3D-ручки: как работают и где применяются

В обществе существует ошибочное заблуждение, связанное с тем, что технология печати объемных объектов из полимеров появилась относительно недавно.

Если обратиться к истории, то можно обнаружить, что первые образцы приборов, называемых сегодня 3D-принтерами, появились еще в 1988 году благодаря стараниям инженера Скотта Крампа. Особого распространения изобретение тогда не получило, однако технологию взяли на заметку многие ученые. В современном виде такая разновидность печати довольно популярена на бытовом уровне, в строительстве и даже науке. Далее мы разберемся с тем, что из себя представляет потребительская 3D-печать, для чего стоит купить 3Д ручку и как не допустить ошибок при выборе.

Технические особенности

Как 3D-ручки, так и полноценные принтеры основываются на FDM печати, которая стала следствием эксперимента с подбором оптимального вида пластика и безопасной системы его нанесения на поверхности. С историей крупных печатающих устройств мы разобрались выше, теперь вкратце остановимся на их компактном варианте – ручках.

Первые подобные изделия появились относительно недавно – в 2013 году совершенно случайно. Американские инженеры столкнулись с поломкой 3D-принтера, расположенного у них в лаборатории. Перед ними встала цель закончить разрабатываемую деталь, для чего за несколько минут из деталей сломанного устройства было сооружен небольшой прибор, выполняющий практически аналогичные функции.

Такой вид нанесения пластмассы заинтересовал специалистов, вследствие чего они обратились к Kickstarter для сбора средств на массовое производство решения. Идея обернулась успехом: вместо необходимых 30 тысяч, инженеры получили более 2 миллионов долларов. Примечательно, что с тех пор конструктивные особенности более не изменялись и практически каждая реализуемая сейчас модель имеет в основе принцип работы из 3Doodler.

В корпусе современного гаджета можно обнаружить такие детали и механизмы:

• экструдер;
• система подачи разогретой нити;
• нагреватель;
• компактный вентилятор для охлаждения важных элементов;
• микроконтроллер.

Очевидное отличие от стандартного принтера заключается в отсутствии механизма, отвечающего за перемещение экструдера в пространстве. Соответственно отпадает необходимость в компьютере и программировании траектории движения. Единственное, что понадобится в обязательном порядке – наличие источника электроэнергии. Подобные гаджеты требуют всего 12В, поэтому придется позаботиться о наличии преобразующего блока питания. Если такового не оказалось в комплекте с покупкой, то волноваться не стоит. Подобные преобразователи продаются практически в любом магазине электроники.

Требуемые материалы

Создавать поделки или использовать 3D-ручку в коммерческих целях можно при помощи тех же полимерных составов, которые применяются в масштабной печати. Речь идет об органическом и ABS-пластике, а также современном биоразлагающемся PLA-пластике. Подробнее о них можно узнать здесь: https://ru.wikipedia.org/wiki/3D_ручка#Расходные_материалы

Практика показывает, что в случае с ручными инструментами можно применять и более распространенные композиты – нейлон, поликарбонат. Однако они имеют ряд недостатков, из-за которых простое хобби или заработок могут превратиться в серьезную проблему. Связано это с отсутствием возможности точной настройки исходящей температуры. Также возможен слишком быстрый износ экструдера, замена которого – задача нелегкая.

Необходимые нити реализуются в виде катушек, однако пользователи и специалисты рекомендуют применять небольшие отрезки материала. Связано это со сложностью управления рукой. Стоит помнить, что нанесение пластика выполняется свободными движениями и любая неточность, которая может возникнуть из-за натяжения нити, нивелирует все старания.

Сферы использования

Большая часть реализуемых сегодня гаджетов позиционируется как средства для творчества. Часто их рекомендуют для развития детского воображения. Однако перед приобретением такого экземпляра следует помнить о том, что удержать устройство в одной руке, параллельно рисуя какой-либо объект – не просто.

Здесь стоит вспомнить о первоначальной задумке разработчиков, которые создавали конструкцию для быстрого исправления неточностей в изделии, которое распечатывалось на стационарном 3D-устройстве. При правильном охлаждении и обработке пластмассы растворами, содержащими ацетон, 3D-ручки можно использовать для ремонта всевозможных деталей и механизмов. В частности, они помогают точно исправлять неровности, сколы, трещины и глубокие царапины на пластмассе. Застывший и правильно обработанный ABS-пластик долговечен и легко поддается дальнейшим работам по окрашиванию.