Что и говорить, технологии 3d печати весьма интересны и соблазнительны. Начитавшись статей про 3d принтеры и насмотревшись на изображения миниатюрных 3d моделей, чувствуешь зуд в руках и настойчивое желание что-нибудь быстренько прототипировать.
Но стоит взглянуть на сайты дистрибьюторов и ознакомиться с ценами на самые простенькие модели 3d принтеров – и первоначальный пыл тут же угасает. Ещё бы, ведь средняя цена на вполне обычный 3d струйник составляет 80-90 тыс. рублей, а хорошую машинку меньше чем за 100 тыс. вряд ли купишь.
Говорят, со временем 3d принтеры станут гораздо доступней. В один прекрасный день они начнут продаваться в соседнем магазине бытовой электроники и появятся в каждой второй квартире. Но неужели придётся отложить тестирование новой технологии до лучших времён, когда она придёт в массы и станет достоянием широкой общественности? Кто знает, когда наступит это светлое будущее...
Впрочем, унывать не стоит. Сегодня мы расскажем вам о проекте RepRap, представляющем собой бюджетную альтернативу обычным 3d принтерам. За недолгую историю своего развития этот проект завоевал огромную популярность по всему миру, и сейчас объединяет тысячи пользователей из самых разных стран.
Есть среди них и наши коллеги, использующие 3d принтеры RepRap в своих хоббийных нуждах. Правда речь, в основном, о западных моделистах. В отечественной школе они пока не получили широкого распространения. Основная причина этого отнюдь не в отечественной консервативности, а в недостаточной осведомлённости. Надеемся, что наша статья поможет исправить это досадное упущение.
Философия RepRap
Итак, что такое RepRap? Это не модельный ряд какой-нибудь компании или семейство устройств, типа GALAXY. Это целая философия, в основе которой лежит концепция машины, умеющей воспроизводить саму себя.
Сразу оговоримся, что RepRap – не коммерческий проект, а, скорее, научный. Его основателем считается британский учёный Адриан Боуэр (Adrian Bowyer), предложивший в 2005 году концепцию 3D принтера, способного напечатать дубликаты своих собственных деталей, сделав таким образом свою точную копию.
По задумке автора (это требование поддержала в последствии интернациональная команда разработчиков), вся документация по производству, сборке и эксплуатации самовоспроизводящихся принтеров должна быть доступна любому пользователю. К слову, это классическое требование для всех отраслей науки: всякое открытие, которое может принести пользу человечеству, должно быть предано огласке, результаты любого научного исследования должны быть опубликованы.
Идеям Боуэра нельзя отказать в оригинальности. Учёный сравнивает развитие технологий 3d печати с симбиозом растений и насекомых в живой природе. В роли растений здесь выступают 3d принтеры, а в роли насекомых – сообщество энтузиастов. Принтеры распространяются и совершенствуются благодаря усилиям сообщества, а люди получают в своё распоряжение всё более совершенную технику для быстрого прототипирования, попутно улучшая качество своей жизни.
На данном этапе своего развития проект RepRap ещё не достиг заявленных целей. Нынешние RepRap принтеры умеют воспроизводить лишь 30% своих деталей – в основном, пластиковых.
Впрочем, по мнению разработчиков, полная репродукция – это дело времени.
Пока ещё трудно оценить реальные перспективы этого амбициозного проекта. Его основатели свято верят, что самовоспроизводящиеся 3d принтеры совершат целую индустриальную революцию, сравнимую по значимости с бумом цифровых технологий, изменившим нашу жизнь до неузнаваемости. Скептики же считают, что RepRap – это всего лишь очередное направление цифровой субкультуры, которое никогда не сможет всерьёз соперничать с традиционными методами производства. Кто из них прав – покажет время.
Принтеры RepRap
На сегодняшний день в мире существуют тысячи RepRap принтеров, а также десятки разновидностей и модификаций. Точное количество устройств неизвестно и вряд ли может быть подсчитано. Причина в нестандартном способе их распространения и, как следствие, отсутствии статистики.
По аналогии с царством растений, принтеры RepRap имеют довольно сложную классификацию, делясь на виды, группы и классы. Однако большинство из них представляют собой модификации трёх базовых моделей: Дарвин (Darwin), Мендель (Mendel) и Хаксли (Huxley). Названы они в честь знаменитых биологов и являются тремя поколениями устройств RepRap.
Наиболее популярным на данный момент является принтер RepRap II Mendel. Это устройство использует технологию экструзии термопластика и работает, в основном, с пластмассами марок ABS и PLA.
Принтеры RepRap изначально задумывались как компактные устройства, пригодные для транспортировки. Габариты классического RepRap Mendel составляют 500 мм x 400 мм x 360 мм, вес – 7 кг. Между прочим, это существенный прогресс по сравнению с предыдущим поколением – RepRap Darwin, вес которого был вдвое больше, а размер составлял: 600 x 520 x 650 мм.
Отрицательным моментом этой оптимизации стало сокращение области печати. У RepRap Mendel её размеры составляют: 200 x 200 x 140 мм. Впрочем, для большинства задач, которые могут возникнуть у моделистов – это оптимальные параметры.
Что касается скорости печати, то у всех устройств семейства RepRap она весьма скромная: в среднем 15 см3/час. Впрочем, стоит ли требовать особой резвости от 3d принтера, чья базовая стоимость составляет $520?
Не стоит ждать чудес и в таких параметрах как точность печати и толщина печатного слоя. Стандартная погрешность для принтеров RepRap составляет 0,1 мм. Толщина печатного слоя – 300 микрон.
Если перевести технические характеристики на человеческий язык, то получится, что принтеры RepRap печатают очень медленно и не слишком аккуратно. Впрочем, многое зависит от качества сборки и комплектующих. Умело собранный принтер, да ещё снабжённый улучшенными экструдерами (печатными головками), позволяет добиться весьма приличного качества печати.
Что касается принтера третьего поколения – RepRap Huxley, то он был собран на базе модифицации Mendel Mini и получил несколько важных усовершенствований, вроде системы фиксации уровня печати по оси Z.
Надо сказать, что у каждого из названных принтеров имеются десятки различных модификаций, представляющих собой вполне самостоятельные проекты. Самыми известными из них являются RepRap Mendel Max, Prusa, Prusa i3, Morgan, Wallace, GolemD. Также стоит упомянуть разработку отечественных энтузиастов под названием SibRap. Не так давно руководитель этого проекта Андрей Нуждов выложил всю документацию в Сеть для свободного доступа.
Итак, семейство RepRep весьма многочисленно, и с каждым месяцем оно пополняется новыми моделями. Впрочем, у этого многообразия есть очевидный недостаток: начинающему «репраперу» весьма непросто сделать свой выбор. Стоят такие принтеры примерно одинаково и имеют схожие технические характеристики. Отличия видны лишь опытным пользователям.
Самым простым решением в такой ситуации будет выбор классики. Mendel и Haxley – проверенные машинки, а их владельцы никогда не испытывают проблем с документацией и консультацией на форумах.
Где достать RepRap принтер?
Итак, согласно концепции отца-основателя, RepRap – некоммерческий проект. Однако превратить его во всецело альтруистическое мероприятие – дело, как минимум, сложное. Ведь из высокого спроса на RepRap принтеры среди населения логичным образом вытекает интерес к этому проекту со стороны продавцов и производителей. Да и рядовые пользователи быстро поняли коммерческий потенциал этой затеи. Ведь принтеры RepRap могут быть неплохим источником дохода, если поставить их производство на поток.
Сейчас на рынке можно отыскать немало компаний и частных лиц, торгующих принтерами RepRap и предлагающих услуги по их сборке. Такой вариант подойдёт тем, кто не хочет тратить времени на чтение многочисленной документации, изучение всех нюансов и поиск деталей. В этом случае цена на принтер несколько возрастает, но всё-равно остаётся довольно низкой.
Помимо прочего, есть несколько компаний, выпускающих собственные принтеры на базе RepRap. К примеру, китайская компания RepRapPro имеет в своём арсенале несколько дешёвых 3d принтеров, представляющих собой фирменные модификации тех же RepRap Mendel и RepRap Huxley. Все они тоже стоят вменяемых денег и поставляются в разобранном виде. Более аутентичный способ обзавестись RepRap принтером – покупка комплектующих на специализированных сетевых форумах. В рунете самыми популярными из них на данный момент являются:
- русскоязычный раздел основного форума проекта RepRap
- специализированный форумc о системах бюджетного прототипирования
- а также раздел, посвящённый 3d принтерам на популярном Робофоруме
На этих ресурсах можно не только приобрести все необходимые комплектующие и материалы для RepRap принтеров, но и найти энтузиастов, предлагающих услуги по их сборке и наладке. И, конечно же, здесь вам всегда помогут бесплатным советом. Сообщество «репраперов» молодо и очень дружелюбно относится к неофитам.
RepRap и моделизм
Но, прежде чем присоединяться к дружному сообществу фанатов самовоспроизводящихся машин, стоит решить для себя, насколько принтеры RepRap подходят для моделизма.
К сожалению, пока на этот вопрос нельзя дать однозначного ответа. Всё зависит от конкретных задач и направлений моделирования. В одних принтеры RepRap оказываются гениальной находкой, открывающей невиданные доселе горизонты, в других они совершенно бесполезны, ввиду некоторых своих особенностей.
Например, изготовление на RepRap принтере деталей для стендовых моделей имеет ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам можно отнести чёткое следование масштабу, заданное уже на уровне компьютерной модели. К тому же RepRap принтеры неплохо справляются с крупными деталями и каркасами, не имеющими высокой детализации.
Основной недостаток бюджетных RepRap принтеров, как нетрудно догадаться, – невысокая точность печати и неровная поверхность отпечатанных прототипов. В большинстве случаев напечатанная деталь потребует дополнительной обработки.
Что касается модельных фигурок, то здесь RepRap явно выигрывает по сравнению с традиционными технологиями.
Непосредственный процесс печати при стандартном размере модели занимает не больше получаса. Вся сложность здесь заключается в создании виртуального прототипа. Ещё одно преимущество этого способа – неограниченные возможности масштабирования. В любом трёхмерном редакторе это делается за пару минут.
Отдельно стоит отметить изготовление печатных деталей и пластиковых узлов для радиоуправляемых моделей.
Пожалуй, это один из лучших способов применения RepRap принтеров. Впрочем, здесь необходимо учитывать физические свойства донорского материала. К примеру, не следует использовать при печати лопастей вертолёта или мультикоптера пластик марки PLA – он слишком хрупок и быстро разрушается под воздействием окружающей среды.
Подводя итоги, можно сказать, что в большинстве областей моделирования использование RepRap принтеров весьма оправдано и имеет хорошие перспективы. Однако технология пока несовершенна – большинство печатных деталей и моделей потребует дополнительной обработки. Не стоит ждать на выходе фабричного качества и высокой детализации.
****
В заключение отметим, что проект RepRap быстро развивается и, по прогнозам специалистов, уже через пару лет достигнет уровня коммерческой 3d печати. К тому же разработчики планируют в скором времени существенно расширить диапазон донорских материалов, добавив к ним цементы, керамики, силиконы, а также различные проводники.
Всё это сделает принтеры RepRap полноценной альтернативой станкам ЧПУ и другим технологиями, использующимся в моделировании. Причём, в отличие от коммерческих брендов, RepRap даёт конечному пользователю огромную свободу творчества и ставит финальный результат в прямую зависимость от количества вложенных сил и уровня мастерства. В конечном счёте, RepRap – это проект для тех, кто привык сам устанавливать правила игры, а не пользоваться готовыми решениями.
Автор - Андрей Гасилин.
Эксклюзивно для сайта www.modelsworld.ru
Перепечатка и публикация на других ресурсах
ЗАПРЕЩЕНА
Контакт webmaster@modelsworld.ru
Мой блог находят по следующим фразам