Короткий посібник з 3D-друку для початківців. Адитивні технології тривимірної системи координат

3D-друк або адитивне виробництво — це процес створення тривимірних об’єктів шляхом послідовного додавання матеріалу пошарово за допомогою 3D-принтера. Ця технологія дозволяє виготовляти різноманітні предмети, використовуючи різні матеріали, і застосовувати їх у прототипуванні в різних галузях, наприклад, виробництві, медицині та ін.

Модель на етапі друку

Залежно від використаних технологій і матеріалів найбільш розповсюдженими видами 3D-друку є:

  • Stereolithography (SLA) та Digital Light Processing (DLP):
    використовується світлочутливий фотополімерний матеріал, шар утворюється за допомогою лазера (SLA) або проєктора (DLP).
  • Fused Deposition Modeling (FDM) або Fused Filament Fabrication (FFF):
    використовуються термопластичні матеріали, які плавляться за високої температури й наносяться пошарово для створення тривимірного об’єкта.
    *саме цей тип буде описано в статті далі через його популярність в персональному та промисловому використанні.
  • Electron Beam Melting (EBM):
    використовується електронний промінь для плавлення та з’єднання металевого порошку з метою створення тривимірних металевих об’єктів. Технологія EBM виготовляє металеві деталі високої міцності з властивістю зносостійкості. Використовується у виробництві прототипів у аерокосмонавтиці, медицині та інших галузях, де потрібні хороші показники механічних властивостей металів (міцність, твердість, пластичність, пружність, в’язкість і крихкість).
  • Selective Laser Sintering (SLS):
    використовується лазер для затвердіння тонких шарів порошкового матеріалу, часто полімерного. Основна відмінність SLS від інших технологій полягає в тому, що вона не вимагає використання опорних структур або піддону для підтримки деталі під час друку. SLS забезпечує високу точність та деталізацію.
  • Selective Laser Melting (SLM):
    схожий на SLS, але використовується тільки для металевих матеріалів. Лазер розплавляє порошок металу, формуючи деталь.
  • Masked Stereolithography (MSLA):
    використовується технологія рідкокристалічного дисплею (LCD), як маски для створення об’єктів за допомогою стереолітографії (SLA).

Кожен із цих типів має свої переваги і недоліки. Вибір технології 3D-друку залежить від конкретних вимог, матеріалів та бажаного результату.

Отже, FDM. 1988 рік Скотт Крамп винайшов технологію роботи з 3D-друком FDM, співвідношення ціни і якості дали змогу зайняти свою нішу на ринку. На початку 2000-х були певні перехідні моменти, які впливали на вартість 3D-принтерів. Однак зараз вартість таких принтерів може й не перевищувати 200$ за одиницю.
На сьогоднішні існує більше 100++ різних виробників 3D-принтерів. Ви також можете створити свій власний 3D-принтер, беручи за основу інформацію з відкрити джерел та роботу ентузіастів, а також розширювати можливості за рахунок Open Source модифікації, до прикладу: 

Модифікований користувацький інтерфейс OctoPrint 1.9.3 (чутлива інформація розмита).

📌 Як обрати FDM-принтер

Під час вибору цього принтера важливо звертати увагу на такі ключові характеристики:

  • Об’єм. Усі обрахунки для друку відбуваються з урахуванням положення точки. Кожен об’єкт, який треба надрукувати, повинен бути представлений у форматі тривимірної моделі, кожна точка якої буде має свої власні координати (x, y, z — декартові координати у тривимірному просторі). Отже, щоб друкувати більші моделі, потрібно обирати принтери з більшим об’ємом друку.
  • Роздільна здатність. Тут усе просто: —що вищою буде роздільна здатність, то більш деталізовані моделі Ваш принтер зможе друкувати.
  • Тип матеріалів та температура плавлення. Слід зважати на максимальну температуру плавлення, адже від цього залежить те, наскільки широкий спектр полімерних матеріалів може використовуватися принтером для створення різноманітних моделей.
    * про види пластику поговоримо згодом.
  • Швидкість друку. На цю характеристику впливають багато факторів, від моторів осями x, y, z до налаштувань програмного забезпечення. Швидкість друку буде різнитися залежно від обраного типу 3D-принтера.
  • Безпека відіграє не менш вагоме значення під час вибору 3D-принтера чи під час його конструювання. Обираючи принтер, слід звернути увагу на такі параметри, як Electrostatic discharge (ESD), вентеляція, система охолодження, автоматичне відключення, контроль подачі пластику і таке інше.
  • «Мозок» або сумісність вашого принтера з різним програмним забезпеченням (ПЗ), приклад був наведений мною вище — OctoPrint та Raspberry Pi.
  • Ціна — якість. Варто врахувати: час друку, витрати на «паливо», технічне обслуговування, додаткові матеріали для друку.
  • Підтримка. Це те, без чого може бути важко. Наприклад, де можна знайти відповідь на помилку, проблему або просто поставити питання: «Як відкалібрувати мій принтер?», чи «Чому о другій годині ночі він видає неприємні, дивні звуки?».

Якщо звернути увагу на характеристики, можна знайти свій ідеальний FDM 3D-принтер, чи створити його самотужки!

📌 Матеріали для 3D-друку

Для технології друку Fused Deposition Modeling (FDM). У 3D-друці, як і в різних сферах, широко використовуються полімерні матеріали. Найпоширенішими з них є такі види, як ABS і PLA, які використовуються для створення різноманітних деталей та моделей.
Раджу звернути увагу, що в переліку нижче до кожного виду полімерного матеріалу в кінці зазначено температуру плавлення (точна температура може варіюватися залежно від конкретного виробника та складу матеріалу). Температура плавлення є одним з ключових параметрів для 3D-друку. Отже, основні типи полімерних матерів:

  1. Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) :
    відомий своєю міцністю і витривалістю, але може вимагати добре провітрюваного приміщення під час друку через викиди парів. Температура плавлення ~235°С — 250°С.
  2. Polylactic Acid (PLA):
    біорозкладний термопластичний полімер, який виготовляється зі здатних до переробки рослинних матеріалів. Основним сировинним матеріалом для виробництва PLA є цукровий тростник або кукурудзяний крохмаль. Такі рослинні джерела дозволяють створювати PLA як екологічно чистий матеріал. PLA безпечний для користування, легкий у використанні і має менше викидів. Однак ще краще використовувати тип пластику PLA plus, який має більше таких екологічно чистих матеріалів. Температура плавлення ~205°С — 220°С.
  3. Polyethylene Terephthalate Glycol (PETG) :
    термопластичний полімер, що належить до сімейства поліетилентерефталатів (PET). Він є модифікацією стандартного PET, при якій гліколь* частково вводиться в полімерний ланцюг під час синтезу. Ця модифікація полімеру надає йому кращі механічні та термічні властивості. Температура плавлення ~230°С-255°С.
    *гліколь — це клас хімічних речовин, які містять гідроксильні групи (-OH) прикріплені до вуглеводневих ланцюгів. Два типи гліколів, які часто зустрічаються, це етіленгліколь і пропіленгліколь. Вони мають різні структури та властивості та використовуються в різних галузях.
  4. Thermoplastic Polyurethane (TPU) :
    гнучкий матеріал, який використовується для друку еластичних і гнучких деталей / моделей, як-от гумові пружини чи обтискачі. Температура плавлення ~180°С — 230°С.
  5. Nylon:
    міцний та зносостійкий матеріал, використовується для створення механічно навантажених деталей. Температура плавлення ~255°С — 265°С.
  6. Polycarbonate (PC):
    володіє високою міцністю і стійкістю до ударів, що робить його ідеальним для створення міцних та витривалих деталей. Температура плавлення ~250°С — 300°С.
  7. Polyvinyl Alcohol (PVA):
    полімер, який входить до класу спиртів. PVA використовується в різних сферах. Цей матеріал відрізняється від інших пластиків своєю водорозчинністю, що робить його особливо корисним для певних застосувань, одним з основних у сучасній технології 3D-друку є його використання в якості матеріалу для опори (підтримки) під час друку складних моделей. Після завершення друку імпрегнований PVA може легко видалятися водою, залишаючи чистий і готовий виріб. Температура плавлення ~180°С — 240°С.

Це лише декілька прикладів полімерних матеріалів, і на ринку постійно з’являються нові розробки, розширюючи можливості 3D-друку. Вибір матеріалу залежить від ваших конкретних вимог та застосувань.


Prusa Material Table, help.prusa3d.com

📌 База. Програмне забезпечення

Формати, «редактори», де потрібно натиснути «друк», але можна легко сплутати редактори 3D-графіки (як-от: MeshLab, Blender, FreeCAD, AutoCAD) та «слайсери» (Slicer). Моделі для всіх 3D-принтерів зазвичай поширюються в файлах з розширенням STL, який є стандартним форматом. Для більш точних моделей можуть використовуватися розширення, як-от AMF (Additive Manufacturing File Format) або більш просунутий CAD формат.
Stereolithography or Standard Triangle Language  (STL)— це формат файлу для представлення тривимірних моделей, який широко використовується в технології 3D-друку та комп’ютерному моделюванні. Цей формат призначений для опису геометричних даних об’єктів, не передбачаючи будь-яких кольорів, текстур або інших атрибутів.

У сфері 3D-друку та обробки 3D-моделей термін «слайсер» (Slicer) використовується для позначення програмного забезпечення, яке конвертує 3D-моделі у шари (слайси) та генерує відповідний G-code (Geometric Code) для 3D-принтера.
G-code — є найбільш популярною мовою програмування комп’ютерного числового керування (CNC, computer numerical control), зокрема для керування 3D-принтерами. G-code складається з команд, що вказують рухи, швидкості та інші параметри пристрою під час виробництва моделі.
Кожна команда G-code має конкретний формат і відповідає певному виробничому процесу руху (*якщо можна це так описати, поправте в коментарях).
Мова G-code була розроблена в далекому 1950 році в лабораторії MIT (також відома, як RS-274 вже після декількох змін від версії RS-273) перша стандартизована версія була опублікована в 1963 році та фіналізована в 1982. Standards for Computer Aided Manufacturing.

Приклади відомих «слайсерів»:

Безпосередньо в слайсері можна обрати налаштування більшості параметрів друку, як-от швидкість, підтримка, якість друку, тип пластику, заповнення та інше, залежно від принтера, і експортувати їх в розширення .gcode. Файл з розширенням .gcode потрібно відправити на принтер мережею або на носії.

Ще раз про процес, до того як треба натиснути кнопку «друк». В умовному Blender створюється 3D-модель та експортується в .STL-формат, який відкривається для прикладу в PrusaSlicer. У PrusaSlicer ми обираємо всі потрібні нам параметри, які безпосередньо залежать від вашого принтера, типу пластику і т. д., ці налаштування експортуються в файл з розширення .gcode, який, своєю чергою, копіюється на принтер для друку.

📌 Основи Слайсера

Базові знання про слайсер (Slicer) важливі для успішної роботи з 3D-принтером і для створення якісних друкованих виробів. Знайомство із цими термінами та налаштуваннями допоможе краще розуміти та керувати процесом 3D-друку через слайсер. Наведу декілька основних прикладів функціоналу, на які потрібно звернути увагу та бажано знайти їх в документації до вашого ПО.

Приклад шарів в моделі з підтримками та брім (brim), PrusaSlicer 2.7.0

  1. Шарування (Layering):
    процес розбиття 3D-моделі на тонкі шари (слайси), які друкуватимуться послідовно для створення об’єкта.
  2. G-code:
    мова програмування, яка визначає рухи та команди для 3D-принтера. Генерується слайсером і вказує принтерові, як рухати екструдер (extruder)* та стіл, регулювати температуру і виконувати інші дії.
    (*екструдер (extruder) — це пристрій, що використовується в 3D-принтерах для подачі пластичного матеріалу (наприклад, пластику для друку) і його розплавлення, щоб створити тонкі шари при друкуванні об’єкта. Екструдер може бути одним або кількома, залежно від конструкції принтера).
  3. Швидкість подачі (Feed Rate):
    кількість матеріалу, який подається через екструдер (extruder) принтера за одиницю часу. Визначається в мм/хв або мм/с.
  4. Рівномірність подачі (Flow Rate):
    відсоткове відношення між фактичною кількістю матеріалу, який подається, і кількістю, яка повинна бути подана. Використовується для коригування об’єму подаваного матеріалу.
  5. Температура екструдера (extruder) і ліжка*(bed):
    налаштування температури для розплавлення матеріалу. Різні матеріали мають різні оптимальні температури плавлення, більш детально про типи пластику було описано вище.
    (*«ліжко» —  це частина принтера, на якій друкований об’єкт утримується під час процесу друку. Ліжко грає важливу роль у стабільності та якості друку, і його належне налаштування є ключовим елементом успішного виготовлення 3D-моделей).
  6. Параметри шарування:
    включають товщину шару (Layer Height), ширину лінії (Line Width), швидкість друку (Print Speed) та інші параметри, що визначають якість та швидкість друку.
  7. Підтримка (Support):
    додаткові структури, які друкуються для підтримки високих чи виступаючих частин деталей (запобігання зсуву чи руйнуванню під час друку).
  8. Заповнення (Infill):
    внутрішній шар матеріалу, який заповнює простір між оболонкою та підтримкою для зменшення ваги і економії матеріалу.
  9. Brim:
    шар матеріалу, який наноситься навколо основної деталі, яку ви друкуєте. Його основна мета — покращити адгезію об’єкта до ліжка (bed) принтера та забезпечити стабільність під час друку.
  10. Режими друку (Print Modes):
    різні налаштування, які впливають на вигляд і міцність друку, наприклад, швидкість друку, якість друку, режими підтримки і т. д.
  11. Матеріал:
    тип матеріалу, який використовується для друку, наприклад, PLA, ABS, PETG і т. д.

Користувацький інтерфейс PrusaSlicer 2.7.0

Коротке відео для ознайомлення з роботою слайсера на прикладі PrusaSlicer:

З усього перерахованого вище, найважливіше — звернути увагу на швидкість друку (Print Speed), тип пластику (filament), температуру сопло (nozzel), заповненість (infill), товщину та ширину шару, — ці всі параметри будуть використовуватися та змінюватися майже під час кожного друку.

Як знайти золоту середину? На жаль, ніяк, тому що кожний друк є унікальним і залежно від очікуваного результату потрібно враховувати цілу матрицю налаштувань, які постійно перетинаються між собою. Один з небагатьох прикладів — це різновиди пластиків на ринку, які за різних температур будуть давати кращий чи гірший результат, зазвичай, виробники пластику зазначають ці температури.
Однак, на практиці все може бути інакше, не завжди температура, яку вказав виробник пластику, відповідає дійсності, тому слід відкалібрувати всі параметри друку перш ніж почати. Для цього використовують тестовий друк так званих температурних башт, які показують результат міцності та якості. Ще один з прикладів таких налаштувань — це Retraction length, який вказує на те, скільки міліметрів екструдер (extruder) повинен відкрутити або витягнути філамент перед переміщенням між різними частинами об’єкта для уникнення витікання пластику (безпосередньо ця опція вже виходить за рамки статті).

📌 Недоліки в експлуатації

В експлуатації 3D-принтерів можуть виникати різноманітні проблеми та недоліки. Для вирішення важливо вивчати та розуміти параметри налаштувань свого принтера, використовувати відповідні матеріали та систематично перевіряти і покращувати якість друку. Деякі з них можуть бути непомітні й тільки з часом на них звертають увагу, а деякі можуть одразу змусити вас відкрити пошукову систему чи документацію до принтера для її вирішення.

Спробую описати найбільш поширені:

  1. Некоректне прилягання до ліжка (bed):
    це може виникнути через неправильне налаштування відстані між екструдером (extruder) і ліжком (bed), або через неправильну температуру ліжка (bed). Унаслідок друковані шари можуть не прилипати до ліжка (bed), що вплине на основний, перший шар друку.
  2. Elephant’s foot — це явище, коли нижній шар (зазвичай перший) деталі друку виглядає розширеним і стиснутим, схожим на форму стопи слона. Це може виникнути через низку причин (неправильне налаштування температури ліжка (bed), занадто близька відстань між екструдером (extruder) і ліжком (bed), низька швидкість подачі матеріалу) і вплинути на точність та якість друку.
  3. Засмічення екструдера (extruder):
    філамент* може забивати екструдер (extruder), перешкоджаючи нормальній подачі філаменту. Це може призвести до переривання друку або нерівномірної подачі матеріалу. Дорожчі принтери можуть контролювати це і сповіщати, коли потрібно очистити екструдер (extruder).
    (*Філамент — це матеріал, який використовується для створення об’єктів під час процесу друку. Філамент представляє собою тонку нитку, яка подається в 3D-принтер для створення фізичних об’єктів за допомогою нагрітого екструдера)
  4. Деформація друку:
    під час друку матеріал може деформуватися або згинатися, особливо, у разі використання матеріалів, які швидко охолоджуються, наприклад, ABS. Це може призвести до відхилення від оригінальної форми, або взагалі зупинити друк.
  5. Проблеми з адгезією шарів:
    шари можуть не належним чином прилипати один до одного, особливо, якщо температура недостатня або якщо використовується матеріал, не сумісний з покриттям вашого ліжка (bed). У цьому разі варто застосувати: лак, клей, спеціалізовані суміші, спреї.
  6. Нерівномірний колір або текстура:
    якщо використовуються кольорові або текстурні матеріали, можуть виникнути проблеми з нерівномірністю кольору чи текстури через певні налаштування або у неправильному виборі матеріалу.
  7. Артефакти та дефекти:
    під час друку можуть виникати різні артефакти, як-от — дефекти на поверхні, видимі сліди екструдера (extruder). Переважно це залежить від калібрування принтера.
  8. Проблеми зі з’єднанням шарів:
    якщо не належним чином налаштовані параметри друку або якщо використовується неправильний матеріал, можуть виникнути проблеми зі з’єднанням шарів, що може впливати на міцність друку. Для прикладу — друк з використанням різних матеріалів, коли один шар з матеріалу A може наноситися на інший шар вже іншого типу матірілу B.
  9. Також слід пам’ятати, що вологе приміщення та низькі температури можуть вплинути на якість друку.

📌 Необхідні інструменти

Хоча багато аспектів 3D-друку автоматизовані, іноді може знадобитися втручання користувача чи використання ручних інструментів для покращення якості друку або вирішення проблем, наприклад:

  1. Шпателі або лопатки:
    для знімання друкованих об’єктів з ліжка (bed). Шпателі допомагають уникнути пошкоджень поверхні ліжка (bed) та забезпечують безпечне видалення друку. Але зверніть увагу, ця порада стосується принтерів, які не мають змінного ліжка (bed) під різні типи матеріалів, тому застосування шпателя може бути заборонено на поверхні, що друкує. Однак, якщо це потрібно, то краще використовувати пластикові лопатки, які матимуть менш негативний вплив на поверхню.
  2. Ваги:
    більш потрібна річ, ніж її відсутність. З власного досвіду скажу, що часто потрібно розуміти скільки філаменту залишилося на котушці. Найшвидший спосіб — це зважити котушку до друку та після. Вага котушки коливається від 145 грам до 220 грам залежно від виробника. Інший спосіб — це перемотування з урахуванням метражу, але цей спосіб, як на мене, неефективний і займає багато часу. Ще один спосіб — це ставити лічильник на початку подачі філаменту (filament counter, можна надрукувати та зібрати самотужки).
  3. Штангенциркуль:
    якщо параметри друку вказані невірно, то будуть відхилення в розмірах, штангенциркулем це можна перевірити аж до 1 мм.
  4. Плоский шліфувальний камінь або пісочний папір:
    потрібен для згладження або видалення невеликих нерівностей друку, забезпечуючи більш гладку поверхню. Здебільшого потрібно зачистити поверхню перед нанесенням шпаклівки.
  5. Клей або лак для ліжка (bed):
    допомагає покращити адгезію першого шару. Клей може використовуватися для поліпшення прилягання пластику, особливо при використанні матеріалів, як-от ABS.
  6. Мікрофібра та спрей для чищення:
    використовується для очищення ліжка (bed) від залишків пластику або пилу, що може впливати на якість друку та прилягання пластику.
  7. Щипці, плоскогубці, пінцети:
    допомагають видалити підтримку або інші непотрібні елементи після завершення друку. Ні в якому разі не знімайте друк з поверхні таким типом інструментів.
  8. Фільтр для філаменту:
    використовується для зменшення пилу або забруднень, які можуть потрапити до екструдера (extruder) та впливати на якість друку.
  9. Збільшувальне скло, лупа:
    для детального огляду друку, особливо, для виявлення дрібних дефектів.
  10. Сушка для філаменту (Filament Dry Box):
    допомагає покращити якість друку, якщо вологість повітря підвищена і перед друком потрібно просушити пластик.

📌 Для чого потрібний 3D-друк

3D-принтери вирішують низку проблем і відкривають нові можливості (базуючись на власному досвіді та аналізі ринку, йдеться про всі типи адитивного виробництва):

  1. Метод створення прототипа може бути дорогим та часомістким, а використання 3D-друку допомагає зробити швидке прототипування.
  2. Виробництво унікальних деталей може бути дорогим і складним, або може бути важко чи не можливо виготовити, а використання 3D-друку допомагає зробити індивідуальні деталі (тут потрібні навички, базові знання в 3D-моделюванні, кресленні).
  3. Серійне виробництво «тут і зараз» в невеликих кількостях без значних витрат.
  4. Наукове застосування
  5. Виготовлення точних та індивідуалізованих медичних імплантатів, зубних протезів та інших медичних виробів, призначених задовільнити індивідуальні потреби конкретного пацієнта, особливо зараз ця тема є найбільш обговорюваною в наукових спільнотах.
  6. Потреби військового призначення: drukarmy.org.ua.
  7. Обладнання для навчання студентів в сфері дизайну та інженерії із зручними та доступними інструментами.
  8. Створення власних виробів, персоналізовані об’єкти для власних потреб (заміна пошкоджених частин, ремонт, органайзери і т. д.).
  9. Реалізація власних ідей.

📌Що обрати для першого друку

Існує багато популярних вебсайтів, де можна знайти та завантажити 3D-моделі на будь-який смак, інтерес. Переконайтеся, що враховані ліцензійні умови, які діють для кожного ресурсу, і ви використовуєте моделі відповідно до їхніх правил. З популярних:

Приклад ліцензійних умов з ресурсу printables.com.

  • www.thingiverse.com — один з найбільших та найпопулярніших ресурсів для обміну 3D-моделями. Тут можна знайти велику кількість безкоштовних моделей різних категорій, з групами та колекціями, головне — вміло користуватися пошуком. 😉
  • www.printables.com — не менш вагомий і зручний ресурс для пошуку безкоштовних 3D-моделей, де так само можна підтримувати творців моделей, долучатися в групи чи створювати свої власні, а також залишати відгуки й комунікувати з творцем моделі.
  • www.myminifactory.com — платформа для якісних та перевірених 3D-моделей. Багато вмісту створено професіоналами. Якщо хочете вже надрукувати собі власний «Перстень влади», вам сюди. 😅
  • cults3d.com — ринок 3D-моделей, де можна купувати та завантажувати різноманітні проєкти. Має хороший структурований блог з 3D-друку;
  • pinshape.com — ще один ресурс для обміну 3D-моделями з великим вибором творчого вмісту;
  • grabcad.com/library — спрямований на професійні інженерні та технічні моделі;
  • www.youmagine.com — GitHub в світі 3D-друку, ресурс, де ви можете долучитися разом з творцем до виправлення помилок моделі, завести баг, закомітити нові зміни, правки.

📌 Вплив на екологію

Виробництво та використання 3D-друку може мати як позитивний, так і негативний вплив на екологію. Враховуємо весь цикл створення, зокрема виробництво матеріалу, використання, транспортування та вторинну переробку.

Позитивний вплив:

  • Використання біорозкладних матеріалів, як-от PLA чи PLA plus, може зменшити негативний вплив на навколишнє середовище, оскільки вони розкладаються природним шляхом.
  • Технологія додаткового виготовлення може допомагати виробляти лише те, що потрібно, мінімізуючи відходи та оптимізуючи виробництво.
  • 3D-друк може зменшити потребу в транспортуванні виробів на великі відстані, оскільки вони можуть виготовлятися на місці.

Негативний вплив:

  • Процес 3D-друку може вимагати значної кількості енергії, особливо під час використання обігріву ліжка (bed) та екструдера (extruder).
  • Виготовлення пластикових філаментів та інших матеріалів для 3D-друку може включати в себе використання вуглецю та інших ресурсів.
  • Не всі матеріали для 3D-друку є біорозкладними або екологічно чистими, і вибір може бути обмежений.
  • Деякі пластикові вироби, отримані за допомогою 3D-друку, можуть бути складні для вторинної переробки через їхню структуру або змішані матеріали.

📔 Список літератури:

  1. Arno Solo, How 3d printer works? (2022)
  2. 3D Printing manual, utwente.nl
  3. 3D Printing Solutions Manuals and Software
  4. Prusa Research Help
  5. /r/3Dprinting/, reddit.com
  6. G-code, Wikipedia
  7. Integrating Advanced Computer-Aided Design, Manufacturing, and Numerical Control: Principles and Implementations, 2009
  8. Introduction to Advanced Manufacturing, 2019

💾 GitHub, цікаві репозиторії:

  1. gcodestat, @arhi, github.com
  2. 3D print your brain, @miykael, github.com
  3. 3D printed Astro Pi flight case, MarcScott, github.com
  4. Finger Movement Classification via Neural Network using Myo EMG Armband for 3D Printed Robotic Hand, @shayanalibhatti, github.com
  5. How-to-wire-mains-power-for-a-3D-printer, @Spedi-99, github.com
  6. Instructions on how to set up the Klipper firmware, CobraPi, github.com

Підписуйтеся на Telegram-канал «DOU #tech», щоб не пропустити нові технічні статті

👍ПодобаєтьсяСподобалось21
До обраногоВ обраному18
LinkedIn
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter

думав заробити на купленому 3d-принтері, але вже 3 роки пройшло а з 370 уе окупилося ~70уе.

помучився з ним. з моїх друзів один купив собі рік тому принтер, то я йому пояснював основи.

наприклад для покращення якості друку можна зменшити швидкість, але ноухау, що зміна швидкості по ходу друку і при прорахунку моделі відрізняється.

Чому SLM(роблять модель розплавляючи лазером металевий порошок) 3D принтери такі дорогі? Що там є з дорогих складових? Невже це лазер, який дуже потужний? Можна купити лазер, який пропалює 1 см дошки, невже він не зможе розплавити порошок металевий?

ось лазерна головка на кіловат на аліку 300 баксів коштує
www.aliexpress.com/...​tem/1005006955872338.html

привіт. вже десь три роки користуюсь принтером, буває додаю до фігурок мікроконтролер.
youtube.com/...​uN2xc?si=cKhQkvWgvLTZJQdO

Привіт) чи може хтось пояснити як правильно вираховувати собівартість виробу? Я початківець)

Загалом це:
1. Вартість пластику — вага самої моделі + відходи
2. Амортизація принтеру (вартість обслуговування)
3. Вартість єлектроєнергії
4. Ваш час)
5 (під питанням). Рознесена вартість принтеру на вироби

И лучше продавать намного дороже себестоимости готовое изделие, решающее проблему, а не услугу печати.

Некоторые готовы печатать даже себе в минус, но для фана.

Рахують простіше. Вартість пластику х2 — це мінімальна ціна виробу, а максимальна без обмежень, скільки дадуть.

Щодо недоліків впливу на довкілля, — чи правильно я розумію, що біорозкладні матеріали, після свого розкладання, утворюють мікро- (чи нано-) гранули пластику, які однаково шкідливі для природи? Адже ж, у такому разі, ми однаково будемо споживати цей пластик, — коли будемо пити воду із забруднених його гранулами ґрунтових вод, чи їсти немиту городину (є ж такі люди, котрі цим не переймаються), яку вирощено у забрудненому цим пластиком ґрунті...

Дякую за коментар. Відповідаючи коротко, все залежить від прямої відповідальності виробника філамента. Для прикладу негативний вплив на навколишнє середовище є через недотримання виробником аналізу життєвого циклу «Life cycle assessment (LCA)» під час виробництва, а не біорозкладні матеріали, такі як кукурудзяні крохмалі чи рослинні ресурси. Але тут виникає інше питання чи готовий кінцевий споживач платити за то більше, адже виробництво таких матеріалів для друку дорожче, ++для деяких матеріалі слід враховувати спецефічні умови для розкладу (температура, вологості etc.). Все більшої популярності набувають технології вторинної переробки і це не говорячи за 3D-друк.

Якщо Вам то цікаво, рекомендую пошукати статті інженерів в області відновлювальної енергетики та біотехнологій.

scholar.google.com/...​egradable materials&btnG=

Чудово!) Короткий гайд з того, як початківцю почати створювати свої перші 3D-моделі. Дякую автору за роботу та корисні джерела для самонавчання!)

Хороша стаття, щоб зрозуміти, що таке 3D друк.
Взяв собі Creality Ender-3, а згодом Ender-5.
Завдяки формі Ender-5 швидше друкує, але доволі шумний на максимальних швидкостях.
Також важливо, щоб було автовирівнювання столу і direct екструдер.

Ctrl-F RepRap — жодної згадки ані в статті, ані а коментарях 🥲

Так, Ви праві, стаття зовсім не про це. Можете написати свою, власну, унікальну статтю з описом іде та концепту RepRap. Якщо бути уважним то Prusa Research, компанія, заснована Йозефом Прусою, пов’язана з проектом RepRap. Пруса розпочав, як ключовий учасник спільноти RepRap і отримав визнання за свою роботу над розробкою Prusa Mendel, 3D-принтера на основі проекту RepRap. Prusa Mendel був одним з перших 3D-принтерів, які могли реплікувати багато своїх власних компонентів. А якщо більш уважніше то в статті описано наголос на відкрите програмне забезпечення, підтримку спільноти та відкриті джерела не вказуючи на виробників чи марки принтерів, так як різні варіанти 3D-принтерів на основі концепції RepRap доступні на ринку.

Статья очень не полноценная.

Важна еще кинематика (дрыгостол занимает намного больше места), открытый или закрытый принтер, чтобы печатать нормальными по термостойкости и обработке материалами, а также открытая или закрытая арихтектура.

Самые функциональные сейчас:
— прошивка Klipper;
— слайсер Orca Slicer.

Про них в статье ничего нет.

Бывают еще пластики в виде композитов, смесей, из воска (для литья) и т д.

Если у вас достаточно денег на принтер, а вы хотите печатать модели, а не заниматься вечными настройками и доработками принтера, то берете Bambu Lab X1C за 1 тыс уе и все. Или более простой P1S.

Если денег мало, то берите в магазине открытый по архитектуре принтер (желательно с автоуровнем стола), у которого самое большое сообщество пользователей. Там уже все моды и прочие улучшения спроектировали за вас.

Сушить пластик можно в сушилке для овощей.

Собрал себе Hypercube Evolution. До этого изучил достаточно большое количество принтеров разных кинематик и компоновок от дрыгостолов до дельт.
Пришел к выводу, что кинематика Core-XY одна из лучших, поэтому на гиперкубе и остановился.
Рама 3030 профиль, с кучей укреплений, стол 320×320, реально могу печатать ~290×290 мм по железу — MKS GEN 3, линуксовый ноут на октопринте, киловаттный БП. Получаю скорость ~300 мм\с, без проблем, но при повышении уже нужно задумываться не только о повышенной температуре работы экструдера но и о подаче бОльшей мощности для скорости нагрева.
Штука полезная, нравится, могу печатать практически все что хочу и на практически чем угодно. Компоновка позволяет заменять каретку экструдера и заставлять принтер не печатать а делать вид, что он ЧПУ. Правда я никогда этого не делал, но не вижу причин почему нельзя.
Самодельный принтер, в общем, вещь интересная. Но будьте готовы к ощущению себя каким-нибудь 18-летним парнем из села на батином жигуле или дедовой шестерке. Постоянно есть что доделать, постоянно хочется апгрейдить, улучшать, дорабатывать, укреплять. В итоге это превращается в колхоз со свистоперделками... Принтер это дыра в бюджете, в год я на допилки трачу ~10-20к грн. Собрал принтер в конце 2021-начале 2022 года за 15-20к, как раз перед войной закончил, на сегодняшний день влил в него еще 40-50к. Зачем — не знаю. Стоит ли оно того — не знаю. Возможно, стоило отложить эти 60к+ и купить офигенный заводской принтер. Или купить таки какой-нибудь дрыгостол за 5-10к и неспеша аккуратно печатать.

Интересно, какое качество на 300 mm/s? Я думал, что печатные крепления Куба на таких скоростях выйдут боком.

Я собран кастомный ворон трайдент (до поступления Бамбу в продажу) под будущий размер 450 мм на профиле 4040 в-слот и с кучей усилений рамы уголками и пластинами, но на оси У пока что плавающая диагональная рябь и т д. Голову облегчил в полтора раза.

Имхо, существующие заводские модели принтеров делают не актуальными самосборы обычных размеров. Выходит намного дороже при тех же характеристиках печати или даже худших

А які моделі принтерів найпопулярніші для друку в домашніх умовах?

Все зависит от бюджета и/или желания тюнить принтер. Например,

1. Ender 3 — бюджентный вариант с неограниченным потенциалом для тюнинга/моддинга
2. Bambu A1 mini — более дорогой вариант, но более user friendly
3. Prusa MK3S+ — цена больше чем у Бамбу, качество — хз

самые популярные бренды — Ender/Bambu/Prusa/Elegoo

Prusa MK3

переоцененное устаревшее ... . Еще и из печатных пластиковых деталей.

Bambu A1 mini

Стол греется только до 80 градусов. Это мало для большинства материалов.

Стол греется только до 80 градусов. Это мало для большинства материалов.

Если поставить нормальный стол, кто же тогда будет покупать P1S и X1 Carbon? :)

Они уже выпустили а1 не мини со столом до 100.

Да, только у Ender 3, которому 100 лет в обед она почему-то 110 :)

Зависит от баланса «просто печатаю» или «парюсь с настройками и регулировками принтера».

Чем дороже, тем ближе к первому. Сейчас, наверное, актуальны такие модели от дорогой к дешевой:

1. Bambu Lab X1 Carbon;
2. Bambu Lab P1S;
3. Creality K1 (нужна доработка за около 50 уе, наверное, чтобы убрать рябь);
4. Любой Creality Ender 3 с датчиком автоуровня и Direct экструдером;
5. Базовый Creality Ender 3 (от Pro или v2) с последующими доработками на много денег.

Если не нужен очень большой принтер с 2 экструдерами и прочими необычными функциями, то Bambu Lab сделал их неактуальными.

Можно потратить на тот же самосборный Voron 1-2 тыс уе (Rat Rig лучше), а на выходе получить такую же печать, как на Bambu Lab за 699 уе.

П.С. У нас Bambu Lab продаются в 2 — 2,5 раза дороже. А еще, вероятно, они взяли Open Source код, модифицировали его для прошивки, но отказались публиковать исходники. Возможно, для кого-то это важно. + облако для работы принтеров в Китае.

В мене creality k1, дуже гарно та швидко друкує з коробки, ніяких «рябь» немає)

Кому как повезет. Creality не отличается стабильностью выпуска сразу всех моделей. У 2 блогеров рябило. Они заменили шкивы и получили лучшее качество.

Тот же ender 3 s1 сперва выходил хороший, а потом были с дефектным экструдером.

У к1, кстати, плавится кожух печатной головы, если печатать инженерными пластиками без обдува. Лучше перепечатать ее.

Все китайские конторы с точки зрения софта одинаковы.
Сп***ить, «подпилить» чтобы добавить поддержку своего 5-ти копеечного говнодисплея или очередной дешевой говноплаты, при этом ничего не вернуть обраться в opensource community.
В итоге получается неподдерживаемый шлак.
Стандарты — нет не знаем что это такое.
Каждый производитель норовит выпускать свои виды сопел, хотендов, хотя если внимательно посмотреть — это все спиз...но и кое-как доделано, чтобы «пипл схавал»
Так что вопрос времени когда вскроется какой именно фирмварь они сп***или и используют.
Главное о чем молчат владельцы Bambu Lab что они будут делать когда их принтеры начнут сыпаться.

Базовый Creality Ender 3 (от Pro или v2) с последующими доработками на много денег.

Не надо грязи.
Все просто:
Плата BTT SKR e3 mini v2( или более новая v3) садится на вместо старой на раз два.
Далее каретка:
— вариант 1: Печаем держатель для BMG + E3dv6 ( в топку старый Mk8 хлам) + Pancake мотор — все это стоит копейки.
— вариант 2: BQ H2 V2S + печатаем держатель для него.
Даже датчик автоуровня не нужен на первом этапе ибо можно воспользоваться Bed Mesh levevling.

Многим после выхода Bambu Lab почему-то сразу отрубило часть мозга.
— ремонт, обслуживание и наладка обычных «дрыгостолов» сильно проще любого СoreXY.
— таже Prusa MK4 она по скорости не уступает Bambu Lab-у, оставаясь при этом «дрыгостолом». И все почему-то забыли о том, что там внутри стоит обычный Марлин.

P.S. Да, я знаю что на текущем историческом отрезке времени Клиппер более продвинут в плане шейперов, тем не менее в Марлине они теперь тоже есть и нет сомнений что они будут дальше развиваться.

Кстати, недавно купил c серьезной скидкой Anycubic kobra 2 neo (115 евро) — я бы сказал по цене фрейма. :)
Так вот что интересно он из коробки идет со свежим Марлином с включенными шейперами, LA и Direct-ом, собирается за 20 минут, печатает довольно бодренько в сравнении с тем же Ender 3 прямо из коробки.
Недостатки все те же, какая-то проприентаршина на материнке, и с точки зрения апгрейда он мягко говоря требует доп усиллий, но из коробки печатает отлично и не требует доп. усиллий.

Из подмеченного от «секты Bambu Lab-а»
После выхода первых принтеров истошно орали на каждом углу что-то типа
«Если у тебя нет СoreXY, то ты лох и вообще...», и сразу заткнулись когда у Bambu Lab вышли первые «дрыгостолы», но то такое.

«таже Prusa MK4 она по скорости не уступает Bambu Lab-»

Намного медленнее и хуже по функциям.

youtu.be/...​Vw8KI?si=1-aeon3fyU7DebPa

ремонт, обслуживание и наладка обычных «дрыгостолов» сильно проще любого СoreXY.

Жигули тоже проще любой новой машины.

«Все просто»
Итого вложить примерно ещё 1 стоимость принтера в открытый дрыгостол. )

youtu.be/...​Vw8KI?si=1-aeon3fyU7DebPa

Ну то есть очередной ревьювер на голубом глазу сравнимал Mk4 без шейперов с Бамбулабом с шейперами, делая вид что это типа нормально и он тут «рядом не стоял» :)
Я ничего не перепутал?

Вернемся к сути.

https://github.com/prusa3d/Prusa-Firmware-Buddy/releases/tag/v5.0.0

5.0.0 Firmware for Original MK4/MK3.9 is out now!
This is the stable release of firmware 5.0.0 with Input Shaper for the Original Prusa MK4 and MK3.9, featuring major changes and improvements to the code and user interface. This release is recommended to all users.

Input Shaper and Pressure Advance
PrusaSlicer 2.6.0 and print profiles
G-code compatibility
Support for MK3.9
Language translations
Bug fixes

5.0.0 Firmware for Original Prusa MK4 & MK3.9
@JohnnyDeer JohnnyDeer released this Sep 18, 2023

Обновления вышли, а в ответ тишина.... и мертвые с косами стоят.
Куда же подевались именитые ревьюверы и почему как в рот воды набрали?
Что же случилось то?
Или целковые от Бамбулаба ко дну тянут? :)

www.nytimes.com/...​-printers-are-way-faster

И вот мы видим что «дрыгостол» с шейперами выглядит не хуже, а даже лучше, то есть СoreXY то иметь совсем и не нужно, а поскольку кинематика у «дрыгостола» проще, жить между ремонтами он точно будет дольше, и ремонтировать его тоже будет сильно проще.
Prusa вообще знаменита своей неубиваемостью, главно смазку вовремя менять.

Как я уже сказал.
Такое ощущуением, что Бамбулаб просто многим мозг отключил.

«Такое ощущуением, что Бамбулаб просто многим мозг отключил»

Или наоборот.

От наличия шейперов лодка не намного быстрее намечается, если изначально тестировали на скорость, а не качество.

Бамбулаб на 100 уе дороже, но имеет закрытую активную камеру, боковой дополнительный обдув, веб-камеру, не напечатанные детали, автокалибровку лидаром, отслеживание проблем печати, фильтр воздуха, шумоподавления моторов в новой прошивке, поддержку ams до 16 пластиков и кучу прочих плюшек.

Тест по ссылке ни о чем. Не указаны слайсер, настройки печати, пластик. Даже не могут намазать комплектный клей (такое покрытие для работы лидера) и считают во времени печати калибровку пластика и т д.

«The X1 Carbon (blue) again failed the test due to poor build-plate adhesion»

Нет смысла доказывать что-либо сектантам пруши. Поклоняйтесь дальше без меня. Если бы не Бамбу лаб, то так бы и сидели с какашковой прушей мк3 за 1+ тыс уе с экраном 12864, без Linear Advance и т п, рассказывая, что лучше ничего нет.

намазать комплектный клей (такое покрытие для работы лидера)

Лідера чи лідара?

Дякую, стало набагато зрозуміліше... (ніт)

Мати в хаті такий девайс — корисно, з якого боку на це не подивись.
Щось зламалось, а ти такий береш і сам собі це друкуєш. Ну а зараз, коли в нас є проблеми з сусідом — це взагалі мастхев, бо бімби самі себе не надрукують.

Если нужно печатать много одинаковых простых деталей, то литье пластиком под давлением может быть намного эффективнее и дешевле.

Вы 20-60 минут будет печатать ту ракету, тратя электричество на тот же подогрев стола и т д.

Или за ХХ секунд загоните расплавленный пластик в форму для литья.

Но это в плане промышленного производства, а не дома. Хотя и для дома есть компактные не дорогие литейные станки. Но формы для литья могут быть дорогими для домашнего пользователя.

Лично мое мнение.

Только форма стоит — $5 000-$10 000 и делается не один месяц, я уж молчу сколько стоит организовать пресс-автомат производство (сам автомат, площади, работники, обслуживание, етк).

А краудпринтинг не требует больших вложений (принтер $150-$200 + пластик по 400 за кг), разворачивается моментально и децентрализовано, а затраты размазываються на всю толпу друкарей.

Пресс-автоматные изделия незначительно дешевле, но намного быстрее, а качество одинаково идеальное.

Мы в ДрукАрмии изготавливаем таким образом несколько самых популярных изделий, которые нужны сотнями тысяч, но это ежемесячный марафон по поиску кучи бабок.

В стране с дефицитом электроэнергии куча 3д принтеров вместо 1 литейного станка может быть не очень.

Ну, и как бы страна могла организовать формы литья и несколько станков (стартуют от 2 тыс уе) для них за несколько тыс уе где-то в убежищах.

Только форма стоит — $5 000-$10 000

Явно дешевле перекладывания брусчатки.

Страна не может яйцами воинов своих без спиздинга накормить, а в убежищах в барабаны стучат, так что практика показала что 3000 принтеров по квартирам — рабочий вариант.

Я купив 3D-принтер десь рік чи півтора тому. Типу, розглянутися що до чого, дістати мотивацію освоїти хоча би на базовому рівні софт для 3D-моделювання.

Чесно, одна з найкращих покупок від початку війни. Майже відразу неслабо так захопило. Було цікаво розбиратися з особливостями технології. Надрукував багато всяких прикольних штук з Printables, пізніше таки прокачався трохи в OnShape.

Якийсь час друкував різні вироби на продаж (вазонки, іграшки і т.п.) для збору коштів на армію (і це було досить успішно, десь приблизно на вартість цього принтера тих виробів продалося).

Потім дізнався про ДрукАрмію і почав активно друкувати напряму для військових.

Щоби друкувати швидше/більше, зараз «апргрейднувся» до BambuLab P1P. Старий Ender 3 V2 Neo думав віддати дітям до місцевої школи, але пізніше з’явилася краща ідея — віддав тестю. Він старший чоловік (74 роки), з технічним бекграундом — то його та штука захопила ще більше ніж мене, зараз друкує практично нон-стоп, тюнить/апгрейдить той принтер, дивиться тонни відео і т.п.

Словом, класна штука, з величезними пластами знань для освоєння. Рекомендую. Помічна в господарстві, а участь у волонтерських рухах щодо друку для армії — дійсно допомагає в боротьбі з ворогом.

Він старший чоловік (74 роки)

Респект, не всі в старості такі відкриті для нового.

Приєднався до Друкармії на початку осені. Якщо у вас обмежена кількість часу, і не дружите з кулібінгом, то рекомендую принтер Bambulab A1 за 400 баксів для початку. Якщо хочеться закритий то , Bambulab P1S. В мене Bambulab X1C, то він прекрасний для економії часу на сапорт. Подивився тиждень туторіалів, склав і вперед друкувати.

Та в мене вже є P1P. З кулібінгом дружу (мусив почати дружити, з покупкою Ender-а, інакше він довше ніж місяць не пропрацює :) ). Цікаво та весело, але, як то кажуть, з корови коня не зробиш. Якщо хочеться просто друкувати, з високою швидкістю і хорошою якістю — то треба брати Bambu або дорожчі Creality або аналоги від інших виробників.

апгрейдить той принтер

Главное вовремя остановится, пока тот эндер от апгрейдов не стал золотым без дальнейшего реального улучшения характеристик. )

А чим відрізняється Bambu Lab P1P від P1S?

На сайте производителя все есть.

What is the difference between P1S and P1P?

Compared to the P1P, the P1S offers a fully enclosed printing chamber and a more powerful cooling solution, which includes an Auxiliary Part Cooling Fan for cooling prints, a Chamber Regulator Fan to stabilize the inner chamber temperature, and a Control Board Fan to assist in cooling the control board. Furthermore, we have equipped it with an activated carbon filter to provide a solution for printing filaments such as ABS that are prone to emitting odors and harmful gases during the printing process.

For more information, please visit P1S page or refer to the product specifications on our official wiki.

Закрыть Р1Р в Украине будет дорого. Только комплект цепи для головы будет золотым по цене.

Коментар порушує правила спільноти і видалений модераторами.

Підписатись на коментарі