Что такое полимерный 3D-принтер и стоит ли его покупать?

Дом 3D принтеры уже много лет на рынке и доступны каждому, кто хочет. Они превратились из любопытства любителей в полезные инструменты, которые могут помочь вам решить небольшие проблемы в доме, создать произведения искусства или помочь вам создать прототипы деталей для проектов. Использование 3D-принтера ограничено только вашим воображением!

Однако теперь на внутренний рынок выходит 3D-принтер совершенно другого типа. Эти «полимерные» 3D-принтеры используют совершенно другие принципы для создания 3D-объектов по сравнению с теми, которые вы, возможно, видели до сих пор. Что такое 3D-принтер на основе смолы и стоит ли покупать его вместо уже существующих традиционных моделей?

Обзор обычных 3D-принтеров

Если вы хотите получить подробное объяснение того, как работают 3D-принтеры, ознакомьтесь с HDG объясняет: как работает 3D-печать? Если у вас нет на это времени, вот краткая версия.

То, что большинство людей называют «3D-принтером», на самом деле называется принтером FDM (моделирование методом наплавленного осаждения). Он пропускает нить материала (обычно пластмассы) через горячую головку экструдера, а затем наносит точные слои материала для медленного создания модели.

Самая распространенная машина FDM – это 3D-принтер декартового типа. У этого есть печатающая головка, установленная на подвижных направляющих, которые могут поставить кончик головки точно в любую координату XYZ в пределах объема печати принтера.

Какой бы тип FDM-принтера вы ни выбрали, это многослойная экструзия филаментного материала, общая для всех. В этом отношении смоляные принтеры принципиально отличаются.

Объяснение полимерных 3D-принтеров

Смола 3D-принтеры несколько фундаментально отличаются от FDM-принтеров. Во-первых, материал представляет собой жидкую смолу, а не катушку с нитью. Эта жидкость хранится в резервуаре.

В полимерном принтере по-прежнему используется платформа сборки для модели, которая печатается, но обычно она перевернута. Платформа поднимается из емкости для смолы по мере формирования каждого слоя. Сама смола светочувствительна и затвердевает при воздействии света правильного типа.

Прецизионный источник света используется для формирования каждого слоя поверх предыдущего до тех пор, пока вся готовая модель не будет извлечена из чана. Это определенно выглядит гораздо более футуристично, чем печать FDM!

Типы полимерных принтеров: SLA, DLP и ЖК-технологии

Хотя все принтеры на основе смолы используют основной принцип отверждения светочувствительной смолы с помощью источника света, не все они делают это одинаково. На самом деле существует три основных подтипа 3D-принтеров на основе смолы.

SLA: стереолитография

Лазерный 3D-принтер Solidmaker

SLA на самом деле является оригинальной технологией 3D-печати и имеет долгую историю разработки, особенно в аэрокосмической отрасли.

Этот тип принтера использует лазер и подвижные зеркала, чтобы направить небольшую точку света. Где бы ни был сфокусирован ультрафиолетовый лазер, смола затвердеет, поэтому каждый слой можно будет быстро нарисовать.

Принтеры SLA могут иметь перевернутую перевернутую конструкцию, при которой модель выглядит так, как будто она вытащена из резервуара, но они также могут иметь вертикальную конструкцию, в которой платформа опускается в резервуар для смолы по мере завершения каждого слоя.

SLA-принтеры обычно создают очень гладкие поверхности и предлагают высокоточные детализированные отпечатки.

DLP: цифровая обработка света

Принтер Spintray Moonray DLP

Возможно, вы раньше слышали термин «DLP» применительно к технологии проекторов, и здесь действительно есть связь. В DLP-принтерах используется та же технология цифрового микрозеркала, что и в DLP-проекторах для проецирования изображений.

В этом случае проекция DLP используется для отверждения всего слоя смолы за раз, что делает DLP-принтеры немного быстрее, чем модели SLA, которые отверждают только одну точку за раз.

Принтеры на основе смолы DLP также известны своими красивыми гладкими поверхностями, но большие области печати могут не отображать такие же четкие и точные детали, как лазерные SLA-машины.

ЖК-дисплей: Жидкокристаллические принтеры с полимерным дисплеем

3D-принтер PHROZEN Sonic Mini UV Photocuring LCD Resin

В этих принтерах используется монохромная ЖК-панель с УФ-подсветкой для закрепления каждого слоя. ЖК-панель, по сути, действует как маска, выборочно блокируя свет или пропуская его. Это разумное использование отработанной и хорошо изученной ЖК-технологии, которое резко снизило стоимость полимерных принтеров. Большинство доступных принтеров на основе смолы, которые вы можете купить сегодня, используют ЖК-технологию.

Смоляные ЖК-принтеры быстрее, чем SLA-машины, и точнее, чем DLP-принтеры, которые могут демонстрировать искажения. Обратной стороной ЖК-принтеров является то, что у них более короткий срок службы, чем у вышеупомянутых технологий, и они требуют большего обслуживания.

Плюсы и минусы полимерных принтеров

Так почему вы должны (или не должны) покупать полимерный принтер вместо более обычных FDM-машин?

С положительной стороны уравнения:

• Смоляные принтеры предлагают гораздо более детализированные и гладкие модели.
• Отпечатки на полимерной смоле не требуют тщательной постпечатной обработки, чтобы хорошо выглядеть.
• Они быстрее машин FDM.
• Модели из смолы, как правило, прочнее и эластичнее.

С отрицательной стороны уравнения:

• Печать смолой в целом дороже.
• Это более грязно и требует более тщательного обслуживания.
• Вам необходимо подготовить безопасную среду для печати и хранения смолы.
• Принтеры на основе смолы в среднем имеют меньшие объемы печати.
• Неотвержденная смола токсична и требует осторожного обращения.

Важно, чтобы любой потенциальный владелец смоляного принтера был полностью готов к реальности печати смолой, опасностям, экологическим проблемам и бремени технического обслуживания. Найдите время, чтобы посмотреть несколько видеороликов на YouTube, чтобы увидеть процесс печати от начала до конца.

Кому следует покупать полимерный принтер?

Основной рынок настольных принтеров на полимерной основе – это люди, которым необходимо изготавливать небольшие модели с мелкими деталями. Например, если вы хотите создать детализированные предметы для настольных игр или замысловатые 3D-украшения, полимерный принтер может быть хорошим вариантом. Если вы 3D-скульптор и используете такое программное обеспечение, как Zbrush, только принтер на смоле может воздать должное вашим детализированным моделям.

Окрашивать модели из смолы вполне возможно, хотя вам потребуется длительный процесс подготовки поверхности из смолы для удержания краски. Если вам не нужны детали и качество отпечатков из смолы, тогда вам гораздо лучше выбрать 3D-принтер FDM. Вы также можете улучшить качество печати FDM, используя такие методы, как шлифование, для получения более гладкой поверхности модели.

Рекомендации по 3D-полимерному принтеру

С течением времени на рынке появляется все больше и больше вариантов принтеров на основе смолы, но выделяются один или два варианта.

Во-первых, есть Elegoo Mars 2, который представляет собой УФ-полимерный ЖК-принтер с разрешением 2K. Он имеет систему быстрого отверждения и использует ЖК-панель с более длительным сроком службы, чем обычно. В нем также есть несколько мер, которые сделают печать смолой более безопасной и менее грязной, например, одноразовую емкость для смолы и силиконовые уплотнения для предотвращения нежелательных запахов и утечек. С более чем 2500 отзывами и средним 4,5-звездочным рейтингом на Amazon, он кажется отличным выбором начального уровня за свои деньги.

В AnyCubic Photon Моно X также привлекли наше внимание как гораздо более дорогой (и дорогостоящий) вариант. Существенно более высокая запрашиваемая цена дает вам большую ЖК-панель с более высоким разрешением и впечатляющий объем сборки, по крайней мере, в отношении принтеров на основе смол.

Конечно, вам следует провести собственное исследование в соответствии с вашими конкретными потребностями, но, основываясь на отзывах клиентов и их технических характеристиках, эти два принтера – отличное место для начала.