Во первых, надо понимать, что 3D-принтеры разделяются на 3 больших класса:

• домашние;
• профессиональные;
• промышленные.

Классификация

Домашние — чаще, небольших габаритов, в ценовой категории до 2500$. Используются, как обычными людьми, так и небольшими архитектурными, дизайнерскими и рекламными студиями.

Профессиональные — применяются малыми и средними предприятиями, для создания прототипов будущих изделий, изготовления пресс и заливочных форм, которые будут использоваться для создания готовых изделий стандартными методами производства и для мелкосерийного производства. Основные отличия — более точное позиционирование подвижных узлов, более высокое разрешение печати, более высокое качество получаемых изделий, наличие автокалибровки и возможность печати несколькими цветами и материалами. Стоимость таких 3D принтеров может достигать 50000$.

К этому классу можно отнести и узкоспециализированные устройства, которые разрабатываются для создания печатных плат и других электронных компонентов.

Промышленные 3D-принтеры — это устройства гораздо крупнее остальных и относятся к принтерам только из-за используемых технологий создания изделий. Область применения — серийное промышленное производство готовых изделий. Стоимость таких установок может достигать 1500000$.

Технологии

Все 3D-принтеры используют различные виды аддитивных технологий — это технологии, которые добавляют материал в нужных пропорциях и в необходимое место пространства для создания объемного изделия.

К таким технологиям относятся: Fused Deposition Modeling (FDM), Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Selective Laser Sintering (SLS), Stereolitografy (SLA), Multi-Jet Modeling (MJM), Binder Jetting, Laminated object manufacturing (LOM) и другие. Остальные, неуказанные нами технологии, по своей сути являются подвидами перечисленных технологий и отличаются лишь нюансами, а причиной их появления, в основном, служат патентные ограничения, которые пытаются обойти производители оборудования.

Программное обеспечение

3D-принтеры управляются программным обеспечением, которое разделяет математическую 3D-модель на слои и(или) координирует траекторию энергетического пучка (обычно, лазер), в зависимости от технологии печати. Управляющее программное обеспечение может быть как собственной разработкой производителя, так платформой с открытыми исходными кодами, дорабатываемой энтузиастами под конкретную модель.

Математические 3D-модели создаются с использованием специальных программных продуктов (систем автоматизированного проектирования), как платных — Solidworks, Компас, AutoCAD, 3D MAX, BtoCAD и др., так и бесплатных — BRL-CAD, FreeCAD, nanoCAD free, TinyCAD и т.д.

Всего насчитывается несколько десятков САПР систем. Все разработанные математические 3D-модели сохраняются в разных форматах:  STL, VRML, SCAD, OBJ, MAX, 3DS и др.

Какие форматы 3D-моделей “понимает” 3D-принтер указывается производителем, как одна из основных технических характеристик и на что следует обращать внимание при выборе модели.

Расходные материалы

Итак, с классификацией разобрались и, как видим, наиболее доступными по цене являются домашние 3D-принтеры. Основными используемыми технологиями домашних принтеров являются Fused Deposition Modeling (FDM) и Stereolitografy (SLA), а расходными материалами — различные виды пластика (ABS, PLA, PVA), фотополимеры и восковые смолы.

FDM 3D-принтеры используют пластиковую нить намотанную в катушку диаметром от 1,75 мм до 3 мм, что так же указывается производителем в качестве характеристики принтера. Килограмм пластиковой нити стоит в диапазоне 20 $ ~ 100 $. Если нить 3 мм, то в катушке ее около 100 метров.

3D-принтеры использующие 3 мм нить, как правило, печатают быстрее.

Материалы корпуса и остальных узлов

Для производства 3D-принтеров используются самые разные материалы — от того же пластика или дерева до металлов. Так как печать сопровождается нагревом печатающей головки до температур свыше 180°с, рабочие узлы принтера и корпус подвергаются резкому перепаду температур.

Дерево, может впитывать влагу, распухая или наоборот усыхать, что приводит к деформации узлов, и как следствие, к уменьшению точности позиционирования и изменению траектории движения рабочих механизмов 3D-принтера. Что требует заново проводить калибровку через некоторое время.

В FDM 3D-принтерах изделие формируется на платформе. В некоторых моделях для более качественной печати, в следствии плавного остывания пластика, используется платформа с подогревом. Бывает, что платформа подогревается неправильно и это может вызывать деформацию печатаемого изделия в тех углах, которые плохо прогрелись. Поэтому следует заранее поинтересоваться и почитать отзывы на тематических формах на этот случай.

Влияние на здоровье и окружающую среду

Сегодня, нам неизвестно, проводил ли кто специальные исследования, определяющие степень воздействия на окружающую среду и здоровье человека. А так как, процесс печати сопровождается нагревом пластика до жидкого состояния, пластик выделяет пары и различные химические соединения в воздух.
Оценивая потенциальную угрозу, часть производителей производят закрытые и герметичные корпуса 3D-принтеров, с установленными воздушными воздушными фильтрами. И если вы собираетесь использовать принтер в непроветриваемом помещении без вытяжки, на это так же стоит обратить внимание.

Заключение

С уверенностью можно сказать одно, что за какую бы цену не был приобретен 3D-принтер, в настоящий момент ему будут присущи свои недостатки и технические особенности — не пытайтесь найти идеальный принтер!