Можно ли управлять пятью или более настольными 3D-принтерами с одного компьютера

Обновлено: 06.07.2024

3DPrinterOS — это простой способ использовать полные пакеты программного обеспечения для 3D-принтеров (прошивки, программное обеспечение, облачные платформы и т. д.). Система охватывает все аспекты 3D-печати и передовых производственных рабочих процессов, решая проблему фрагментации множества разрозненных 3D-принтеров и связанного с ними программного обеспечения. 3DPrinterOS похожа на Android для 3D-принтеров. Пользователи могут напрямую переходить из CAD в STL/OBJ/Step, подготавливать распределение сборочного лотка, создавать слайсы для более чем 150 типов настольных 3D-принтеров или ставить в очередь для более чем 1200 промышленных 3D-принтеров. Система также может отслеживать печать в режиме реального времени и делиться проектами и принтерами с коллегами или друзьями.

Является ли 3DPrinterOS слайсером?

3DPrinterOS – это операционная система, позволяющая запускать несколько слайсеров и программ на одной платформе. Он поддерживает множество различных 3D-принтеров и прошивок.

Является ли 3DPrinterOS облачным ПО?

3DPrinterOS можно развернуть в облаке и на локальных серверах. Его развертывание зависит от его предполагаемого использования. 3DPrinterOS успешно развернула частные внутренние экземпляры в компаниях F2000 и государственных учреждениях без подключения к Интернету.

Насколько безопасна 3DPrinterOS?

3DPrinterOS имеет самый высокий уровень безопасности для рабочих процессов 3D-печати со сквозным шифрованием в отрасли. Он также сотрудничает с поставщиками облачных решений, такими как Microsoft, Google и Amazon, чтобы предложить предварительно утвержденное ИТ-решение, которое можно легко развернуть на любом предприятии. Например, облачная платформа Microsoft Azure признана во всем мире безопасной частной облачной платформой и установлена более чем в 90 % компаний из списка Fortune 500.

3DPrinterOS позволила нам оптимизировать всю нашу операцию 3D-печати. То, что раньше было 5-этапным процессом, включая бумажные квитанции, ручную нарезку файлов и загрузку на SD-карты, а также отслеживание с помощью таблиц Excel, теперь представляет собой полностью интегрированную систему через 3DPrinterOS. Доступность удаленной печати тоже пришлась как нельзя кстати, поскольку пандемия вынудила большинство наших студентов работать удаленно — это нисколько не помешало нашим возможностям 3D-печати благодаря 3DPrinterOS. Йона Элорза (Yonah Elorza), руководитель студии создания, GSAPP Колумбийского университета

Более доступные, чем когда-либо, 3D-принтеры быстро используются в личных, профессиональных и образовательных целях. Вот что вам нужно знать о технологии перед покупкой, а также лучшие модели, прошедшие наше практическое тестирование.

Наши 10 лучших вариантов

Лучший 3D-принтер в целом

Оригинальный Prusa i3 MK3S+

Оригинальный Prusa i3 MK3S+, последняя версия флагманского 3D-принтера Prusa Research, добавляет более прочные детали и улучшенную систему выравнивания печатного стола к уже точно настроенному принтеру.

Лучший 3D-принтер для профессионалов и малого бизнеса

3D-принтер Dremel DigiLab 3D45

Dremel DigiLab 3D45 оснащен множеством функций, печатает точно и поставляется с мощным программным обеспечением, что делает его одним из лучших протестированных нами 3D-принтеров.

Лучший бюджетный 3D-принтер

Оригинальная Prusa Mini

Он требует тщательной сборки и калибровки (плюс доставка из Чешской Республики), но Original Prusa Mini – это компактный 3D-принтер с открытой рамой, который неизменно обеспечивает превосходное качество по отличной цене.

Лучший 3D-принтер для дизайнеров и инженеров

MakerBot Replicator+

3D-принтер MakerBot Replicator+ — это заметное обновление по сравнению с предшественником, предлагающее более высокую скорость, большую область печати и решения для рабочих процессов для профессионалов.

Лучший 3D-принтер для детей и молодежи

3D-принтер для игрушек

3D-принтер Toybox хорошо работает как модель, предназначенная для детей, предлагая надежную печать из браузера или мобильного устройства и несколько тысяч игрушек для печати, а также творческие возможности для вывода рисунков или фотографий. Просто имейте в виду крошечную площадь сборки.

Лучший 3D-принтер профессионального уровня для больших объектов

Ультимейкер S5

Двойной экструдер Ultimaker S5, хорошее качество печати, большой объем сборки, а также простота настройки и эксплуатации делают его достойным выбора нашей редакции в качестве профессионального 3D-принтера на основе нити.

Лучший 3D-принтер премиум-класса для любителей и школ

LulzBot Mini 2

LulzBot Mini 2 прост в использовании и работает с различными типами нитей. Это хороший выбор для школ и любителей, а также для всех, кто готов инвестировать в мощный и универсальный 3D-принтер.

Лучший 3D-принтер для начинающих

3D-принтер Monoprice Mini Delta V2

Гуру 3D-печати будет заинтригован тем, что в Monoprice Mini Delta V2 используется дельта-, а не декартова система координат, но новичкам просто понравится его низкая цена, простота использования и быстрая печать.

Лучший бюджетный 3D-принтер для больших объектов

Любой кубический вайпер

В ходе нашего тестирования Anycubic i3 Mega S, недорогой 3D-принтер с открытой рамой, производил отпечатки достойного качества. Однако для получения максимальной отдачи от него может потребоваться точная калибровка.

Лучший 3D-принтер для мастеров и самодельщиков

Креативность Ender-3 V2

Практическая настройка определяет недорогой 3D-принтер Creality Ender-3 V2 — открытый 3D-принтер, который вы собираете из комплекта. Как правило, он производит отпечатки выше номинала, но его печатную платформу сложно выровнять.

С 1982 года компания PCMag протестировала и оценила тысячи продуктов, чтобы помочь вам принимать более обоснованные решения о покупке. (Прочитайте нашу редакционную миссию.)

Еще десять лет назад 3D-принтеры были огромными, дорогими машинами, предназначавшимися для заводов и крупных корпораций, почти неизвестных за пределами узкого круга профессионалов, которые их создавали и использовали. Но во многом благодаря движению 3D-печати RepRap с открытым исходным кодом эти удивительные устройства стали доступными и жизнеспособными инструментами для дизайнеров, инженеров, любителей, школ и даже любопытных потребителей.

Сегодняшние 3D-принтеры выпускаются в различных стилях, оптимизированных для различных приложений и видов печати. Если вы находитесь в поиске одного из них, важно знать, чем они отличаются, чтобы вы могли выбрать правильную модель. Готовитесь к прыжку? Вот что вам нужно учитывать.

Что вы хотите напечатать?

На самом деле вы должны задаться не только тем, что вы хотите напечатать, но и более фундаментальным вопросом: почему вы хотите печатать в 3D? Вы потребитель, заинтересованный в изготовлении игрушек или предметов домашнего обихода? Законодатель моды, который любит показывать новейшие гаджеты своим друзьям? Педагог хочет установить 3D-принтер в классе, библиотеке или общественном центре? Любитель или самоучка, который любит экспериментировать с новыми проектами и технологиями? Дизайнер, инженер или архитектор, которому нужно создавать прототипы или модели новых продуктов, деталей или конструкций? Художник, который рассматривает изготовление 3D-объектов как своего рода скульптуру? Или производитель, который хочет печатать пластиковые изделия относительно небольшими тиражами?

Выбор лучшего 3D-принтера зависит от того, как вы планируете его использовать. Потребителям и учебным заведениям потребуется устройство, которое легко настроить и использовать, не требует особого обслуживания и обеспечивает достаточно хорошее качество печати. Любителям и художникам могут понадобиться специальные функции, такие как возможность печатать объекты более чем одним цветом или несколькими типами нитей. Дизайнерам и другим специалистам требуется выдающееся качество печати. Магазинам, занимающимся мелкосерийным производством, понравятся большие площади сборки для одновременной печати нескольких объектов. Тем, кто хочет показать друзьям или клиентам чудеса 3D-печати, нужна красивая, но надежная машина.

Лучшие предложения по 3D-принтерам на этой неделе*

*Предложения выбираются нашим партнером TechBargains

3D-принтер Comgrow Creality Ender 3 — 189,00 долларов США(цена по прейскуранту 249,99 долларов США)
3D-принтер Monoprice Voxel Wi-Fi — 369,99 долларов США(цена по прейскуранту 449,99 долларов США)
3D-принтер Comgrow Creality Ender 3 V2 — 279,00 долларов США(цена по прейскуранту 319,99 долларов США)
3D-принтер Anycubic Photon Mono X — 559,99 долларов США(цена по прейскуранту 799,99 долларов США)
3D-принтер Comgrow Creality Ender 3 Pro — 239,00 долларов США(цена по прейскуранту 339,99 долларов США)

В этом руководстве мы сосредоточимся на 3D-принтерах, предназначенных для потребителей, любителей, школ, дизайнеров продуктов и других специалистов, таких как инженеры и архитекторы, а не на высокотехнологичных промышленных принтерах. Большинство принтеров в этом сегменте создают 3D-объекты из последовательных слоев расплавленного пластика, метод, известный как изготовление плавленых нитей (FFF). Это также называется моделированием методом наплавления (FDM), хотя этот термин является торговой маркой Stratasys Inc. (Хотя они не являются строго 3D-принтерами, мы также включаем 3D-ручки, пользователи которых наносят расплавленные пластиковые «чернила», рисуя от руки или используя трафарет — в этом обзоре.) В некоторых 3D-принтерах используется стереолитография — первая разработанная технология 3D-печати, при которой ультрафиолетовые (УФ) лазеры рисуют узор на светочувствительной жидкой смоле, затвердевая смолу для формирования объекта.

Объекты какого размера вам нужны?

Убедитесь, что область построения 3D-принтера достаточно велика для объектов, которые вы собираетесь на нем печатать. Область сборки — это размер в трех измерениях самого большого объекта, который может произвести данный принтер (по крайней мере, теоретически — он может быть несколько меньше, например, если платформа сборки не совсем ровная). Типичные 3D-принтеры имеют площадь построения от 6 до 9 квадратных дюймов, но они могут варьироваться от нескольких дюймов до более двух футов на стороне, а некоторые на самом деле квадратные.В наших обзорах мы указываем площади сборки принтеров в дюймах по высоте, ширине и глубине (HWD).

Из чего сделаны ваши предметы?

Что касается материалов, которые вы будете использовать для печати, самые доступные 3D-принтеры используют вышеупомянутую технику FFF, в которой пластиковая нить, доступная в катушках, расплавляется и экструдируется, а затем затвердевает, образуя объект. Двумя наиболее распространенными типами нитей являются акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) и полимолочная кислота (PLA). Каждый из них имеет немного разные свойства. Например, ABS плавится при более высокой температуре, чем PLA, и является более гибким, но при плавлении выделяет пары, которые неприятны многим пользователям, и для этого требуется нагретая печатная платформа. Отпечатки из PLA выглядят гладкими, но, как правило, хрупкими.

Другие материалы, используемые при печати FFF, включают, помимо прочего, ударопрочный полистирол (HIPS); композитные нити из дерева, бронзы и меди; УФ-люминесцентные нити; нейлон; сополиэфир тритана; поливиниловый спирт (ПВА); полиэтилентерефталат (ПЭТТ); поликарбонат; токопроводящий PLA и ABS; пластифицированный термопластичный эластомер сополиамида (PCTPE); и ПК-АБС. У каждого материала своя температура плавления, поэтому использование некоторых экзотических нитей ограничено принтерами, предназначенными для них, или принтерами с программным обеспечением, позволяющим контролировать температуру экструдера.

Нить накаливания бывает двух диаметров: 1,85 мм и 3 мм, причем в большинстве моделей используется меньший из двух диаметров. Нить продается в катушках, обычно по 1 кг (2,2 фунта), и стоит от 20 до 50 долларов за килограмм для ABS и PLA. Хотя многие 3D-принтеры работают с обычными катушками, принтеры некоторых компаний используют собственные катушки или картриджи. Они часто содержат чип RFID, который позволяет принтеру идентифицировать тип и свойства нити, но ограничивает использование материала совместимыми принтерами производителя.

Убедитесь, что диаметр нити подходит для вашего принтера, а катушка имеет правильный размер. Во многих случаях вы можете купить или сделать (даже распечатать на 3D-принтере) держатель катушки, который подойдет для катушек разных размеров. (Чтобы узнать больше о нитях для 3D-печати, ознакомьтесь с нашим объяснением нитей).

Стереолитографические принтеры могут печатать с высоким разрешением и не использовать филамент в пользу светочувствительной (отверждаемой УФ-излучением) жидкой смолы, которая продается в бутылках. Доступна только ограниченная цветовая палитра, обычно прозрачная, белая, серая, черная или золотая. Работа с жидкой смолой и изопропиловым спиртом, которые используются в процессе финишной обработки стереолитографических отпечатков, может быть грязной и неприятной.

Насколько высокое разрешение вам нужно?

3D-принтер выдавливает последовательные тонкие слои расплавленного пластика в соответствии с инструкциями, закодированными в файле для печатаемого объекта. Для 3D-печати разрешение равно высоте слоя. Разрешение измеряется в микронах (0,001 мм); чем меньше число, тем выше разрешение. Это связано с тем, что чем тоньше каждый слой, тем больше слоев требуется для печати любого заданного объекта и тем мельче детали, которые можно захватить. Обратите внимание, однако, что увеличение разрешения похоже на увеличение количества мегапикселей цифровой камеры — хотя более высокое разрешение часто помогает, оно не гарантирует хорошего качества печати.

Почти все 3D-принтеры, продаваемые сегодня, могут печатать с разрешением 200 микрон, что должно давать отпечатки достойного качества или лучше. Многие могут печатать с размером 100 микрон, что обычно позволяет создавать привлекательные объекты. Некоторые из них могут печатать с более высоким разрешением, вплоть до 20 микрон, но вам, возможно, придется выйти за пределы предустановленных разрешений и настроить собственные параметры, чтобы включить их.

Более высокое разрешение имеет свою цену, поскольку принтеры с разрешением выше 100 микрон, как правило, стоят дороже. Еще одним недостатком повышенного разрешения является то, что оно может увеличить время печати — уменьшение разрешения вдвое примерно удвоит время, необходимое для печати данного объекта. Но для профессионалов, которым требуется высочайшее качество, дополнительное время может того стоить.

Область 3D-печати для потребителей и любителей все еще находится в зачаточном состоянии. Технологии развиваются быстрыми темпами, что делает эти продукты еще более жизнеспособными и доступными. Нам не терпится увидеть, какие улучшения принесут ближайшие годы.

Вы хотите печатать в нескольких цветах?

Некоторые 3D-принтеры с несколькими экструдерами могут печатать объекты двумя или более цветами. Большинство из них представляют собой модели с двумя экструдерами, в каждый из которых подается нить разного цвета. Одно предостережение заключается в том, что эти принтеры могут печатать многоцветные объекты только из файлов, предназначенных для многоцветной печати, с отдельным файлом для каждого цвета, поэтому области разных цветов складываются вместе, как кусочки трехмерной мозаики.

Что искать в платформе сборки?

Мы упомянули его размер, но другие аспекты платформы сборки (поверхность, на которой вы печатаете) могут оказаться критически важными на практике. Хорошая платформа позволит объекту прилипнуть к ней во время печати, но должна обеспечивать возможность легкого удаления после завершения печати.Самая распространенная конфигурация – обогреваемая стеклянная платформа, покрытая синим малярным скотчем или аналогичной поверхностью. Объекты достаточно хорошо прилипают к ленте и легко удаляются после завершения. Нагрев платформы может предотвратить загибание нижних углов объектов вверх, что является распространенной ошибкой, особенно при печати с использованием АБС-пластика.

С некоторыми платформами для сборки вы наносите клей-карандаш на поверхность, чтобы прикрепить объект к чему-то. Это работает, если объект можно легко удалить после печати. (Иногда необходимо замочить и платформу, и объект в теплой воде, чтобы объект отсоединился.)

В некоторых 3D-принтерах используется лист перфорированной доски с крошечными отверстиями, которые во время печати заполняются горячим пластиком. Эта конструкция прочно удерживает объект на месте во время печати, но впоследствии объекты не могут легко отсоединиться. Использование чертежной кнопки или шила для выталкивания заглушек из закаленного пластика из перфорации для освобождения предмета и/или очистки доски — это трудоемкий процесс, который может повредить доску.

Нужна ли вам закрытая рамка?

3D-принтеры с закрытым корпусом имеют закрытую конструкцию с дверью, стенками и крышкой или колпаком. Модели с открытой рамой обеспечивают удобный обзор выполняемых заданий на печать и легкий доступ к печатной платформе и экструдеру.

Модель с закрытой рамой безопаснее, так как дети и домашние животные (и взрослые) не могут случайно прикоснуться к горячему экструдеру. Кроме того, он работает тише, снижает шум вентилятора и предотвращает появление в носу запаха жженого пластика ABS.

Как вы хотите подключиться к принтеру?

С большинством 3D-принтеров вы инициируете печать с компьютера через USB-соединение. Некоторые принтеры имеют собственную внутреннюю память, что является преимуществом, поскольку они могут хранить задание на печать в ОЗУ и продолжать печать, даже если USB-кабель отключен или компьютер выключен. Некоторые предлагают Wi-Fi или одноранговую беспроводную связь. Недостатком беспроводной связи является то, что, поскольку файлы 3D-печати могут иметь размер до 10 МБ, их передача может занять некоторое время. Другой метод подключения, который мы видели, — это Ethernet для совместного использования принтера в локальной сети.

Многие принтеры имеют слоты для карт SD или microSD, из которых можно загружать и печатать файлы 3D-объектов с помощью панели управления принтера и экрана дисплея, а другие имеют порты для USB-накопителей. Преимущество печати непосредственно с флэш-носителя заключается в том, что вам не нужен компьютер. Недостатком является то, что он добавляет дополнительный шаг — передачу файлов на вашу карту. Как правило, в дополнение к основному USB-кабелю предлагается беспроводное подключение, подключение к SD-карте или флэш-накопителю, хотя в некоторых моделях последний отсутствует.

Какое программное обеспечение вам нужно?

Сегодняшние 3D-принтеры поставляются с набором программного обеспечения, которое почти всегда совместимо с Windows, а часто также для macOS и Linux, — на диске или в виде загрузки. Не так давно программное обеспечение для 3D-печати состояло из нескольких приложений, в том числе программы печати, которая контролировала движение экструдера, «лечебной» программы, которая оптимизировала файл для печати, слайсера для подготовки слоев к печати с надлежащим разрешением, и язык программирования Python.

Эти компоненты были созданы в рамках проекта RepRap с открытым исходным кодом, который стимулировал разработку недорогих 3D-принтеров. Сегодня производители принтеров интегрировали эти программы в простые и удобные пакеты, многие из которых основаны на платформе с открытым исходным кодом Cura. Некоторые 3D-принтеры также позволяют использовать отдельные программы компонентов, если вы предпочитаете.

Итак, какой 3D-принтер мне купить?

Ниже представлены лучшие 3D-принтеры, которые мы недавно рассмотрели. Они охватывают широкий диапазон цен, функций и методов печати, но все они представляют качество. Для получения дополнительной информации о том, как работает 3D-печать, лучше всего начать с нашего предметного учебника. Кроме того, обязательно ознакомьтесь с нашим обзором лучших принтеров в целом.

3D-принтеры стали достаточно доступными, чтобы стать массовым явлением, но стоит ли их покупать? Прежде чем углубляться в эту тему, вам следует подумать о материалах, возможном использовании, программном обеспечении и многом другом.

Что такое 3D-печать?

В своей основе 3D-печать — это производственный процесс, в ходе которого материал укладывается слой за слоем, образуя трехмерный объект. (Этот процесс считается аддитивным, поскольку объект создается с нуля, в отличие от субтрактивных процессов, при которых материал режется, сверлится, фрезеруется или подвергается механической обработке.) Хотя в 3D-принтерах используются различные материалы (например, пластик или металл), и методы (см. «Как работает 3D-печать?» ниже), они имеют общую способность превращать цифровые файлы, содержащие трехмерные данные, независимо от того, созданы ли они в программе автоматизированного проектирования (CAD) или автоматизированного производства (CAM), или с 3D-сканера — в физические объекты.

Является ли 3D-печать даже печатью?

Да, 3D-печать можно считать печатью, хотя и не в традиционном понимании. Соответствующие определения Вебстера «печати» сосредоточены на производстве печатных материалов, публикаций или фотографий и производстве посредством оттиска (приложения давления). Ни одно из определений не подходит для 3D-печати. Но с технологической точки зрения 3D-печать является результатом традиционной печати, при которой наносится слой материала (обычно чернил). Обычно он настолько тонкий, что заметной высоты не видно (правда, у твердоструйных принтеров он несколько толще). Что делает 3D-печать, так это значительно увеличивает эту высоту за счет нанесения нескольких слоев. Поэтому было бы целесообразно расширить определение печати, включив в него изготовление трехмерных объектов таким способом.

Как работает 3D-печать?

Как и традиционные принтеры, 3D-принтеры используют различные технологии. Наиболее известным из них является моделирование наплавления (FDM), также известное как изготовление плавленых нитей (FFF). В нем нить, состоящая из акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС), полимолочной кислоты (ПЛА) или другого термопластика, расплавляется и осаждается через нагретое экструзионное сопло слоями. Первые 3D-принтеры, выпущенные на рынок компанией Stratasys с помощью IBM в середине 1990-х годов, использовали FDM (термин, зарегистрированный торговой маркой Stratasys), как и большинство 3D-принтеров, ориентированных на потребителей, любителей и школы.

Еще одна технология, используемая в 3D-печати, — стереолитография. В нем УФ-лазер освещает ванну с чувствительным к ультрафиолету фотополимером, отслеживая создаваемый объект на его поверхности. Полимер затвердевает везде, где его касается луч, и луч «печатает» объект слой за слоем в соответствии с инструкциями в файле CAD или CAM, с которым он работает.

В качестве альтернативы у вас также есть 3D-печать с цифровым световым проектором (DLP). Этот метод подвергает жидкий полимер воздействию света от проектора с цифровой обработкой света. Это затвердевает полимер слой за слоем, пока объект не будет построен, а оставшийся жидкий полимер не будет слит.

Мультиструйное моделирование — это система 3D-печати, похожая на струйную, которая распыляет цветное связующее вещество, похожее на клей, на последовательные слои порошка, где должен быть сформирован объект. Это один из самых быстрых методов и один из немногих, поддерживающих многоцветную печать.

Стандартный струйный принтер можно модифицировать для печати другими материалами, кроме чернил. Предприимчивые самодельщики построили или модифицировали печатающие головки, как правило, пьезоэлектрические, для работы с различными материалами — в некоторых случаях печатая сами печатающие головки на других 3D-принтерах! Такие компании, как MicroFab Technologies, продают печатающие головки с поддержкой 3D (а также полные системы печати).

При селективном лазерном спекании (SLS) используется мощный лазер для сплавления частиц пластика, металла, керамики или стекла. В конце работы оставшийся материал перерабатывается. Электронно-лучевая плавка (ЭЛП) использует, как вы уже догадались, электронный луч для расплавления металлического порошка слой за слоем. Титан часто используется с EBM для синтеза медицинских имплантатов, а также деталей самолетов.

В зависимости от технологии 3D-принтеры могут использовать различные материалы, в том числе металлы (среди них нержавеющая сталь, припой, алюминий и титан); пластмассы и полимеры (в том числе композиты, сочетающие пластики с металлами, деревом и другими материалами); керамика; штукатурка; стакан; и даже такие продукты, как сыр, глазурь и шоколад! (См. наш учебник по типам нитей для 3D-принтеров.)

Кто изобрел 3D-печать?

Первый 3D-принтер, в котором использовалась техника стереолитографии, был создан Чарльзом У. Халлом в середине 1980-х годов. Стереолитография традиционно была дорогостоящей коммерческой техникой, машины стоили пяти- и даже шестизначные суммы, но в последние годы появились настольные профессиональные стереолитографические принтеры стоимостью в несколько тысяч долларов, а также потребительские системы, которые начинаются намного дешевле.

В 1986 году Халл основал компанию 3D Systems, которая сегодня продает 3D-принтеры, использующие различные технологии.Они варьируются от комплектов начального уровня до продвинутых коммерческих систем, а 3D Systems также предоставляет услуги по запчастям по запросу, в основном для бизнес-пользователей.

Каковы преимущества 3D-печати?

С помощью 3D-печати дизайнеры могут быстро преобразовывать концепции в 3D-модели или прототипы (так называемое "быстрое прототипирование") и быстро вносить изменения в дизайн. Это позволяет производителям производить продукцию по запросу, а не большими партиями, улучшая управление запасами и сокращая складские площади. Люди в отдаленных местах могут создавать объекты, которые иначе были бы им недоступны.

С практической точки зрения 3D-печать может сэкономить деньги и материалы по сравнению с субтрактивными методами, поскольку впустую расходуется очень мало исходного материала. И это обещает изменить характер производства, в конечном итоге позволяя потребителям загружать файлы для печати даже сложных 3D-объектов, включая, например, электронные устройства, у себя дома.

Что могут делать 3D-принтеры?

Дизайнеры используют 3D-принтеры для быстрого создания моделей и прототипов продуктов, но они все чаще используются и для создания конечных продуктов. Среди изделий, изготовленных с помощью 3D-принтеров, — модели обуви, мебель, восковые отливки для изготовления украшений, инструменты, штативы, подарки и новинки, а также игрушки. Автомобильная и авиационная промышленность используют 3D-принтеры для изготовления деталей. Художники могут создавать скульптуры, а архитекторы могут изготавливать модели своих проектов. Археологи используют 3D-принтеры для реконструкции моделей хрупких артефактов, в том числе некоторых древностей, которые в последние годы были уничтожены ИГИЛ. Точно так же палеонтологи и их студенты могут копировать скелеты динозавров и другие окаменелости. Посмотрите нашу галерею простых и практичных объектов для 3D-принтеров.

Врачи и медицинские работники могут использовать 3D-печать для изготовления протезов, слуховых аппаратов, искусственных зубов и костных трансплантатов, а также копировать модели органов, опухолей и других внутренних структур тела на основе компьютерной томографии при подготовке к операции. Хорошим примером является Project Daniel, который печатает на 3D-принтере протезы рук и кистей для жертв насилия в Судане. Кроме того, разрабатываемые 3D-принтеры, которые могут накладывать слои клеток для создания искусственных органов (таких как почки и кровеносные сосуды), уже находятся на стадии исследований и разработок. В криминалистике даже есть место для 3D-печати, например, для воспроизведения пули, попавшей внутрь жертвы.

Печатная электроника — это набор методов печати, которые позволяют печатать электронные устройства или схемы на гибких материалах, таких как этикетки, ткани и картон, с помощью электронных или оптических чернил. Это обеспечивает очень дешевое изготовление низкопроизводительных устройств. Печатная электроника начинает сочетаться с 3D-печатью, что позволяет печатать многослойные схемы или устройства. Естественным следствием этой мощной комбинации является то, что когда-нибудь вы сможете распечатывать гаджеты из 3D-чертежей, а не покупать их.

Приготовление пищи — еще один способ использования 3D-принтеров. Французский кулинарный институт использует 3D-принтер с открытым исходным кодом, разработанный в Корнельском университете, для приготовления художественных деликатесов, а Массачусетский технологический институт создал пищевой 3D-принтер под названием «Рог изобилия». Небольшое количество ресторанов тестируют прототипы пищевых принтеров. Исследования НАСА в области 3D-печати включали печать продуктов питания, таких как пицца, напечатанная на 3D-принтере.

Что такое услуги 3D-печати?

Вам не обязательно иметь 3D-принтер, чтобы пользоваться им. Многие службы 3D-печати, такие как Shapeways и Sculpteo, печатают подарки и другие мелкие предметы на заказ на собственных 3D-принтерах, а затем отправляют их покупателю. Клиенты могут либо отправить свои собственные файлы 3D-объектов, либо выбрать элементы, большинство из которых разработаны другими пользователями службы, из онлайн-каталога.

Однако услуги 3D-печати больше не являются прерогативой специалистов. Крупные компании, такие как UPS, представили услуги 3D-печати, а некоторые традиционные типографии добавили в свой репертуар 3D-печать по требованию.

Где я могу получить 3D-принтер?

Несколько интернет-магазинов специализируются на 3D-принтерах, например Dynamism, которая продает ряд 3D-принтеров от разных брендов, а также предоставляет поддержку клиентов.

Какое программное обеспечение мне нужно для 3D-печати?

Почти все 3D-принтеры принимают файлы в так называемом формате STL (названном в честь стереолитографии). Эти типы файлов могут создаваться практически любым программным обеспечением САПР, от дорогих коммерческих пакетов, таких как AutoCAD, до бесплатных продуктов или продуктов с открытым исходным кодом, таких как Google SketchUp и Blender. Для тех, кто не склонен создавать свои собственные 3D-файлы, базы данных 3D-объектов, такие как Thingiverse MakerBot, предлагают множество файлов 3D-объектов, которые можно загрузить и распечатать.

Большинство 3D-принтеров поставляются с пакетом программного обеспечения, поставляемым на диске или доступным для загрузки, которое включает в себя все необходимое для печати.Пакеты обычно содержат программу для управления принтером и слайсером, который при подготовке к печати форматирует объектный файл по слоям в зависимости от выбранного разрешения и других факторов. Некоторые наборы включают программу для «исцеления» объектного файла путем исправления проблем, которые могут помешать плавной печати. Программы вышли из движения RepRap с открытым исходным кодом, из которого развилась 3D-печать для любителей. Для некоторых принтеров вы можете выбрать для загрузки отдельные компоненты программы, а не использовать все, что входит в комплект.

Что ждет 3D-печать в будущем?

Разнообразие 3D-принтеров для дома и малого бизнеса легкодоступно — PCMag рассмотрел довольно много из них, — но они по-прежнему часто рассматриваются как экзотические и довольно дорогие приспособления. Ожидайте, что это изменится в течение следующих нескольких лет, когда 3D-принтеры станут более распространенным явлением в домах — их можно будет найти на рабочих местах, в студиях, в домашних офисах и даже на кухне. Возможно, вы не найдете их в каждом доме, но они станут незаменимыми для тех, у кого они есть. По большей части предметы, изготовленные с помощью 3D-принтеров, имеют однородный интерьер, но мы начнем видеть более сложные творения, сочетающие несколько материалов и композитов, а также электронику для печати. С современными 3D-принтерами, если вы потеряете крышку батарейного отсека пульта телевизора, можно будет напечатать новую крышку. Завтра, если вы потеряете свой пульт, возможно, вы сможете напечатать совершенно новый пульт.

Кроме того, 3D-печать прочно закрепилась в космосе. НАСА экспериментирует с 3D-принтерами на борту Международной космической станции. В конце концов, 3D-принтеры можно будет использовать для создания мест обитания на Марсе и в других мирах. Чтобы спасти астронавтов Аполлона-13 от смерти от удушья угарным газом, НАСА фактически пришлось найти способ вставить квадратный стержень в круглое отверстие. Если бы на борту был 3D-принтер, они могли бы легко решить проблему, спроектировав и напечатав разъем.

Астронавты не могут обратиться в Home Depot, если им нужно заменить клапан или устройство, но 3D-принтер может изготовить их по мере необходимости. Точно так же мы увидим 3D-принтеры на антарктических базах и в других отдаленных уголках Земли, где люди не могут ждать шесть месяцев следующего пополнения запасов для замены основных деталей или инструментов.

Применение 3D-печати в медицине не ограничивается протезированием, слуховыми аппаратами и зубными коронками. (См. раздел «Что могут делать 3D-принтеры?» выше, чтобы ознакомиться с тем, что находится в разработке.) Запасные части не обязательно должны ограничиваться механическими деталями.

В последние несколько лет мы наблюдаем взрывной рост разнообразия и использования 3D-принтеров. Это похоже на то, где персональные компьютеры были примерно в 1980 году. Хотя достаточно легко увидеть, в какие области будет разветвляться область 3D-печати, другие мы не в состоянии предсказать, точно так же, как никто в 1980 году не мог себе представить многое из того, что персональный компьютер превратился бы в. Вполне возможно, что 3D-печать может не иметь такого же влияния, как ПК, на потребительском, повседневном уровне, но у нее есть потенциал революционизировать производство и, что, возможно, более важно, сделать его доступным для обычных потребителей. Однако одно можно сказать наверняка: 3D-печать никуда не денется.

На какие 3D-принтеры стоит обратить внимание для начинающих?

Для получения более подробной информации об отдельных принтерах и о том, как их купить, ознакомьтесь с нашим руководством по 10 лучшим 3D-принтерам и некоторыми мыслями от первых пользователей. Но некоторые быстрые выборы, чтобы проверить.

Поскольку многие компании используют профессиональные 3D-принтеры в своих производственных процессах, мы хотим определить отрасли, которые, по нашему мнению, могут извлечь наибольшую выгоду из аддитивного производства. Глядя на эти отрасли, легко понять, как и почему профессиональные 3D-принтеры меняют производство в целом.

Аэрокосмическая промышленность

В аэрокосмической отрасли предъявляются одни из самых высоких требований к характеристикам деталей. Детали аэрокосмической отрасли должны выдерживать экстремальные температуры и химические вещества, подвергаться повторяющимся нагрузкам, оставаясь при этом максимально легкими. Отказы отдельных частей часто приводят к отказам всей системы на борту самолетов, перевозящих людей и грузы, поэтому отказ просто невозможен. Поскольку точность деталей имеет решающее значение для самолетов, аэрокосмические инженеры использовали инструменты для проверки с помощью 3D-печати, чтобы снизить затраты на детали небольшого объема.

За последние несколько лет аддитивное производство быстро развивалось, а достижения в области 3D-печати позволили разработать более эффективные решения для производителей самолетов. Профессиональные 3D-принтеры теперь могут печатать высокопроизводительными термопластами, армированными непрерывным армированием волокнами (CFR) для дополнительной прочности, такими как нить ULTEM™ 9085.Кроме того, профессиональные 3D-принтеры теперь могут печатать более крупные детали с более высокой скоростью, что расширяет область возможных аэрокосмических приложений для преимуществ AM.

Пример решения для управления салоном

Автомобилестроение

Автомобилестроение активно внедряет аддитивные технологии, и такие известные компании, как Audi, используют 3D-принтеры. Не только Audi мира используют 3D-принтеры — все, от команд гоночных автомобилей до производителей оборудования (OEM) для каждого производителя автомобилей, используют 3D-принтеры. Первоначально ценность индустрии 3D-печати для производителей автомобилей была сосредоточена на создании инструментов и приспособлений, которые облегчают производственный процесс. Производители автомобилей чаще всего печатают крепления, держатели и прототипы, которые должны быть жесткими и прочными, а также долговечными.

Однако профессиональные 3D-принтеры теперь также используются для печати высокопрочных, армированных волокном деталей конечного назначения. Garry Rogers Motorsport, например, использует профессиональный 3D-принтер для печати многочисленных деталей конечного использования, таких как рулевые колеса.

Кроме того, некоторые используют профессиональные 3D-принтеры для изготовления запасных частей для многовековых автомобилей. Это гарантирует наличие достаточного количества деталей для обслуживания устаревших автомобилей, а также стандартного обслуживания, ремонта и эксплуатации.

Производство

Промышленные 3D-принтеры, начиная с приспособлений и приспособлений и заканчивая инструментами на конце руки, полностью переворачивают с ног на голову многолетнюю обрабатывающую промышленность. Компании могут создавать нестандартные инструменты и приспособления в небольших объемах по цене, которая намного ниже традиционной, что дает дизайнерам и инженерам больше времени для создания деталей, приносящих доход. Благодаря достижениям в области 3D-печати производители торговых центров получают те же преимущества с профессиональным 3D-принтером, что и гигантские мировые производители, для улучшения и ускорения обработки при одновременном сокращении времени простоя. Компании также могут иметь больше творческой свободы, экономя при этом трудозатраты и время. Например, компания по производству металлоконструкций Lean Machine подошла к 3D-печати с подходом проектирования для аддитивного производства (DFAM), сэкономив более 4000 долларов США на каждом инструменте.

Робототехника

Эти факторы, начиная от возможности настройки и заканчивая уменьшенным весом, делают успешные детали робототехники совместимыми с возможностями 3D-печати. Такие детали, как захваты и крепления датчиков, дороги в изготовлении и должны быть специально разработаны для различных целей. Инженеры-робототехники используют 3D-принтеры для инструментов и деталей конечного использования, от пальцев захвата до целых компонентов робота, чтобы уменьшить вес продукта в целом, чтобы инструменты могли двигаться быстрее и нести более тяжелые предметы. Вместо того, чтобы платить большие суммы денег за неиндивидуализированный дизайн, технологии 3D-печати позволяют компаниям, занимающимся робототехникой, проектировать и изготавливать легкие сложные детали, такие как инструменты на конце руки, за небольшую часть стоимости. Например, компания Haddington Dynamics использует свои четыре принтера для создания 3D-печатных манипуляторов роботов для NASA и GoogleX, что на 58% дешевле, чем при традиционном производстве.

Образование

По мере роста индустрии 3D-печати образовательные учреждения спешат убедиться, что они остаются в авангарде новых технологий для исследовательских и образовательных целей. От профессоров, печатающих детали для образовательных инструментов для передачи плана урока, до аспирантов, использующих принтеры для исследований, 3D-принтеры служат различным целям в колледжах. Такие колледжи, как Государственный университет Оклахомы и Университет Пердью в Индиане, проявляют большой интерес к обучению своих студентов новым материалам и технологиям аддитивного производства. ‍

Рочестерский технологический институт (RIT) предоставил своим студентам конкурентное преимущество, добавив принтеры Markforged в свой центр AMPrint. Центр ориентирован на оснащение студентов лучшими и безопасными промышленными 3D-принтерами для обучения.

*Товарные знаки ULTEM™ и 9085 используются по лицензии SABIC, ее филиалов или дочерних компаний.

Демонстрация Росса Адамса, инженера по приложениям Markforged, о приложениях 3D-печати в аэрокосмической отрасли.

Команда CoSTAR из Лаборатории реактивного движения НАСА

Команда CoSTAR из Лаборатории реактивного движения НАСА использовала свои принтеры Markforged для печати деталей для использования в полевых условиях в рамках DARPA Challenge

3D-печать для образования

Все блоги и информация, содержащаяся в этих блогах, защищены авторским правом Markforged, Inc. и не могут быть скопированы, изменены или восприняты каким-либо образом без нашего письменного разрешения. Наши блоги могут содержать наши знаки обслуживания или товарные знаки, а также наших аффилированных лиц. Использование вами наших блогов не дает вам никаких прав или лицензий на использование наших знаков обслуживания или товарных знаков без нашего предварительного разрешения. Markforged Информация, представленная в наших блогах, не должна рассматриваться как профессиональный совет. Мы не обязаны обновлять или пересматривать блоги на основе новой информации, последующих событий или иным образом.

Читайте также: