Печать деталей лего на 3D-принтере

Лего (LEGO) — это не просто детская игрушка, а огромные возможности для развития ребенка. В продаже имеется множество вариантов, но всегда хочется чего-то нового. Печатание деталей лего на 3D-принтере дает возможность изготовить не только типовые элементы, но и проявить собственную фантазию.

• Возможно ли печатать детали лего на 3D-принтере?
  • Насколько качественные детали Lego получаются?
  • Преимущества и недостатки печати лего на 3D-принтере
  • Законна ли 3D-печать лего?
• Какие есть ограничения по печати деталей лего на 3D-принтере?
• Требования к 3D-принтеру
• Лучшие 3D-принтеры для печати Lego

Возможно ли печатать детали лего на 3D-принтере?

Печатать Lego на 3D-принтере достаточно просто даже неопытному оператору. Иногда создается впечатление, что эти пластиковые элементы специально разрабатывались для такого способа изготовления. Большинство стандартных деталей выполняется из ABS-пластика, а многие 3D-принтеры способны печатать из такого материала. Вполне сгодятся и элементы, напечатанные из PLA, который более часто применяется в принтерах. Этот полимер абсолютно безопасен для детей, т. к. его основу составляет кукурузный крахмал.

Таким образом печать лего при наличии 3D-принтера достаточно легко освоить в домашних условиях. Эта технология позволит изготовить потерянные детали из набора, увеличить количество определенных видов элементов или создать совершенно оригинальные формы, которые расширят возможность конструктора.

Модели деталей можно найти в сети. Огромное количество вариантов предлагает PrintABrick.org (более 5500 элементов). Здесь можно подобрать отдельные детали или целые тематические наборы. Они загружаются в виде ZIP-файлов и распечатываются. Оригинальные детали можно создать с использованием пакета САПР при наличии навыков программирования. Можно использовать пакеты Tinkercad или 3Dbuilder. Еще один вариант — редактирование существующих файлов.

Насколько качественные детали Lego получаются?

Качество напечатанных на 3D-принтере элементов зависит от характеристик аппарата и применяемых материалов. Оно улучшается постепенно с получением практического опыта изготовления. Естественно, что SLA и SLS-аппараты, рассчитанные на фотополимерные смолы и полиамиды, дают наиболее качественную печать, но и стоят они заметно дороже.

Важно также учесть, что ни один современный принтер не сможет полностью воспроизвести стеклянное покрытие подлинных лего. На напечатанных элементах будут заметны линии отдельных слоев. Для удаления таких дефектов можно использовать тонкую шлифовку и лакирование (покраску). При наличии глубоких дефектов используется грунтовка.

Преимущества и недостатки печати лего на 3D-принтере

Можно выделить такие преимущества 3D-печатания деталей лего:

• возможность создавать новые, оригинальные детали;
• возможность покупки дешевого набора Lego с последующим его пополнением 3D-принтами;
• создание деталей, способных совместить разные наборы лего;
• развитие творчества и мышления у ребенка;
• высокая точность воспроизводства.

Следует отметить и определенные недостатки:

• значительные затраты на приобретение аппарата и качественных материалов;
• невозможность создания полного аналога подлинных деталей;
• качество несколько уступает заводскому, оригинальному.

При длительном пользовании принтером недостатки становятся менее заметными. С увеличением количества изготовленных деталей снижается их себестоимость, а эксплуатационные расходы становятся минимальными.

Законна ли 3D-печать лего?

Права различных товаров защищаются патентом. Воспроизводство их считается нарушением закона о защите авторских прав. Однако относительно лего есть некоторая свобода действия. Срок действия патента на классический Lego истек более 30 лет назад, а значит, он уже не имеет защиты. В то же время многие производители изготавливают свои версии конструктора и имеют соответствующие патенты. Так, например, дело обстоит с Megabloks и Star Wars. Важно учитывать, что распечатка на деталях товарных знаков и логотипов является незаконной. Нельзя изготавливать мини-пороги Lego.

Несмотря на защиту авторских прав, претензии не возникнут, если детали печатаются исключительно для личного, домашнего использования. Использование их с коммерческой целью может караться по закону.

Какие есть ограничения по печати деталей лего на 3D-принтере?

При планировании печати лего на 3D-принтере надо помнить об определенных ограничениях данной технологии:

1. Качество принтов всегда будет уступать качеству оригиналов. Производители используют прессформы стоимостью до 100 тыс. долларов, и домашние аппараты никогда не смогут достигнуть их уровня качества продукции.
2. Точность воспроизводства повышается постепенно, по мере получения навыков. Наилучшие результаты достигаются при копировании покупных элементов. Постепенно уточняются и программные настройки. После достижения оптимума их уже не придется корректировать.
3. Наиболее часто при печати на домашних принтерах используется PLA. Этот материал обеспечивает достаточное качество и полную безопасность для ребенка, но по прочности он заметно уступает оригинальным деталям. Такие элементы нельзя чрезмерно изгибать. Наиболее близки к подлиннику детали из ABS. При работе с этим материалом надо помнить, что он достаточно чувствителен к температурным колебаниям. Возникает необходимость строгого соблюдения температурного режима и полного исключения сквозняков в помещении, где установлен принтер.

Эти ограничения следует учитывать при распечатке деталей Lego. Для домашнего пользования они не создают больших проблем, и сам принцип такого изготовления вполне подходит абсолютному большинству пользователей.

Требования к 3D-принтеру

При выборе принтера для печати следует учитывать такие критерии:

1. Все детали Lego имеют небольшие размеры, что упрощает выбор аппарата. Можно смело приобретать малогабаритный принтер, а размеры рабочей зоны и производительность существенно влияют на стоимость техники.
2. Практически все принтеры способны печатать из PLA. Если возникает необходимость использовать ABS, то следует обратить внимание на возможность применения этого материала в конкретной модели.
3. Стоимость. Это один из главных критериев. Чрезмерно дорогие аппараты приведут к высокой себестоимости производства, а значит, станет выгоднее просто купить новый набор лего в магазине. Для дома выбирается бюджетный вариант, обладающий достаточной точностью воспроизводства моделей.

Помимо указанных критериев выбора стоит подумать о вовлечении детей в процесс. Оборудование должно легко управляться и быть простым в эксплуатации.

Лучшие 3D-принтеры для печати Lego

Одним из лучших вариантов считается печать деталей лего на аппарате Comgrow Creality Ender 3 pro. Это цельнометаллический аппарат с алюминиевым корпусом с точностью печати до 100 мкм. Рабочий объем — 22 × 22 × 25 см. Основные плюсы данного оборудования:

• простота настройки Ender 3 pro;
• умеренная цена (от 230 долларов);
• высокая точность печати.

Минус: открытый корпус ограничивает ABS-печати. Для нее придется монтировать закрытый корпус.

3D принтер Creality Ender-3 Pro KIT

• Размеры, мм 440x440x465 мм

• Печать FDM
• Подогреваемая платформа Да
• Область рабочей камеры 220х220х250 мм
• Диаметр нити 1,75
• Диаметр сопла, мм 0,4 (опционально 0,2; 0,3)

• Температура печатного стола ≦ 110 °C
• Вес, кг 6,9

Перейти к товару

В целом данный принтер имеет оптимальное сочетание качества и цены. Большинство пользователей признает его очень привлекательным для домашних условий.

Еще один бюджетный вариант для дома — 3D-принтер Wanhao Duplicator i3 Mini (D i3mini). Это миниатюрный аппарат, вполне подходящий для печати деталей лего. Печать обеспечивается по многослойной технологии. Толщина слоя — от 0,1 мм. Основной материал для печати — PLA.

3D принтер Wanhao Duplicator i3 Mini (Di3mini)

• Программное обеспечение Cura Wanhao edition

• Максимальная температура экструдера 170-260 С
• Печать FDM
• Точность позиционирования XY: 0,012 мм, Z: 0,04 мм
• Область рабочей камеры 120х135х100 мм
• Скорость 10-70 мм/с
• Количество печатающих головок 1
• Поддерживаемые материалы PLA; Wood
• Толщина слоя от 100 мкм
• Диаметр сопла, мм 0,4
• Интерфейсы MicroSD, USB

Перейти к товару

Преимущества:

• экономичное энергопотребление;
• удобный дисплей;
• поддержка автономной печати с MicroSD карт;
• стабильность печати.

Минусы:

• открытый корпус;
• не предназначен для ABS.

Данный аппарат хорошо подходит для начинающих операторов. Он может служить прекрасным подарком для ребенка.

В рейтинг лучших 3D-принтеров для дома входит модель Anet E10. Это небольшой аппарат с рабочей зоной 22 × 27 × 30 см. Разрешение по осям X и Y составляет 12 мкм, по оси Z — 4 мкм. Скорость печати — от 40 до 120 мм/с.

3D принтер Anet E10

• Вес с упаковкой 9 кг
• Размеры с упаковкой 510x450x215 мм
• Программное обеспечение Cura

• Количество экструдеров 1
• Печать FDM
• Разрешение по осям X и Y XY: 12 мкм, Z: 4 мкм
• Скорость перемещения 10~300 мм/с
• Температура печатного стола 100 °C
• Температура экструдера 260 °C
• Область рабочей камеры 220х270х300 мм
• Скорость 40-120 мм/с
• Поддерживаемые материалы ABS, PLA, HIPS
• Толщина слоя от 100 мкм
• Диаметр нити 1,75
• Диаметр сопла, мм 0,4
• Дисплей LCD
• Интерфейсы Card Reader

Перейти к товару

Преимущества модели:

• простота сборки и настройки;
• устойчивость при работе;
• возможность работы с ABS;
• низкий уровень шума.

Недостатки:

• недостаточная точность для профессионального использования;
• отсутствие вентилятора охлаждения головки.

Пользователи считают, что модель хорошо подходит для печати Lego в домашних условиях, т. к. относится к бюджетной категории, но обладает высокой надежностью и простотой эксплуатации.

Детали лего можно спокойно печатать на 3D-принтере в домашних условиях. Для этого подходят недорогие малогабаритные аппараты. Работая на них, можно пополнить имеющийся набор Lego недостающими элементами или расширить его возможности, изготовив необычные детали собственной разработки.