3D принтер – это устройство, которое позволяет создавать объекты из различных материалов. Рассмотренные на данной странице принтеры работают методом послойного наплавления (FDM) и печатают различного вида пластиками (их много, об этом ниже). Типичный 3D-принтер состоит из корпуса (обычно деревянный) или рамы (алюминиевый конструкционный профиль) (1), на раме закреплены направляющие (2), по которым перемещается печатающая головка (3) под действием шаговых двигателей (4). Принтер выращивает модель на рабочем столе (5), управляя двигателями и подачей пластика при помощи блока электроники (6). Филамент (пластиковая нить) при помощи подающей шестерни подаётся в экструдер, где нагревается до температуры плавления и выдавливается через сопло.

Технология 3D печати позволяет получать уникальные и геометрически сложные модели с весьма высокой точностью и прочностью (о прочности ниже). В отличие от обработки резанием (фрезеровка, токарка) печать очень экономична, так как материал используется практически на 100% (зависит от количества “поддерживающих” и вспомогательных конструкций). Также печать 3D позволяет создавать модели с очень сложной конфигурацией (внутренние полости, шарнирные соединения). Стоимость напечатанной модели равна стоимости пластика и составляет ~1.2 рубля за грамм (или ~1.5 рубля за см3). А благодаря китайцам, стоимость “домашних” 3D принтеров в среднем равна стоимости бюджетного смартфона (6’000 – 25’000 рублей).

Что касается конкретных применений принтера, то это могут быть:

Прототипы деталей, которые в перспективе будут изготовлены из других материалов или другим способом. Прототипы очень важны при создании корпусов, рукояток и прочих вещей, которые нужно подержать в руках, прежде чем налаживать более дорогостоящее или серийное производство;
Напечатанная модель может быть мастер-моделью для создания литьевых форм, так как литьё является более быстрым способом изготовления деталей;
К слову принтер и сам может обеспечить выгодное мелкосерийное производство небольших деталей, особенно если будет работать не один;
Это могут быть, например, сувениры или игрушки. Просто уникальные или с вашим логотипом;
Для единичного “домашнего” производства 3D принтер тоже пригодится, вы даже не представляете, сколько в интернете есть готовых проектов со всякими полезными в хозяйстве штуками, начиная от ремонта, и заканчивая девайсами для кухни;
Также в интернете полно всяких “забавных” штуковин, которые можно напечатать. Это как элементы интерьера (абажуры, фигурки…) так и очень интересные механизмы;
Ну и конечно, 3d принтер является самым передовым инструментом самодельщика (или “мейкера”, на западный лад): это корпуса, переходники, фитинги, элементы крепления и конструкции, зубчатые и ременные передачи, и конечно же полностью самостоятельные проекты, состоящие из напечатанных деталей и электромеханической начинки. Проектировать и воплощать жутко интересно, даже в масштабах одного проекта!

У новичка в 3D печати обычно “глаза” разбегаются от количества новой информации. Как всем этим пользоваться и работать с принтером? Для начала рекомендую ознакомиться с небольшим гайдом на примере принтера Anet A6, там рассказаны основные понятия и действия, подходящие к 95% принтеров. Информацию о том, как пользоваться программами для “нарезки” 3D моделей, вы найдёте ниже.

Практически все проблемы и косяки, возникающие в процессе печати, описаны вот в этой огромной статье. Есть ещё одна подборка из 40 дефектов, часть 1 и часть 2. Многое в 3D печати познаётся методом ошибок, поэтому владельцы недорогих принтеров обычно знают больше тонкостей, чем владельцы дорогих принтеров, с которыми возникает меньше проблем =)

Но есть проблема, о которой очень мало где написано (я как раз с ней столкнулся), связана она как раз с недорогими принтерами: принтер начинает печатать нормально, но через какое то время (через какое то количество метров филамента) начинает делать откровенную “дрисню”. Именно на это становится похожа поверхность под соплом экструдера. Проблема кроется в недостаточном охлаждении радиатора термобарьера, который находится между нагревателем и белой трубкой с филаментом (bowden). Если недостаточно охлаждать это место, пластик начинает плавиться в трубке (а иногда даже кипеть) что приводит к его нестабильному выходу из сопла. Проблему можно решить несколькими способами:

Направить настольный/напольный вентилятор на печатающую головку. Способ плохой, так как создаёт сквозняк на всю модель
Напечатать “кастомный” кожух охлаждения, практически для всех принтеров в интернете можно найти спроектированные пользователями более правильные модели кожухов охлаждения
Проблема может возникнуть после замены штатного вентилятора на менее мощный и менее шумный (именно так я и сделал к слову). Так что нужно ставить мощный 40мм вентилятор с током не менее 0.1 Ампера, например вот такой.
Также я сталкивался с ещё одной интересной проблемой, решения которой нет в списке косяков 3D печати: китайский филамент и стандартные настройки слайсера (Cura). Дело вот в чём: печатаем модель, представляющую собой столбик квадратного сечения 4х4 мм, высота любая. Столбик имел крайне низкую прочность, а на изломе было видно, что нитки пластика не склеились между собой! Проблема крылась в настройках скорости печати, в частности “скорость печати внутренней стенки”, которая стояла 90. И видимо китайский филамент на такой скорости не мог нормально склеиться, если учесть, что деталь на 90% и состояла из внутренних стенок! Также пишут, что скорость печати внешней и внутренней стенки не должна сильно отличаться, вот так вот.