Сегодня смело можно утверждать: без технологии 3D-печати современную цивилизацию представить невозможно, и вряд ли можно назвать другую так стремительно развивающуюся технологию.

По страницам истории

По мнению многих компьютерных экспертов, родоначальником 3D-печати и разработчиком первого еще обычного принтера стал англичанин Бэббидж. В 1822 году он приступил к созданию так называемой «большой разностной машины», предназначенной для производства расчетов и их распечатки. Как все великое, идеи Бэббиджа намного опередили свое время и, спустя 20 лет, так и не реализованный, проект был закрыт.

Большая разностная машина Бэббиджа

Прошло более 100 лет, прежде чем была предпринята вторая на сей раз более удачная попытка создания принтера. Первый черно-белый принтер увидел свет в 1953 году. Минуло еще 23 года и компания IBM создает первый струйный цветной принтер. Сегодня количество принтеров в офисах и других организациях уступает разве что числу компьютеров.

Во второй половине 80-х годов происходит очередной технологический прорыв. В 1986 году американец Чек Халл сформулировал концепцию трехмерной печати, а через два года его соотечественник Скот Крамп на ее основе разработал технологию FDM — формования через декомпозицию плавящегося материала. Все ныне действующие трехмерные принтеры своим появлением обязаны именно ей.

Как работает 3D-принтер

По сравнению с печатным принтером, переносящим электронный текст на плоскую бумагу, 3D-принтер имеет дело с трехмерной информацией. Одним словом, он воссоздает объект таким, какой он есть.

Как же печатает 3D-принтер? Вначале создается цифровая модель объекта на компьютере с помощью специальной программы. Она как бы «расчленяет» модель на слои, после чего в действие вступает принтер. Как и у его печатающего «собрата», у 3D-принтера есть свои чернила, правда, состоящие из композитного порошка.

Около 10 лет назад использовался всего лишь один вид «чернил» — пластик АВС. Сегодня их уже более сотни – полипропилен, бетон, целлюлоза, нейлон, металлические порошки, гипс, шоколад и множество других.

В процессе работы исходный материал превращается в массу, которая наносится слой за слоем на рабочую поверхность через специальное сопло. После нанесения очередного слоя поверх него может накладываться клеевое покрытие, затем снова слой «чернил». И так до полного воспроизводства объекта. Работу 3D-принтер можно посмотреть на видео.

Но это общий принцип работы 3D-принтера, так называемая технология быстрого прототипирования. На ее основе разработано несколько способов. Вот лишь некоторые из них.

Стереолитография (SLA)

Одна из первых технологий 3D-печати. В качестве строительного материала используется смесь жидкого полимера с реагентом-отвердителем, чем-то похожая на эпоксидную смолу. Полимеризация и последующее отвердение смеси происходит под действием ультрафиолетового лазера.

Модель формируется тонкими слоями на подвижной подложке с отверстиями, прикрепленной к микролифту-элеватору, который перемещается вверх или вниз на глубину одного слоя. Во время погружения в жидкий полимер луч лазера фиксируется на местах, подлежащих отвердению. Как только один слой сформирован, заготовка поднимется (опускается).

Данная технология разработана в компании 3D Systems. Она имеет очень много общего с технологией струйной печати. Особенность устройства и принцип работы этого 3D-принтера состоит в том, что здесь задействовано несколько (до нескольких сот) сопел, расположенных рядами на печатающей головке.

Чернила становятся жидкими посредством нагревания и после послойного нанесения на рабочую поверхность при комнатной температуре застывают. Головка перемещается в горизонтальной плоскости, а вертикальное смещение по мере формирования каждого нового слоя осуществляется за счет опускания рабочего стола.

Выборочное лазерное спекание (SLS)

Настоящим прорывом стало внедрение технологий 3D-печати в металлообработку. Как же работает ? Особенностью этой технологии является то, что функцию рабочей жидкости выполняет композитный порошок, состоящий из частиц диаметром от 50 до 100 мкм. Порошок наносится горизонтально равномерными тонкими слоями, а на завершающем этапе определенные участки спекаются лазерным лучом.

Одно из главных достоинств лазерного спекания – уникальная экономичность и практически полная безотходность по сравнению с традиционными механическими методами обработки металла – сверлением, фрезеровкой, резанием, литьем и другими, а также минимальная финишная обработка.

Необходимое условие лазерного спекания – азотная среда с минимальным содержанием кислорода, поскольку процесс протекает в условиях высоких температур.

Этим перечень технологий 3D-печати далеко не ограничивается. Его дополняют послойное склеивание пленок, послойное наплавление, послойная печать расплавленной полимерной нитью, ультрафиолетовое облучение через фотомаску.

Что бы еще напечатать

Выяснив, как работает 3D-принтер, впору поведать о том, что сегодня можно сделать с его помощью. Подобно модной и очень удобной одежде, его «примеряют» на себя представители самых различных направлений науки и промышленности. Как оказалось, напечатать можно практически все от ширпотреба из пластика, до солнечных батарей, деталей для реактивных двигателей и медицинских протезов.

На технологию 3D-печати «положили глаз» военные и строители. Не так давно на борт МКС был доставлен разработанный по заказу NASA 3D-принтер, с помощью которого в условиях невесомости было изготовлено несколько необходимых инструментов. Вполне возможно, что таким образом во время будущей марсианской миссии отдельные запчасти придется изготавливать прямо на борту космического корабля.

Рассматривается также вариант возведения марсианских домов методом 3D-печати, для чего с Земли туда будут доставлены специальные строительные принтеры. Основой «чернил» для них станет марсианский грунт.

На мировом рынке всё большую популярность приобретают домашние 3D принтеры - это специальное устройство, которое позволяет выводить трёхмерную информацию, т.е. создавать физические объекты, в отличие от обычного принтера, который может выводить двухмерную информацию на листе бумаги краской. В основе 3D-печати лежит принцип послойного создания твёрдой модели.

3Д-принтеры успешно конкурируют на рынке с другими технологиями изготавливающими макеты из пластика, а также намного быстрее справляются с производственными задачами.

Что касается цен, то на сегодняшний день эти устройства стали более доступными для каждого, у кого есть желание пользоваться 3D-принтером в домашних условиях, к тому же они довольно-таки компактные на сегодняшний день. Предлагаем к рассмотрению варианты лучших моделей на производственных рынках.

Обзор лучших 3D принтеров

Домашний принтер для всей семьи, отличающийся компактностью, привлекательным дизайном и простотой использования - это Cube 3D. Он отлично подходит для развлечения и создания сувениров.

Программное обеспечение принтера Cube 3D. автоматически адаптируется к операционной системе на компьютере после подключения через USB. Преимуществом данной модели является простота использования и настройки, а также возможность передавать данные по Wi-Fi. Для печати используется специальный пластик ABS. Область печати составляет 14х14х14 см, масса - 4,3 кг (без картриджа). У него только одна печатающая головка, что выдаёт толщину слоя 250 микрон (0.25 мм). Одного картриджа хватает на 13-14 моделей средних размеров.

Основные преимущества:

• простота установки программного обеспечения;
• толщина слоя составляет 0,2мм.

Если вы искали принтер для всей семьи, то Cube 3D - отличный выбор. Стоимость данной модели 2500 - 2600 долларов (82 000 - 86 000 рублей).

Видео как работает Cube 3D Printer:

Следующий аппарат, предлагаемый вашему вниманию - это Cube X. Серия принтеров CubeX (Duo, Trio), модели, как вы поняли, отличаются только количеством печатающих головок, они значительно дороже предыдущих моделей, тем не менее, достаточно популярна среди потребителей России и других стран.

Cube X. опережает своего предшественника Cube 3D по технологическим характеристикам, т.к. может создать модель не в виде сувенира, а воссоздать любой предмет в натуральной величине. Данная модель 3D принтера печатает только в одном цвете, тем не менее, цветовая гамма богата оттенками, и это спасает ситуацию. Одна печатающая головка в Cube X, две головки в Cube X Duo и три в модели Cube X Trio. Область печати 27.5х26.5х24 см, для печати используется пластик PLA. Вес без картриджа составляет 36 кг.

Основные технические характеристики модели:

• скорость печати 54 см3 в час (15 куб.мм в секунду, всё зависит от материала);
• точность печати (0,1 мм);
• автоматически устанавливается программное обеспечение;
• есть возможность передачи данных по Wi-Fi.

Приобрести Cube X можно приблизительно за 3700 - 3900 долларов (примерно 128 000 рублей). С двумя головками (Duo) обойдётся за 4700$ (154 000 руб.). CubeX TRIO стоит 5700$ (187 000 руб.).

Видео работы принтеров серии Cube X:

3. 3Д принтер UP!

Фото UP! Plus

Наиболее дешёвый и простой в использовании - это серия UP! 3D принтеров (Plus, Plus 2 и Mini), отличаются дизайном, размерами и мелкими техническими характеристиками. Данный прибор выступает незаменимым устройством дома, для работы следует установить на компьютер программное обеспечение UP! Software, и всё готово к использованию. Вы можете печатать модели любой сложности, т.к. этот 3Д принтер автоматически определяет неустойчивые места и создаёт под них опоры, после печати они легко отсоединяются от основного объёма. Область печати данного устройства - 24х26х35 см, масса - 5 кг (модель Mini весит 6 кг.). Количество головок у всей линейки - 1. Для печати используется ABS пластик.

Фото UP! Mini

Основными характеристиками являются:

• высокая скорость печати (0,15мм);
• распознавание формата STL, сохранение в формате UP3;
• просмотр 3D.

Приблизительная стоимость UP! 3D Printer Plus - 2300$ (75 000 руб.). Цена на UP! Plus 2 - 2400$ (79 000 руб.), а UP! 3D Mini Printer стоит приблизительно 1350 $ (45 000 руб.).

Видео - демонстрация работы UP! 3D Printer Plus:

Следующий домашний 3Д принтер - Felix 2.0 - достойный аппарат от компании FelixPrinters. Благодаря небольшому размеру устройства, данная модель очень удобна в использовании в домашних условиях. Преимуществом Felix 2.0 является высокая точность работы и качество изобретаемых изделий. Также он оснащён подогреваемым столом, чтобы изделие равномерно остывало.
Размеры устройства 45х50х53 см, масса - 6,7 кг.

Основные технические характеристики:

• область печати 25, х20,5х23,5 см;
• скорость печати 54 см3 в час;
• толщина нити - 1,75 мм;
• используемое программное обеспечение: Repetier Host, Slic3r Pronterface;
• формат исходных, электронных файлов - .STL;
• работает при помощи ОС Windows;
• максимальная температура печати 280 °C;
• энергопотребление - блок питания FlexATX, 12В 250Вт.

Расходные материалы - пластик PLA или ABS, а также нейлон. Стоимость Felix 2.0 составляет около 2550 $ (85 000 руб.).

Видео 3D printer Felix 2.0 в работе:

5. Picaso Builder

Picaso Builder - принтер, который может применяться при создании скульптур, архитектурных макетов, прототипов промышленного дизайна, подарков, сувениров и так далее, используя технологию струйной печати. Отличное решение, как для новичков трёхмерной печати, так и для профессионалов.

Технические характеристики 3D принтера Picaso Builder:

• масса без картриджа - 6,5 кг;
• размер без картриджа - 47?42,2х44,1 см;
• расходными материалами является пластик PLA или ABS;
• область печати - 20?20?20 см;
• одна головка.

Среди преимуществ данной модели можно выделить:

• механизм подачи не забивается материалом для производства макета;
• скорость печати - 25 см в час;
• толщина слоя очень маленькая и составляет 100 микрон (0,1мм);
• толщина стенки 190 микрон (0,19 мм);
• поддержка ОС Win/Mac, программное обеспечение Poligon (на русском языке).

Купить 3D принтер Picaso Builder можно в пределах 3100 - 3200 $ (104 000 руб.).

Видео: как работает Picaso Builder

Для создания необходимых моделей вручную может понадобиться несколько недель и даже месяцев, в результате увеличиваются сроки выпуска продукции и повышаются затраты на разработку. С помощью 3D-принтеров можно за несколько часов создать модель изделия и избавиться от ручного труда, исключая вероятность ошибок присущих человеку. Самое главное это незаменимый помощник в доме для создания замечательных сувениров, подарков, деталей крепления и не только. Прекрасный друг и товарищ вашему ребёнку и финансово доступный агрегат! Но перед тем как его купить, почитайте нашу статью: « для здоровья окружающих во время его работы».

С начала нового тысячелетия понятие «3D» прочно вошло в нашу повседневную жизнь. В первую очередь, мы связываем его с киноискусством, фотографией или мультипликацией. Но едва ли сейчас найдётся человек, который хотя бы раз в жизни не слышал о такой новинке, как 3D-печать.

Что же это такое и какие новые возможности в творчестве, науке, технике и повседневной жизни несут нам технологии трехмерной печати, мы и попытаемся разобраться в статье, приведенной ниже.

Но сначала немного истории. Хоть и много стали говорить о 3D печати только последние несколько лет, на самом деле эта технология существует уже достаточно давно. В 1984 году компания Charles Hull разработала технологию трёхмерной печати для воспроизведения объектов с использованием цифровых данных, а двумя годами позже дала название и запатентовала технику стереолитографии.

Тогда же эта компания разработала и создала первый промышленный 3D принтер. Впоследствии эстафету приняла компания 3D Systems, разработавшая в 1988 году модель принтера для 3Д печати в домашних условиях SLA – 250.

В том же году компанией Scott Grump было изобретено моделирование плавлеными осаждениями. После нескольких лет относительного затишья, в 1991 году компания Helisys разрабатывает и выпускает на рынок технологию для производства многослойных объектов, а через год, в 1992, в компании DTM выходит в свет первая система селективного лазерного спаивания.

Затем, в 1993 году основывается компания Solidscape, которая и приступает уже к серийному производству принтеров на струйной основе, которые способны производить небольшие детали с идеальной поверхностью, причём при относительно небольших затратах.

Тогда же Массачусетский университет патентует технологию трёхмерной печати, подобную струйной технологии обычных 2D принтеров. Но, пожалуй, пик развития и популярности 3D печати всё же пришёлся на новый, 21 век.

В 2005 году появился первый , способный печатать в цвете, это детище компании Z Corp под названием Spectrum Z510, а буквально через два года появился первый принтер, способный воспроизводить 50% собственных комплектующих.

В настоящее время круг возможностей и сфер применения 3Д печати постоянно растёт. Этим технологиям оказалось подвластно всё - от кровеносных сосудов до коралловых рифов и мебели. Впрочем, о сферах применения данных технологий мы поговорим чуть позже.

Итак, что же представляет из себя печать на 3d принтере?

Вкратце - это построение реального объекта по созданному на компьютере образцу 3D модели. Затем цифровая трёхмерная модель сохраняется в формате STL-файла, после чего 3D принтер, на который выводится файл для печати, формирует реальное изделие.

Сам процесс печати – это ряд повторяющихся циклов, связанных с созданием трёхмерных моделей, нанесением на рабочий стол (элеватор) принтера слоя расходных материалов, перемещением рабочего стола вниз на уровень готового слоя и удалением с поверхности стола отходов.

Циклы непрерывно следуют один за другим: на первый слой материала наносится следующий, элеватор снова опускается и так до тех пор, пока на рабочем столе не окажется готовое изделие.

Как работает 3D принтер?

Применение трехмерной печати – это серьезная альтернатива традиционным методам прототипирования и мелкосерийному производству. Трёхмерный, или 3д-принтер, в отличие от обычного, который выводит двухмерные рисунки, фотографии и т. д. на бумагу, даёт возможность выводить объёмную информацию, то есть создавать трёхмерные физические объекты.

На данный момент оборудование данного класса может работать с фотополимерными смолами, различными видами пластиковой нити, керамическим порошком и металлоглиной.

Что такое 3d принтер?

В основу принципа работы 3d принтера заложен принцип постепенного (послойного) создания твердой модели, которая как бы «выращивается» из определённого материала, о котором будет сказано немного позже. Преимущества 3D печати перед привычными, ручными способами построения моделей - высокая скорость, простота и относительно небольшая стоимость.

Например, для создания или какой-либо детали вручную может понадобиться довольно много времени - от нескольких дней до месяцев. Ведь сюда входит не только сам процесс изготовления, но и предварительные работы - чертежи и схемы будущего изделия, которые всё равно не дают полного видения окончательного результата.

В итоге значительно возрастают расходы на разработку, увеличивается срок от разработки изделия до его серийного производства.

3D технологии же позволяют полностью исключить ручной труд и необходимость делать чертежи и расчёты на бумаге - ведь программа позволяет увидеть модель во всех ракурсах уже на экране, и устранить выявленные недостатки не в процессе создания, как это бывает при ручном изготовлении, а непосредственно при разработке и создать модель за несколько часов.

При этом возможность ошибок, присущих ручной работе, практически исключается.

Что такое 3d принтер: видео

Существуют различные технологии трёхмерной печати. Разница между ними заключается в способе наложения слоёв изделия. Рассмотрим основные из них.

Наиболее распространенными являются SLS (селективное лазерное сплетение), НРМ (наложение слоев расплавленных материалов) и SLA (стереолитиография).

Наиболее широкое распространение благодаря высокой скорости построения объектов получила технология стереолитографии или SLA.

Технология SLA

Технология работает так: лазерный луч направляется на фотополимер, после чего материал затвердевает.

В качестве фотополимера используется полупрозрачный материал, который деформируется под действием атмосферной влаги.

После отвердевания он легко поддаётся склеиванию, механической обработке и окрашиванию. Рабочий стол (элеватор) находится в ёмкости с фотополимером. После прохождения через полимер лазерного луча и отвердения слоя рабочая поверхность стола смещается вниз.

Технология SLS

Спекание порошковых реагентов под действием лазерного луча – оно же SLS - единственная технология 3D печати, которая применяется при изготовлении форм, как для металлического, так и пластмассового литья.

Пластмассовые модели обладают отличными механическими качествами, благодаря которым они могут использоваться для изготовления полнофункциональных изделий. В SLS технологии используются материалы, близкие по свойствам к маркам конечного продукта: керамика, порошковый пластик, металл.

Устройство 3d принтера выглядит следующим образом: порошковые вещества наносятся на поверхность элеватора и спекаются под действием лазерного луча в твёрдый слой, соответствующий параметрам модели и определяющий её форму.

Технология DLP

Технология DLP – новичок на рынке трехмерной печати. Стереолитографические печатные аппараты сегодня позиционируются, как основная альтернатива FDM оборудованию. Принтеры данного типа используют технологию цифровой обработки светом. Многие задаются вопросом, чем печатает 3d принтер данного образца?

Вместо пластиковой нити и нагревающей головки для создания трехмерных фигур используются фотополимерные смолы и DLP-проектор.

Ниже вы можете увидеть, как работает 3d принтер видео:

Впервые услышав про DLP 3d принтер, что это такое – вполне резонный вопрос. Несмотря на замысловатое название, устройство почти не отличается от других настольных печатных аппаратов. К слову, его разработчики, в лице компании
QSQM Technology Corporation, уже запустили в серию первые образцы высокотехнологичного оборудования. Выглядит оно следующим образом:

Технология EBM

Стоит отметить, технологии SLS/DMLS – далеко не единственные в области . В настоящее время для создания металлических трехмерных объектов широко используется электронно-лучевая плавка. Лабораторные исследования показали, что использование металлической проволоки для послойного наплавления при изготовлении высокоточных деталей малоэффективно, поэтому инженеры разработали специальный материал – металлоглину.

Металлическая глина, использующаяся в качестве чернил во время электронно-лучевой плавки изготавливается из смеси органического клея, металлической стружки и определенного количества воды. Для того чтобы превратить чернило в твердый объект, его нужно нагреть до температуры, при которой клей и вода выгорят, а стружка сплавится между собой в монолит.

EBM 3d принтер: как работает

Примечательно, что данный принцип также используется при работе с SLS принтерами. Но в отличие от них, EBM-аппараты генерируют для плавки металлоглины направленные электронные импульсы вместо лазерного луча. Нужно сказать, что данный метод обеспечивает высокое качество печати и отличную прорисовку мелких деталей.

На сегодняшний день продаются только промышленные принтеры, использующие EBM технологию. Вот как выглядит один из них:

На видео, представленном ниже, наглядно продемонстрированы возможности 3d принтера, приспособленного для электронно-лучевой плавки:

Технология НРМ (FDM) HPM

Даёт возможность создавать не только модели, но и конечные детали из стандартных, конструкционных и высокоэффективных термопластиков. Это единственная технология, использующая термопластики производственного класса, обеспечивающие не имеющую аналогов механическую, термическую и химическую прочность деталей.

Печать по технологии НРМ выгодно отличается чистотой, простотой использования и пригодностью для применения в офисе. Детали из термопластика устойчивы к высоким температурам, механическим нагрузкам, различным химическим реагентам, влажной или сухой среде.

Растворимые вспомогательные материалы позволяют создавать сложные многоуровневые формы, полости и отверстия, которые было бы проблематично получить обычными методами. 3D-принтеры, действующие по технологии НРМ, создают детали слой за слоем, разогревая материал до полужидкого состояния и выдавливая его в соответствии созданными на компьютере путями.

Для печати по технологии НРМ используется два различных материала - из одного (основного) будет состоять готовая деталь, и вспомогательного, который используется для поддержки. Нити обоих материалов подаются из отсеков 3D-принтера в печатающую головку, которая передвигается зависимости от изменения координат X и Y, и наплавляет материал, создавая текущий слой, пока основание не переместится вниз и не начнется следующий слой.

Когда 3D-принтер завершит создание детали, остаётся отделить вспомогательный материал механически, или растворить его моющим средством, после чего изделие готово к использованию.

Интересно, что в наши дни популярностью пользуются не только автоматические настольные HPM принтеры, но и приспособления для ручной печати. Причем, правильно было бы назвать их не печатными устройствами, а ручками для рисования трехмерных объектов.

Ручки сделаны по той же схеме, что и принтеры, использующие технологию послойного наплавления. Пластиковая нить подается в ручку, где плавится до нужной консистенции и тут же выдавливается через миниатюрное сопло! При должной сноровке получаются вот такие оригинальные декоративные фигурки:

Ну и конечно, так же, как и технологии, отличаются друг от друга и сами принтеры. Если у вас принтер, работающий по SLA, то технологию SLS на нём применить будет невозможно, т. е. каждый принтер создан только под определённую технологию печати.

Цветная 3D-печать

Данная технология единственная в своем роде, которая позволяет получать объекты во всем доступном диапазоне оттенков. Примечательно, что окрашивание изделий происходит непосредственно во время их изготовления. С ее помощью получаются фотореалистичные объекты. Это и вызывает неподдельный интерес к ней со стороны дизайнеров.

Зачастую в качестве исходного материала применяют порошок, созданный на основе гипса. Щетки и ролики формируют не очень толстый слой расходника. Дальше с помощью подвижной головки на необходимые участки наносятся микрокапли клееобразного вещества (перед этим его окрашивают в нужный цвет). Оно напоминает по своему составу цианокрилат. Послойно создается готовый разноцветный объект. Финальная обработка изделия цианоакрилатом обеспечивает ему блеск и жесткость.

Промышленные и настольные цветные 3D-принтеры

Современный рынок предлагает различные многоцветные 3D-принтеры. С их помощью создаются разноцветные объекты в домашних условиях. Большинство агрегатов предназначено для профессионального использования.

Профессиональная цветная печать на 3D-принтере осуществляется с помощью:

1. Линейки Zрrintеr от известной торговой марки 3D Sуstems. Эти устройства могут создавать габаритные разноцветные объекты. Снабжаются 5-ю картриджами и системой автоматической загрузки порошка. Техника практически на 100% автоматизирована, поэтому настройка или контроль процесса печати не обязателен. Весят модели около 340 килограмм. Стоимость в пределах 90-130 тысяч долларов.

2. Полноцветный 3D-принтер Мсor Iris. Разноцветные изделия создаются путем склеивания отдельных бумажных клочков. Данный агрегат от Мсоr Тесhnologies Ltd создает объемные фотореалистичные модели с неплохими показателями прочности. Может генерировать до миллиона цветов. Стоит 15 тысяч долларов.

Настольные модели для домашнего использования:

1. Цветной 3D-принтер 3D Тоuch. Данный агрегат работает по технологии FDМ. Модель может снабжаться одной, двумя или даже тремя экструзионными головками. Работает с АВS или РLА-пластиком. Весит ни много ни мало 38 килограмм. Стоимость – около 4 тысяч долларов.

2. 3D-принтер трехцветный ВFB 3000 РАNTHER – первый цветной принтер, который был выпущен на рынок. Сегодня его стоимость составляет около 2,5 тысяч долларов. В качестве рабочего материала применяется стандартная пластиковая нить. Для работы понадобится нить трех цветов.

3. Одна из самых дешевых моделей – РroDеsk3D. Для создания изделий используется система из пяти картриджей. Возможна работа с РLA или АВS-пластиком. Принтер снабжен системой автоматической настройки. Стоит всего 2 тысячи долларов. К сожалению, не может похвастаться высокими показателями разрешения печати.

Области применения 3D печати

3D печать открыла большие возможности для экспериментов в таких сферах как архитектура, строительство, медицина, образование, моделирование одежды, мелкосерийное производство, ювелирное дело, и даже в пищевой промышленности.

В архитектуре, например, 3D печать позволяет создавать объёмные макеты зданий, или даже целых микрорайонов со всей инфраструктурой - скверами, парками, дорогами и уличным освещением.

Благодаря используемому при этом дешёвому гипсовому композиту обеспечивается низкая себестоимость готовых моделей. А более 390 тысяч оттенков CMYK позволяют в цвете воплотить любую, даже самую смелую фантазию архитектора.

3d принтер: применение в области строительства

В строительстве есть все основания предполагать, что в недалёком будущем намного ускорится и упростится процесс возведения зданий. Калифорнийскими инженерами создана система 3D печати для крупногабаритных объектов. Она работает по принципу строительного крана, возводящего стены из слоёв бетона.

Такой принтер может возвести двухэтажный дом всего в течение 20 часов.

После чего рабочим останется лишь провести отделочные работы. 3D House Постепенно завоёвывают прочные позиции 3D принтеры и в мелкосерийном производстве.

В основном эти технологии используются для производства эксклюзивных изделий, таких как предметы искусства, фигурки персонажей для ролевых игр, прототипов моделей будущих товаров или каких-либо конструктивных деталей.

В медицине благодаря технологиям трёхмерной печати врачи получили возможность воссоздавать копии человеческого скелета, что позволяет более точно отработать приёмы, повышающих гарантии успешного проведения операций.

Всё большее применение находят 3D принтеры в области протезирования в стоматологии, так как эти технологии позволяют намного быстрее получить протезы, чем при традиционном изготовлении.

Не так давно немецкими учёными была разработана технология получения человеческой кожи. При её изготовлении используется гель, полученный из клеток донора. А в 2011 году учёным удалось воспроизвести живую человеческую почку.

Как видим, возможности, которые открывает 3D печать практически во всех сферах деятельности человека поистине безграничны.

Принтеры, создающие кулинарные шедевры, воспроизводящие протезы и органы человека, игрушки и наглядные пособия, одежду и обувь - уже не плод воображения писателей - фантастов, а реалии современной жизни.

А какие ещё горизонты откроются перед человечеством в ближайшие годы, наверное, это может быть ограничено только фантазией самого человека.

3D-принтер - это устройство, которое позволяет создавать самые настоящие объекты, причем из самых разных материалов. Крючок для полотенца, компрессор для газовой турбины, чехол для смартфона – все это можно напечатать.

В данной статье мы рассмотрим самый распространённый тип 3D-принтеров, который работает по технологии FDM (метод послойного наплавления)

Из чего состоит 3D-принтер

3D-принтер состоит из корпуса (1) , закрепленных на нем направляющих (2) , по которым перемещается печатающая головка (3) с помощью шаговых двигателей (4) , рабочего стола (5) , на котором выращивается изделие; и всё это управляется электроникой (6) .

Чем печатает 3D-принтер

Расходные материалы (филаменты) для 3D-принтеров представляют из себя пластиковые нити, намотанные на катушки. Расходные материалы бывают различных типов и свойств. О всех типах материалов можно почитать в энциклопедии 3Dtoday.

Килограмм самого дешевого пластика можно купить за какие-то 500 руб., хотя более интересные варианты (например, имитаторы древесины или песчаника с наполнителями из настоящей древесины или камня) уже могут обойтись в несколько раз дороже.

Как работает 3D-принтер

Нить (филамент) (1) поступает в печатающую головку (Экструдер) (2) , в которой разогревается до жидкого состояния и выдавливается через сопло экструдера. Шаговые двигатели с помощью зубчатых ремней приводят в движение Экструдер (2) , который перемещается по направляющим (3) и наносит пластик на платформу (4) слой за слоем. Снизу в вверх. В итоге ваше изделие (5) растёт слой за слоем.

Как запрограммировать 3D-принтер на печать

Для начала работы (печати) на 3D-принтере, будущий предмет необходимо нарисовать, причем во всех трех измерениях. Делается это с помощью специальных программ, называемых CAD-редакторами или САПР («Системами автоматизированного проектирования»). При этом рисовать модели самому совершенно необязательно – готовые варианты всевозможных крючков, чехлов или даже квадрокоптеров можно просто скачать с различных интернет-сайтов. В крайнем случае, если душа к проектированию не лежит, а необходимой модели в интернете нет, всегда можно заказать ее у профессионалов.


Когда дело доходит до 3D-печати, такие модели подвергаются «слайсингу», то есть разбиваются на отдельные слои с помощью специальных программ, так и называемых – слайсеры. Представьте, что вы хотите напечатать вазу: первым делом вазу необходимо условно нарезать на тонкие-тонкие слои, а каждый из них опять-таки условно сфотографировать. Стопку полученных снимков можно передать принтеру, и он сделает копию каждой картинки, одну поверх другой, пока слой за слоем не воссоздаст оригинальную вазу. Вот только «рисуют» принтеры по-разному и разными материалами.


Слайсер формирует специальную программу для 3D-принтера. В этой программе принтеру рассказывается, как нужно печатать модель - куда двигаться экструдеру, с какой скоростью выдавливать пластик, какая толщина слоев будет у модели и др параметры. Вся программа для принтера сохраняется в файл под названием g-code. Дальше через флеш карту или USB провод программа загружается в 3D-принтер и запускается печать.
Пруток подается в печатающую головку, где плавится и выдавливается через тонкое сопло. Головка передвигается в двух плоскостях, вырисовывая нитью целый слой – один из срезов того самого «яблока». Закончив один слой, принтер приподнимает головку или опускает платформу, а затем начинает печатать новый слой поверх только что нанесенного. Так, слой за слоем, срез за срезом, выращивается копия оригинального предмета.


Теперь должно быть понятным происхождение термина «аддитивные технологии». Большинство цифровых производственных методов основываются на удалении лишнего материала. Например, то же самое яблоко можно выточить, высверлить и выпилить из болванки. Такие технологии называются субтрактивными (от англ. «subtract» – «отнимать»). В 3D-печати все с точностью до наоборот: объект выстраивается крупинка за крупинкой, слой за слоем, с нуля. Отсюда и термин «аддитивный процесс» (от англ. «add» – «добавлять»).


Как мы уже говорили, 3D-принтеров великое множество и устроены они по-разному. Особо сложные промышленные машины, спекающие слои из мелких металлических порошков с помощью высокоточных лазеров, могут стоить сотни тысяч долларов. А вот настольные варианты, печатающие пластиковой нитью, вполне по карману обычному любителю: приличный конструктор вполне можно найти за 20 000 руб. даже в текущий кризисный период, а полностью собранные, отлаженные машины с массой дополнительных функций вроде подогрева рабочей камеры, сенсорного дисплея и автоматической калибровки редко стоят более 200 000 руб. Такие принтеры используют технологию FDM (Fused Deposition Modeling) или «Моделирование послойным наплавлением»

Насколько функциональны печатаемые изделия?

Скажем так: все зависит от качества процесса и используемого пластика. На домашнем 3D-принтере вполне реально печатать рабочие шестеренки для самодельных роботов или пластиковые корпуса для электронных гаджетов. Матерым инженерам-любителям даже доступны прочные пластиковые композиты с углеволоконными добавками. Само собой, сувениры, игрушки или новая ручка для сковородки не составят никаких проблем. Самое же замечательное то, что у вас появиться возможность создавать уникальные изделия или ремонтировать вещи, давно снятые с производства. Себестоимость одной детали, как правило, будет выше, чем у ширпотреба, но и здесь бывают исключения. Хотя бы те же защитные кожухи для смартфона: 50-граммовый 3D-печатный чехол из ABS-пластика хорошего качества обойдется примерно в 50 рублей, плюс небольшие затраты на электричество, а аналогичный кейс с витрины будет стоить в 5-10 раз дороже.


Производство настольных 3D-принтеров уже вовсю налажено в России, причем отечественные аналоги ничем не хуже западных вариантов, и это не пустые слова. Полного замещения комплектующих пока никому из отечественных производителей добиться не удалось, но готовые продукты дешевле западных конкурентов и не уступают им по характеристикам или качеству печати, а за сервисным обслуживанием не придется далеко бегать. Помимо FDM-принтеров существуют и машины, работающие с жидкими смолами, отверждаемыми светом, пластиковыми и металлическими порошками, спекаемыми лазерами, и даже устройства, изготавливающие высокоточные трехмерные модели из листов обычной бумаги, но это уже отдельная история.

♦ 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:

1. 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.
2. Диаметр печатающего сопла, который напрямую влияет на качество печати.
   Лучше покупать принтер 3д, размер сопла в котором не больше чем 100 микрон.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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:

1. Сувенирную продукцию.
2. Обувь креативного дизайна.
3. Детские игрушки.
4. Изношенные детали для чего угодно.
5. Чехлы для планшетов и смартфонов, обложки для блокнотов и книг, визитницы, брелки, ключницы, кошельки и другие стильные аксессуары.
6. Украшения для мужчин и женщин, заколки для волос и прочее.
7. Фурнитуру для одежды и обуви: пуговицы, застежки, пряжки и т.д.
8. Посуду и цветочные горшки.
9. Наружную рекламу.
10. Медицинские протезы.
11. 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.

1. Раздавая флаера, визитки и буклеты в местах с высокой проходимостью.
2. Разместив наружную рекламу в общественном транспорте и на улицах города.
3. Предлагая свои креативные идеи в социальных сетях.
4. Создав собственный сайт с фотографиями товара и приблизительными ценами на него.
5. 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.