий.

Фотополимерная технология печати (SLA / DLP / PolyJet)

По данной технологии работает также достаточное количество 3д-принтеров. Суть её заключается в послойном отверждении полимерной смолы путём воздействия на неё ультрафиолета. При этом модель может выращиваться из ванны с фотополимером (SLA) или фотополимерная смола может послойно распыляться, как в модификации технологии – PolyJet.

Достоинства: высокая точность и детализация, высокая механическая прочность объектов, низкий процент отходов, простая постобработка, если она вообще требуется.

Недостатки: небольшой спектр материалов, высокая стоимость оборудования и расходников, невозможность цветной печати, использования разных материалов в ходе печати, низкая скорость печати.

Селективное лазерное спекание (SLS)

Технология 3D-печати SLS – это метод выборочного лазерного спекания. В качестве расходного материала выступает порошок, который тонким слоем наносится и затем точечно послойно спекается при помощи лазерного луча. В данном случае может использоваться металл, пластик, стекло, керамика, воск и другие порошковые материалы. При этом нерасплавленный порошок будет выступать в качестве поддержек.

Достоинства: большой выбор разнообразных материалов, возможность создания объектов со сложной геометрией, сравнительно высокая скорость печати, возможность использования для мелкосерийного производства, отсутствие необходимости в поддержках.

Недостатки: необходимость мощного лазера и герметичной камеры с низким содержанием кислорода, необходимость постобработки, сравнительно небольшое разрешение (в сравнении с SLA), высокая стоимость.

Печать гипсополимером (CJP)

Для печати используется гипсовый композитный порошок, который послойно склеивается специальным жидким клеевым составом. Тонкий слой порошка наносится и разравнивается при помощи валика, а головка точечно наносит клей. Рабочая поверхность опускается, и процесс повторяется.

Достоинства: отсутствие необходимости в поддержках, порошок, который не был проклеен можно использовать ещё раз, возможность создания объектов со сложной геометрией, возможность полноцветной печати, высокое разрешение.

Недостатки: ограниченность материалов, необходимость постобработки, низкая прочность изделий, большой вес и габариты аппарата.

3D ламинирование(LOM)

В качестве расходного материала используются тонкие листы бумаги или пластика. Эти листы скрепляются при помощи клеевого состава и прессуются. А специальный нож или лазер предварительно раскраивает каждый лист. В конце лишние непроклеенные детали удаляются.

Достоинства: низкая стоимость и доступность расходного материала (чаще всего бумага), возможность полноцветной высокоточной печати, возможность печати габаритных моделей, нет необходимости в поддержках.

Недостатки: толщина слоя определяется толщиной листа, сложность удаления лишних материалов, и большое количество отходов, необходимость финишной обработки, ограниченный выбор материалов.

Какие бывают 3Д-принтеры?

В большей степени тип 3Д-принтера определяется технологией печати. Однако также различают:

Персональные 3Д-принтеры – предназначены для домашнего использования. Как правило, это негабаритные модели, которые не отличаются широкой функциональностью и возможностями.
Профессиональные 3Д-принтеры – это модели, предназначенные для профессиональной деятельности. Например, медицинские 3Д-принтеры, ювелирные, стоматологические, а также оборудование для архитектурных и дизайнерских бюро и т.п. Такая техника обладает широкими возможностями и чаще всего ориентирована на требования профессиональной сферы. Такое оборудование более дорогостоящее и точное.
Промышленные 3Д-принтеры – это оборудование, которое используется в производстве. С их помощью можно организовать мелкосерийное производство или изготавливать эксклюзивные штучные изделия. Также можно использовать данное оборудование для создания мастер-моделей, тестируемых образцов и литьевых форм. Промышленные 3Д-принтеры чаще всего имеют внушительный вес и габариты, а также отличаются высокой стоимостью.

Сферы применения 3Д-принтеров

Использование 3Д принтеров фактически ничем не ограничивается. Они уже стали развивающей игрушкой для детей, учебным оборудованием в школах и институтах, помогают раскрыть творческий потенциал в дизайнерской сфере. При помощи 3Д-принтеров создаются архитектурные модели и прототипы деталей. На это раньше уходило очень много времени, теперь подготовительный этап перед презентацией сократился до считанных часов.

Незаменимыми 3Д-принтеры стали в стоматологической отрасли. С их помощью создаются уникальные и высокоточные капы, протезы, хирургические шаблоны, что вкупе позволяет повысить качество оказываемых услуг, минимизировать риски и нивелировать ошибки.

В медицине при помощи 3д-принтеров создают высокоточные копии органов, благодаря чему можно точно спланировать ход сложных операций. Оборудование для прототипирования используется в создании протезов.

Но и это далеко не все сферы использования аддитивных технологий. 3Д-принтеры применяются:

в автомобилестроении
в авиастроении и космической отрасли;
в ювелирной сфере;
для создания уникальной одежды и обуви;
в протезировании;
в дизайне;
в мелкосерийном производстве;
при изготовлении эксклюзивной сувенирной продукции и бижутерии;
при оказании ремонтных услуг и тюнинге;
в обучении и научных исследованиях;
в археологии и музейном деле;
в строительстве и т.д.

С 3Д-принтером любые шаблонные решения уходят на второй план.

Программное обеспечение для 3D принтеров

Любой 3D объект перед отправкой на печать должен быть смоделирован в специальном программном обеспечении. Создание любого объекта сводится к тому, чтобы смоделировать объект в виртуальном пространстве, «нарезать» его на слои и задать алгоритм его печати (G-code). Именно для последних двух задач используются слайсеры. Большинство слайсеров также оснащено понятным инструментарием для 3Д-моделирования.

Среди самого популярного и востребованного софта данного назначения следует отметить:

Slic3r
CraftWare
3D Slash
Blender 3D
3DTin и другие

Каждая из этих программ обладает своим достоинствами, особенностями и функционалом. Выбор всегда остаётся за пользователем.

3DMALL: купить 3Д принтер легко!

Компания 3ДМОЛЛ реализует широкий ассортимент 3Д-принтеров персонального. Профессионального и промышленного назначения. Интернет-магазин и его команда стояли у истоков становления 3д-технологий в России. Поэтому и сегодня специалисты компании держат руку на пульсе, отслеживая все последние инновации в данной сфере и предлагая клиентам квалифицированную и компетентную помощь.

Появление на рынке 3D-принтеров ознаменовало новую эпоху. Если раньше продукция, разработанная на базе высоких технологий, в бытовом хозяйстве позволяла решать привычные задачи, то в случае с трехмерной печатью предлагается новый способ применения устройств. Разумеется, новым он является только для рядового пользователя, так как в промышленности и на производственных предприятиях схожие технологии используются давно. Но в любом случае печать на 3D-принтере значительно расширяет возможности потребителя, к освоению которых, как показывает практика, готовы далеко не все. Во многом это связано со сложностью технологической реализации аппаратов, а также с нюансами их эксплуатации.

Но самые интересные вопросы касаются пользы от таких принтеров. Какие изделия позволяет создавать данное устройство? Для каких целей его продукцию можно использовать? И как работает 3D-принтер? Это важные вопросы, так как трехмерная печать все же является недешевым удовольствием. Поэтому приобретать соответствующее оборудование ради любопытства, мягко говоря, нецелесообразно. По крайней мере, стоит детальнее вникнуть в рабочие процессы печати и выяснить, какую пользу от них можно ожидать.

Что такое 3D-принтер?

Это устройство для трехмерной печати, посредством которого можно генерировать объемные предметы, дублирующие заранее подготовленную виртуальную модель объекта. По сравнению с традиционными принтерами, которые выводят электронный текст на бумагу, 3D-устройства обеспечивают вывод трехмерной информации, то есть создают объекты с реальными физическими параметрами. Собственно, для понимания того, как работает 3D-принтер, следует рассмотреть этапы изготовления твердых предметов с его помощью.

Принцип работы в общих чертах

Начинается работа с создания виртуального шаблона на компьютере с помощью специальной программы. Далее происходит обработка программным способом модели с целью ее разделения на слои. После этого в работу вступает техническая часть принтера, послойно формируя массу из композитного порошка для дальнейшего изготовления предмета. По мере заполнения специальной камеры материалом ось принтера распределяет массу по рабочей поверхности. После формирования каждого слоя головка устройства накладывает клеевую основу. Повторяется этот процесс до момента, пока не будет выполнен объект, разработанный в программе для печати. Важно учитывать, что изготовление на 3D-принтере может выполняться по разным технологиям. Соответственно, меняется и и свойства используемого материала, а также подходы к программной реализации задачи.

Технология быстрого прототипирования

Несмотря на различия в нюансах процесса изготовления, практически все устройства для трехмерной печати работают на принципе быстрого прототипирования. В соответствии с данной концепцией, производство осуществляется путем быстрого формирования опытных моделей для предварительной демонстрации возможностей будущего продукта. Задумывалась технология еще в 1980-х годах с целью создания образцов и заготовок. Сегодня этот метод известен как понимание которого и даст ответ на вопрос о том, как работает 3D-принтер и что отличает его функцию от традиционных подходов к изготовлению предметов. Так, если в процессе фрезерования, точения и происходит удаление материала, а ковка, прессовка и штамповка изменяют форму заготовки, то аддитивное производство предполагает увеличение массы материала посредством наращивания слоями. Иными словами, 3D принтер изменяет фазовое состояние веществ в определенных границах пространства. На сегодняшний день трехмерная печать развивается в нескольких направлениях, среди которых можно выделить стереолитографические технологии (STL), методы нанесения термопластов (FDM) и лазерное спекание (SLS).

Метод послойного наплавления термопласта

Это, пожалуй, наиболее популярная техника трехмерного изготовления. Распространенности FDM-аппаратов способствует сразу несколько факторов. В первую очередь в работе устройств используются относительно недорогие пластики. Также имеет значение простая техника эксплуатации, что особенно важно в работе с таким оборудованием. Как правило, технологии 3D-принтеров этого типа предусматривают работу с термопластиками, одним из которых является полилактид. Среди преимуществ этого материала отмечается экологичность, так как получают данный пластик из сахарного тростника и кукурузы.

Главным же элементом в самом принтере стоит назвать экструдер, который выполняет задачу печатной головки. Впрочем, в этой части не все так однозначно, поскольку элемент представляет собой комплекс отдельных компонентов. Если рассматривать термин «экструдер» в привычном понимании, то к нему будет относиться только часть головки в виде подающего механизма. Так или иначе, печатающая основа подает пластик для 3D-принтера путем нанесения расплавленной нити. Движение механической части обеспечивается электромотором. В итоге механизм направляет нить в нагреваемую трубу сопла, которая и формирует конечный объект.

Стереолитографические установки

Технология лазерной стереолитографии сегодня широко применяется в протезировании зубов. Это второй по популярности тип принтеров для 3D-печати. Отличительной чертой стереолитографических устройств является получение непревзойденно высокого качества объектов. Достигаются такие результаты благодаря разрешению аппаратов, которое может исчисляться единичными микронами. Поэтому вполне логично, что работа 3D-принтера на основе лазерной стереолитографии высоко ценится не только стоматологами, но и ювелирами. Программная часть устройства во многом напоминает FDM-аналоги, но есть и целый ряд особенностей технологии. Несмотря на тот факт, что принцип печати называют лазерной стереолитографией, все чаще функция такого оборудования базируется на светодиодных ультрафиолетовых проекторах.

Проекторные модели надежнее лазерных и по цене обходятся дешевле. Для них не нужны деликатные зеркала, обеспечивающие отклонение лучей, что упрощает конструкцию. В то же время печать на 3D-принтере с проекторами отличается высокой производительностью. Данное преимущество достигается благодаря тому, что происходит не последовательное, а полное засвечивание контура слоя.

Лазерное спекание

Еще одна разновидность применения лазерного метода. В этом случае применяется легкоплавный пластик. Мощный лазер прорисовывает по пластиковой основе сечение объекта, что приводит к плавлению и спеканию материала. Так происходит с каждым слоем до получения завершенной модели, которую подготовила программа для 3D-принтера в качестве заготовки. Остатки пластикового порошка стряхиваются с полученного предмета в конце рабочего процесса. Существенным недостатком таких аппаратов является создание объектов с пористой поверхностью. С другой стороны, это никак не влияет на прочность изделий. Более того, именно вышедшие из таких принтеров модели являются самыми долговечными. Сама же установка имеет сложную конструкцию и, как следствие, высокую стоимость. При этом и процесс изготовления отнимает много времени по сравнению с 3D-принтерами других типов. Как отмечают пользователи, скорость формирования модели составляет несколько сантиметров в час.

Расходные материалы

Основным материалом для создания моделей путем трехмерной печати является термопластик. Кроме уже упомянутых разновидностей, стоит отметить пластик для 3D-принтера в форматах ABS и PLA. Также используется нейлон, поликарбонат, полиэтилен и другие виды, также используемые в промышленности. При этом некоторые установки допускают и смешивание материалов, а также использование вспомогательных веществ, улучшающих качественные характеристики будущего изделия. Например, для этой цели используют который, в сущности, является той же разновидностью пластика PVA. Растворив его в воде, пользователь может создавать сложные геометрические фигуры.

Наиболее же экзотическим материалом для использования в подобных задачах является металл. Чтобы получить такое изделие, также применяют 3D-модели для печати на 3D-принтере, а отличия технологии сводятся к функции С ее помощью наносится связующая клейкая масса в места, куда указывает компьютерная программа. Далее на всю рабочую область головка наносит тонкий пласт металлической пудры. То есть металл не плавится, как в случае с пластиками, а накладывается и склеивается послойно в виде мельчайших частичек.

Управление работой принтера

Для начала стоит отметить операции, которые контролируются пользователем через компьютер. Это регулировка температуры сопла и рабочей площадки, темпы подачи материала и работы электромотора, который обеспечивает позиционирование печатающей головки. Все эти действия находятся под управлением электронных контроллеров. Как правило, современные модели таких устройств базируются на системе Arduino с открытой архитектурой. Что касается программного языка, то в принтерах используется так называемый G-код, построенный на командах управления оборудованием для печати. На этой стадии можно перейти к рассмотрению программ-слайсеров, которые обеспечивают перевод 3D-модели для печати на 3D-принтере в понятный контроллерам код. Сразу надо сказать, что такое программное обеспечение не имеет прямого отношения к разработке графических моделей.

Программное обеспечение

В перечень основных задач слайсеров входит установка параметров, в соответствии с которыми будет осуществляться печать. Выбор конкретной программы определяется типом принтера. Например, устройства RepRap подразумевают использование слайсеров, выполненных с открытым кодом. Среди таких можно выделить Replicator G и Skeinforge. Однако немало и производителей, которые рекомендуют использовать только фирменное ПО от конкретных компаний. Это, в частности, относится к аппаратам Cube от фирмы 3D Systems. Что же касается моделирования изделий, то этим занимается специальная программа для 3D-принтера, предназначенная для трехмерного проектирования. Обычно для этих целей используют CAD-редакторы, которые, впрочем, требуют определенного опыта работы с дизайном 3D.

Какие изделия можно получить?

Спектр возможностей трехмерных принтеров активно расширяется, что позволяет создавать продукцию для самых разных сегментов рынка. Если говорить о строительстве и архитектуре, то здесь очень ценятся возможности изготовление макетов, для которых, собственно, и разрабатывалась концепция аддитивного производства. В машиностроительной промышленности также широко используется 3D-принтер. Изделия в данном случае могут быть представлены и потребительской продукцией, и отдельными элементами для концептов. Как уже говорилось, высокая точность изготовления деталей была высоко оценена работниками медицины. Помимо протезирования, 3D-принтер используется в изготовлении макетов и образцов органов.

Другое