Цветная 3D-печать: шаг в будущее
В век стремительно развивающихся технологий 3D-печать перестала быть чем-то уникальным. Теперь каждый желающий может приобрести специальный принтер и создавать различные модели в домашних условиях. Цветная печать объемного формата строится на основе множества принципов и современных разработок, направленных на создание деталей высокого качества. Какие способы производства активно применяются в деле сейчас? Можно ли создать фигуру человека из гипса или пластика? Что за марки входят в топ лучших 3D-принтеров?
- Для чего применяется цветная 3D-печать?
- Рейтинг цветных 3D-принтеров
- Печать по технологии FDM
- Одноцветный принтер
- Полноцветный 3D-принтер
- 3D-принтер трехцветный
- 3D-принтер цветной - 6 нитей
- Цветной 3D-принтер для печати человека
- Печать по технологии PolyJet
- Печать по технологии CJP
Для чего применяется цветная 3D-печать?
Особая популярность данного вида создания моделей обусловлена относительно доступной стоимостью необходимого оборудования, что вывело 3D-печать в разряд возможных увлечений многих людей. Однако помимо развлечения современная технология применяется для решения глобальных проблем и развития научной мысли.
Сферы применения:
- хобби (коллекционирование);
- архитектура (создание макетов зданий);
- строительство (идет активное приспособление технологии для работы с крупными объектами);
- искусство;
- создание прототипов различных изделий для презентаций;
- тестирование современных механизмов;
- медицина (для практики применения новых приемов, повышения квалификации врачей и создания оборудования для полноценной жизнедеятельности инвалидов);
- образование (печать образов и моделей для наглядности);
- одежда и обувь (не так давно на неделе высокой моды в Париже была представлена коллекция, созданная на 3D-принтере);
- ювелирные изделия (замена восковых прототипов на печатные);
- наука (создание объемных карт).
Виды многоцветной печати:
- градиент;
- слоистый (с резкими переходами);
- точечный (один цвет — одна часть изделия);
- полный (фотографический уровень).
Рейтинг цветных 3D-принтеров
Рынок современных технологий предлагает большой выбор различных принтеров, каждый из которых предназначен для печати моделей конкретного ряда. Они делятся на различные категории в зависимости от целей использования, сложности эксплуатации и мастерства человека, осуществляющего контроль за процессом. Среди значительного количества предложений следует выделить те, которые успели зарекомендовать себя в покупательской среде и продемонстрировать лучшие стороны в деле.
Лучшие настольные 3D-принтеры
1. XYZPrinting Da Vinci Color.
- Форматы файлов STL
- Размеры, мм 600х581х640
- Материал корпуса Пластик
- Программное обеспечение XYZMaker
- Печать FDM
- Область рабочей камеры 200х200х150 мм
- Специализация Дизайн;Архитектура;Реклама;Макетирование;Образование
- Поддерживаемые материалы PLA
- Толщина слоя от 100 мкм
- Диаметр нити 1,75
- Дисплей цветной ЖК
- Интерфейсы SD карта, USB
- Цвет Красный
- Вес, кг 32,3
Струйный картридж CMYK используют для нанесения цветов на впитывающие краску нити. Оттенки смешиваются для создания наиболее реалистичного эффекта.
2. XYZPrinting Da Vinci Color mini.
Вес оборудования составляет 24,5 кг, поэтому он легко встанет на любом рабочем столе. Имеет встроенную систему беспроводной печати.
Страна производства: Тайвань.
Стоимость: 322 тыс. рублей.
Максимальная скорость печати: 170 мм/с.
Разрешение слоя: 100–400 микрон.
3. ComeTrue T10.
Полноцветный принтер, обладающий быстрой скоростью печати. Способен воспроизводить мелкие детали на моделях. Устройство подключается к компьютеру через USB-кабель.
Страна производства: Тайвань.
Стоимость: 1 755 тыс. рублей.
Максимальная скорость печати: 20 мм/ч.
Разрешение слоя: 80–100 микрон.
Лучшие промышленные 3D-принтеры
1. 3DGence Industry F340.
Профессиональный агрегат для промышленного производства в области инженерных технологий и металлургии. Предоставляет возможность использования порядка 390 тыс. цветов для создания любых градиентов и оттенков для увеличения фотографической точности детали.
Страна производства: Польша.
Стоимость: около 2 млн рублей.
Максимальная скорость печати: 100 мм/с.
Толщина слоя: 150, 250 микрометра.
2. HP Jet Fusion 580.
- Материал HP 3D High Reusability CB PA 12
- Печать MJF
- Область рабочей камеры 190x332x248 мм
- Скорость 5 изделий около 4 часов
- Толщина слоя от 80 мкм
- Область применения Архитектура;Упаковка;Реклама;Макетирование;Сувенирная продукция;Образование;Производство
- Поддерживаемые форматы файлов OBJ;VRML;3MF
Компании HP использует технологию нанесения связующих веществ поверх простого основного в своих принтерах. Это позволяет контролировать цветопередачу, текстуру, плотность и прозрачность.
3. Rize XRIZE.
Подогреваемая камера облегчает процесс работы с материалами. При создании моделей используется смесь струйной печати и технологии расширенного осаждения.
Страна производства: США.
Стоимость: 3 500 тыс. рублей.
Максимальная скорость печати: 0,13 мм/мин.
Толщина слоя: 125 или 250 микрон.
Печать по технологии FDM
FDM (Fused Deposition Modeling) — наиболее распространенная модель современной печати. На ее основе работают как недорогие домашние принтеры, так и профессиональное оборудование. Принцип производства строится на двух основных фазах: расплавление пластиковой нити и послойное построение детали. Рекомендуется использовать для создания крупных образцов, которые должны отличаться стойкостью, прочностью, гибкостью и требуют уникальной обработки впоследствии.
Программа самостоятельно рассчитает время «выращивания» и создаст вспомогательные составляющие конструкции, после чего модель автоматически будет разделена на элемент для поэтапного наслоения.
Справка! Цвет пластика — белый. При необходимости можно найти его в нескольких светлых оттенках – слоновая кость, оливковый зеленый, нектарин, желтый, синий, серый, черный, красный.
Одноцветный принтер
Затруднений при создании одноцветных моделей не возникает ни у кого. Вряд ли сейчас можно подобным кого-либо удивить. Существует несколько типов технологий, при использовании которых получаются лишь однотонные детали:
- лазерная стереолитография (использование ультрафиолетовых лучей);
- SLA-DLP (использование цифровой обработки света);
- электронно-лучевая плавка (EBM, процедура плавления металлического порошка в вакууме);
- селективное лазерное спекание (SLS, главный источник энергии — лазерное излучение);
- прямое лазерное спекание металла (DMLS, плавление металлического порошка лазером);
- выборочное тепловое спекание (SHS, переработка порошка при помощи нагревательной головки).
Справка! Принтеры однотонной печати отлично подойдут для тех, кто только начинает свое знакомство с миром современных способов печати.
Вот несколько примеров одноцветных принтеров, работающих на основе одной из вышеперечисленных технологий:
1. EOS M 100.
Технологии: SLS, DMLS, SLM, DLS.
Тип изделий: металлические.
Область применения: стоматология.
2. Sinterit Lisa PRO.
- Размеры, мм 690 x 500 x 880
- Загрузка материалов PA11;PA12 Smooth;Flexa
- Камера Встроенная
- Лазер IR 5Вт
- Минимальная толщина стенки 0,4 мм
- Печать SLS
- Поддерживаемое программное обеспечение Sinterit Studio 2018
- Поддерживаемые операционные системы Windows
- Поддерживаемые форматы файлов STL;OBJ;3DS;FBX;DAE;3MF
- Потребляемая мощность 1,8 кВт
- Температура в камере 192°C
- Точность печати XY: 50 мкм
- Требования по электропитанию 220-240 [V] AC, 50/60 [Hz], 7 [A]
- Область рабочей камеры 150 x 200 x 260 мм
- Толщина слоя от 75 мкм
- Дисплей 7" цветной
- Интерфейсы Wifi, Usb
- Вес, кг 90
3. Formlabs Fuse 1.
Технологии: SLS.
Тип изделий: Nylon11, Nylon12.
Область применения: образование, ювелирное дело, медицина, дизайн, машиностроение.
Полноцветный 3D-принтер
При помощи полноцветного оборудования можно создать самые разнообразные модели и детали. Окрашивание предметов происходит не в результате последующей обработки, а уже в процессе воспроизведения. В итоге получается объект, полностью идентичный реальному, только в меньшем масштабе. В качестве исходника может быть использован гипсовый порошок, тонкий слой которого формируется при помощи специальных щеточек и роликов. После этого головка наносит склеивающее вещество, заранее подкрашенное нужным цветом. Сейчас на рынке представлен широкий спектр полноцветных принтеров. Среди них можно особо выделить:
1. 3D Systems ProJet CJP 660Pro.
- Операционные системы Windows 7, Windows Vista, XP
- Форматы файлов PLY, FBX, ZBD, ZCP, STL, VRML, 3DS, ZPR, BLD, VRML
- Размеры, мм 1880 x 740 x 1450
- Программное обеспечение 3D Print, 3D Edit
- Страна производитель США
- Автоматическая очистка рабочей платформы Есть
- Встроенный компонент очистки Есть
- Количество дюз 1520
- Минимальная высота слоя 0,8 мм
- Печать CJP
- Разрешение, DPI 600 х 540
- Режим сигнальной печати Есть
- Утилизация материала Есть
- Область рабочей камеры 254 x 381 x 203 мм
- Специализация Архитектура;Дизайн;Макетирование;Образование;Реклама;Сувенирная промышленность
- Количество печатающих головок 5
- Поддерживаемые материалы VisiJet PXL
- Толщина слоя от 100 мкм
- Интерфейсы Ethernet
- Цвет печати многоцветный
- Вес, кг 13,9
2. Mcor IRIS.
Страна производства: Ирландия.
Стоимость: около 3 млн рублей.
Максимальная скорость печати: 10–20 мм/ч.
Толщина слоя: от 100 микрометра.
3. РroDеsk3D.
Страна производства: США.
Стоимость: около 5 млн рублей.
Максимальная скорость печати: 175 мм/с.
Толщина слоя: от 25 микрометра.
Справка! Полноцветные принтеры способны воспроизводить разные объекты фотореалистичных цветов и оттенков.
3D-принтер трехцветный
Для трехцветной печати потребуется устройство с двойным или тройным экструдером, который осуществляет фактический процесс производства детали. Количество данных элементов определяет количество цветов. Чем больше, тем дороже стоимость агрегата. Перед печатью создается несколько моделей, которые накладываются друг на друга и «склеиваются».
1. 3D Systems CubeX Trio.
Страна производства: США.
Стоимость: около 200 тыс. рублей.
Максимальная скорость печати: 90 см³/час.
Толщина слоя: от 100 микрометра.
2. He3D.
Страна производства: США.
Стоимость: около 30 тыс. рублей.
Максимальная скорость печати: 150 мм/с.
Толщина слоя: 0,05–0,4 мм.
3. Geeetech 3D delta Rostock 301
Страна производства: Китай.
Стоимость: около 50 тыс. рублей.
Максимальная скорость печати: 129 мм/с.
Толщина слоя: 0,05 мм.
Справка! Сейчас такие принтеры считаются устаревшими, так как им на смену пришли полноцветные аппараты. В большинстве случаев их приобретают любители для домашнего производства моделей.
3D-принтер цветной - 6 нитей
В данных принтерах используется та же технологическая схема, но увеличивается количество нитей, чтобы иметь возможность создавать модели разных оттенков. Первые агрегаты не имели функции смешивания, поэтому детали имели жесткие границы, а некоторые яркие точки сильно выделялись на общем фоне.
Принтеры с 6 нитями — этап на пути создания оборудования для полноцветной печати:
1. 3D Systems ProJet 1500
2. Geeetech Prusa I3 DIY.
Страна производства: Китай.
Стоимость: около 20 тыс. рублей.
Максимальная скорость печати: 40–60 мм/сек.
Толщина слоя: 0,1–0,3 мм.
Цветной 3D-принтер для печати человека
Маленькие копии людей используются в самых разных сферах, начиная с театральных инсталляций и заканчивая декорированием. Созданные миниатюры можно выставлять в музеях на экспозициях, дарить друзьям и коллегам или демонстрировать детям на уроках в школе. Современные принтеры обладают высокой четкостью детализации, что позволяет делать фигуры людей максимально приближенными к реальности. На каких устройствах можно попробовать провести операцию:
Сперва следует отсканировать человека в полный рост, чтобы создать виртуальную модель. Программа самостоятельно уменьшит образ, сохранив необходимые пропорции и детали. «Выращивать» маленьких людей можно двумя способами:
- при помощи цветной 3D-печати из гипса (результат легко предсказать);
- с использованием одноцветной печати из пластика (окрашивание происходит вручную, поэтому качество зависит напрямую от навыка мастера).
Печать по технологии PolyJet
Современный принцип 3D-печати, в основе которого лежит послойное отверждение жидкого полимерного вещества под воздействием ультрафиолетового излучения. Обеспечивает высокое качество получаемых поверхностей, точность и скорость построения моделей. Объекту не требуется последующая обработка, его сразу можно применять в деле. Каждый слой получает дозу лучей после нанесения, «фиксируя» материал. Технология обеспечивает функциональные значения построения в диапазоне 0,02–0,085 м.
Справка! Выращенные детали легко склеивать, шлифовать, сверлить, красить, грунтовать, что делает технологию широко востребованной на современном рынке.
Какие образцы принтеров, основанных на представленном принципе, можно найти:
1. Stratasys Objet 30 OrthoDesk.
Страна производства: Израиль/США.
Максимальная скорость печати: 20 мм/ч.
Толщина слоя: 28 микрометров.
2. Objet500 Connex3.
Страна производства: Израиль/США.
Максимальная скорость печати: 12 мм/ч.
Толщина слоя: 15 микрометров.
Справка! Такие принтеры позволяют создавать детали из разных материалов (до 14 видов), что делает модель более реалистичной.
Печать по технологии CJP
ColorJet Printing (цветная струйная печать) — современная технология трехмерного воспроизведения объектов действительности. С ее помощью создаются полноцветные прототипы и модели. Именно этот вид печати отлично зарекомендовал себя в медицине, архитектуре и науке. Пользователь может самостоятельно выставить необходимые настройки для достижения требуемого результата:
- цветная печать;
- монохромная печать;
- шероховатое покрытие;
- гладкое покрытие.
Данная технология помогает создавать детали высокой четкости и воспроизводить мельчайшие элементы. Для изготовления используются различные виды пластика, а сам процесс во многом напоминает классическую трехцветную струйную печать: слои материала, похожего на порошковую смесь, поэтапно наносятся друг на друга, скрепляясь при помощи особого полимерного вещества.
Справка! Главное отличие CJP — большая цветовая гамма, позволяющая приблизить модель к реальному виду.
Многие компании начали выпуск 3D-принтеров, работающих на основе системы цветной струйной печати, однако стоимость их остается достаточно высокой. Безоговорочным лидером остается продукция 3D Systems, широко представленная на рынке в открытом доступе для каждого желающего:
1. 3D Systems ProJet 4500
Производитель: США.
Стоимость: около 4 млн рублей.
Скорость печати: 8 мм/ч.
2. 3D Systems ProJet 160.
- Операционные системы Windows® 7, Windows® XP Professional, Windows Vista® Business
- Сертификаты CE, CSA
- Форматы файлов 3DS, BLD, FBX, STL, PLY, SFX, VRML, ZBD, ZCP, ZPR
- Размеры, мм 740x790x1400
- Программное обеспечение 3DPrint, 3DEdit
- Страна производитель США
- Количество дюз 304
- Количество экструдеров 1
- Печать CJP
- Производительность 20 мм/час
- Разрешение, DPI 300 x 450
- Режимы печати автоматический режим
- Область рабочей камеры 236 x 185 x 127 мм
- Специализация Архитектура;Дизайн;Макетирование;Образование;Реклама;Сувенирная промышленность
- Поддерживаемые материалы VisiJet PXL Core — композитный материал на основе гипса, порошок белого цветаVisiJet PXL Clear — связующее вещество, бесцветное.
- Толщина слоя от 10 мкм
- Интерфейсы Ethernet TCP/IP
- Цвет печати монохромный
- Вес, кг 165
3. 3D Systems ZPrinter 650.
Производитель: США.
Стоимость: около 7 млн рублей.
Скорость печати: 28 мм/ч.
Цветная 3D-печать прошла немало этапов на пути своего развития, чтобы предоставить миру возможность создавать объекты фотографического качества. Широкий спектр технологий помогает выбрать наиболее подходящий способ для создания собственной детали. Струйные и лазерные агрегаты продолжают совершенствоваться, захватывая все больше различных сфер жизнедеятельности людей. 3D-принтеры за последние двадцать лет сделали качественный прыжок вперед, научившись создавать человеческие миниатюры и внутренние органы, что в будущем поможет спасти множество судеб.
Оставить комментарий