что такое 3d ручка и как она работает
Для чего Вам может понадобиться 3D-ручка
Содержание
Содержание
Современные технологии 3D-печати еще не достигли планки нанофабрик из фантастических фильмов. Они не способны на уровне атома собирать предметы или механизмы с заранее прописанными параметрами. Но все к этому быстро движется.
Что за зверек
ассортимент ручек значительно расширился со времени их появления
Ассортимент 3D-ручек необычайно широк. Считается, что 3D-ручка – всего лишь детская игрушка. Это не так. Устройства такого типа могут пригодиться не только для игр, но и для решения некоторых прикладных задач.
Цена на ручки с момента их появления на рынке значительно снизилась, такие устройства стали доступными для каждого. На российском рынке представлено множество моделей различных брендов. Они очень похожи по техническим параметрам. Чтобы выделить свою продукцию, производители снабжают ее дополнительными функциями или напротив упрощают функционал с целью удешевления. В среднем цена на устройства такого типа варьируется в диапазоне от 1000 до 10 000 рублей.
Коротко о технологии
Базовая технология основана на выдавливании из сопла пластикового прута, нагретого до пластичного состояния. При движении в пространстве ручкой формируется форма будущего объекта. Остывая, он превращается в готовое пластиковое изделие.
Что нужно учитывать при приобретении 3D ручки
Во-первых, необходимо решить, для каких целей будет применяться устройство. После этого будет легче определиться, какой рабочий материал использовать. Более дорогие модели 3D-ручек поддерживают несколько видов пластика и стержни разной толщины. Кроме этого, потребуется выбрать диаметр сопла – от него будет зависеть диаметр нити на выходе.
Практическое применение 3D-ручки
Этот инструмент создает неограниченное поле для реализации творческих идей. В открытом доступе есть множество готовых трафаретов разного уровня сложности, по которым можно рисовать на плоскости, а затем соединить детали в объемный объект при помощи этой же ручки.
Персонализация предметов еще один интересный способ применения 3D-ручки. Можно украсить обложку своей любимой книги о Гарри Поттере. Или добавить индивидуальности своему телефону, нарисовав собственноручно чехол. Украсив же рюкзак, сумочку или даже одежду объемным орнаментом, можно удивить окружающих.
Подходящие виды пластика: ABS, HIPS, PCL, PETG, PLA, WATSON.
При помощи 3D-ручки ребенок развивает пространственное мышление и мелкую моторику, а пластиковые изделия станут для него не менее ценным результатом, нежели обычный рисунок или фигурка из пластилина. Мальчики сами смогут сделать игрушечных солдатиков, а девочки кукол и одежду для них. Для занятий с самыми маленькими можно заранее нарисовать алфавит или фигурки животных для обучающих игр. 3D-ручка может также пригодиться для письменной коммуникации со слабовидящими детьми при помощи шрифта Брайля.
Подходящие виды пластика: PCL, PLA, UNID Kid, UNID Pro.
При помощи 3D-ручки можно воплотить самый невероятный образ: платья, перчатки, оправы для очков и даже обувь выходят из-под «пера» уже готовыми к примерке. Художники смогут нарисовать объемные картины.
Подходящие виды пластика: HIPS, PCL, PETG, PLA, SBS, SLA, WATSON.
Подходящие виды пластика: ABS, HIPS, PLA.
Для человека, который имеет в своей мастерской целый парк радиоуправляемых моделей техники, полезность такой ручки сложно переоценить. Хорошо подходит для мелкого кузовного ремонта RС-моделей. С помощью 3D-ручки легко добиться оригинальности или аутентичности. При создании диорам или композиций все мелкие детали можно сделать с помощью этого инструмента.
Подходящие виды пластика: ABS, HIPS, Nylon, PCL, PLA, SBS.
При печати на 3D-принтере на готовой модели иногда остаются трещины между слоями, а некоторые детали настолько малы, что не пропечатываются. Эти недочеты легко исправить с помощью 3D-ручки. Она поможет закрыть щели или нарастить недостающие элементы. Словом, 3D-ручка станет отличным дополнением для 3D-принтера, компенсирующим недостатки этого устройства.
Подходящие виды пластика: ABS, HIPS, PETG, PLA.
3D-ручка – более функциональная альтернатива клеевому пистолету. С ее помощью можно починить мелкую бытовую технику, содержащую пластиковые детали. Существует даже специальная ручка 3D-мультитул. Она совместила функции 3D-ручки, паяльника, резака по пенопласту и выжигателя по дереву, коже и пластику. Интереснейший прибор на заметку ремесленникам.
Подходящие виды пластика: ABS, PLA, Nylon.
3D-ручки — зачем они нужны и в чем различаются
Никого уже не удивляют 3D-ручки, они уже достаточно распространены и многим знакомы. Хотя многие и считают их исключительно детской игрушкой, это не совсем так. Конечно, они невелики размером и сами ничего не печатают — это инструмент для ручного труда, выглядящий несолидно в сравнении с 3D-принтерами, но — если приглядеться повнимательнее, — игрушка эта не только для детей — даже взрослому человеку эта вещь способна доставить массу удовольствия. Попробуем же разобраться, что это за зверь такой — 3D-ручка, и зачем она вообще может пригодиться.
Цены в статье ориентировочные, даны для сравнения, они могут изменяться как в большую, так и в меньшую сторону.
3D-ручка MyRiwell Pen без дисплея
Весит эта 3D-ручка всего 130 грамм а питается от сетевого адаптера на 12 V. Пользование ручкой просто и не станет проблемой даже для начинающего.
Хорошим дополнением к такой ручке станет набор пластика 12 различных цветов.
3D-ручка Myriwell LCD дисплеем
3D-ручка Myriwell RP100B c LCD дисплеем — следующая ступень развития Myriwell Pen. От младшей модели отличается наличием дисплея отображающего режим и возможность рисовать не только ABS, но и PLA. Разница же в цене небольшая — стоит она 4500р.
Возможность работы с PLA предоставляет широкое поле для творчества в декорировании различных предметов объемными узорами, особенно хорошо этот пластик держится на ткани.
3D-ручка Funtastique ONE
Ручка аналогичная предыдущей — те же два материала, ABS и PLA, та же регулируемая скорость подачи пластика и температура. Основные отличия — информативный и хорошо читаемый OLED дисплей и покрытие корпуса soft touch пластиком. Стоит она 4900р. Весит она всего 50 грамм.
Приятное на ощупь покрытие, малый вес и удобная форма позволяют работать с этой ручкой не уставая достаточно продолжительное время.
3D-ручка da Vinci 3D Pen
da Vinci 3D Pen — максимально простая 3D-ручка, созданная специально для печати PLA, с другими пластиками не работает. Ручка разработана производителем одноименного 3D-принтера da Vinci, известного своей качественной продукцией. На корпусе нет дисплея и других отвлекающих деталей, две кнопки отвечают за регулировку скорости работы. Корпус фирменного оранжевого цвета XYZprinting, того же, что и их принтеры da Vinci. Стоимость — 5500р, но сейчас можно купить дешевле.
В комплекте 6 упаковок пластика различных цветов, по 12 метров в каждой. Ручка легка (70г), компактна и удобна в использовании.
3D-ручка 3doodler 2.0
Вторая модель оснащена усовершенствованным экструдером, обеспечивающим более ровную и стабильную толщину линий.
Крупный жужжащий вентилятор исчез с корпуса, а по энергопотреблению новая модель в два раза экономичнее предыдущей. Благодаря ручной регулировке температуры, печатать этой ручкой теперь можно применяя разные типы пластика — как ABS, так и PLA.
У 3Doodler большое сообщество пользователей, создающих и выкладывающих в свободный доступ сотни трафаретов для самостоятельного изготовления различных изделий — надо лишь обвести линии 3D-ручкой, а потом ею же соединить получившиеся плоские детали в объемный предмет.
3D-ручка Creopop
Creopop — это первая 3D ручка работающая по технологии фотополимеризации. В ней нет нагревательных элементов и выходящий из нее материал не имеет высокой температуры, что исключает возможность ожогов и вдыхания испаряющегося пластика. Идеально для применения детьми, и не только.
Пластик полимеризуется под воздействием ультрафиолета. В ручку вставляется картридж с жидким полимером — больше никакие нити филамента торчащие из 3D-ручки не будут стеснять движения в процессе творчества.
Кроме того — никаких проводов вообще: благодаря отсутствию нагревания в рабочем процессе этой 3D-ручки, ее энергопотребление достаточно низкое для работы от встроенного аккумулятора.
Фотополимеризация давно используется в промышленной 3D-печати — стереолитографии, но в таком компактном устройстве подобное реализовано впервые.
Свойства применяемых материалов позволяют получить весьма впечатляющий результат.
Стоимость Creopop сейчас около 12900 рублей, а картриджи с полимером обойдутся около 1700 за набор из трех штук.
У пользователей Creopop тоже весьма внушительное сообщество пользователей, создающих и выкладывающих в свободный доступ трафареты, да и производители вносят свой вклад в общее дело.
Кроме того — этой ручкой, в отличие от других, можно рисовать по трафарету не распечатывая его — прямо по экрану планшета, без всякого вреда для устройства.
3D-ручки — не просто детская игрушка, это инструмент для развлечения и творчества и вполне взрослых людей тоже.
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
3D ручка: особенности работы
Трехмерная печать появилась около 30 лет назад. За сравнительно короткий срок аддитивные технологии шагнули далеко вперед. Устройства из громоздких превратились в компактные, из дорогостоящих — в экономичные и доступные. Недавняя разработка — ручка для 3d рисования — стала мини-копией 3D принтера и успела завоевать популярность во многих странах.
Устройство
По сравнению с первым поколением 2013 года последующие гаджеты претерпели некоторые изменения в форме, габаритах, массе, функциональных элементах. Но устройство и принцип работы 3D ручки остались неизменными.
Устройство состоит из таких основных частей:
Вся конструкция питается от сети и управляется кнопками. В некоторых моделях нагревательный элемент отсутствует, так как они работают по принципу холодной экструзии. Фотополимерная смола застывает на воздухе под воздействием ультрафиолетовых лучей.
Как работают 3 д ручки
Устройство работает так же, как и трехмерный принтер, на основе технологии послойного наплавления. По принципу действия — это экструдер, в котором механические усилия совмещаются с высокими температурами. Полимер, протягиваясь внутри механизма, нагревается и под давлением выдается наружу в расплавленном виде.
Перед началом работы необходимо:
Как показывает видеоклип работы 3D маркера, об успешном процессе свидетельствует тихое жужжание и нить, выдавливаемая из сопла при помощи кнопки. Ее легко можно сменить на «чернила» другого цвета.
При пользовании необходимо быть осторожным, так как сопло сильно нагревается. Чтобы не получить ожог, необходимо класть устройство, отвернув от себя разогретой частью. Однако во многих моделях предусмотрена функция режима ожидания, при котором через 30 секунд бездействия ручка отключается автоматически. Чтобы привести ее в рабочее положение, нужно активировать кнопку подачи нити. Видео о том, как работает 3д ручка, можно посмотреть здесь.
Чем рисует
«Чернилами» для маркеров служат полимеры ABS и PLA различных цветов, используемые также и в 3д принтерах.
Пластик ABS широко применяется в различных отраслях. Он представляет собой термопластическую смолу. Обладает высокой прочностью и эластичностью, устойчивостью к агрессивной среде. Может принимать различные формы, не теряя при этом эксплуатационных качеств. Но под солнечным светом полимер выцветает. Зато цена вполне доступная.
PLA изготавливается из натуральных компонентов, в которых привлекает экологичность. Однако способность к биоразложению существенно сокращает долговечность изделий из него (не более 2 лет). Материал быстро охлаждается, при печати не деформируется. Но по стоимости не является низкобюджетным. Поэтому пользователи охотнее выбирают ABS пластик для 3д ручки.
Как рисует картинки трехмерный маркер можно посмотреть на видео и клипах в интернете.
Что такое 3D-ручка?
Как работает 3D-ручка
По внешнему виду 3D-ручка лишь формой напоминает канцелярские принадлежности для письма и использует вместо традиционных чернил пластиковую нить или фотополимер. Как и 3D-принтер, она использует тот же тип нагревательного элемента и экструдера, однако вместо компьютера управлять процессом творения будете именно Вы. Сейчас на рынке присутствуют ручки двух типов, работающих по разным методам 3D-печати.
SLA-ручки. Так называемые «холодные» ручки не так давно появились в продаже, но быстро завоевали популярность. Они совсем не нагреваются, а застывание филамента происходит под действием ультрафиолета. В качестве материала для печати этот интструмент использует светочувствительную смолу. Поэтому, в отличие от FDM- ручек, эти устройства безопасны для детей, поскольку не имеют абсолютно никаких горячих частей.
Что можно делать с помощью 3D-ручки?
Сфера применения ручки ограничивается только Вашей фантазией и физическими возможностями расходных материалов. С помощью этого устройства Вы сможете рисовать пластиком практически на любых поверхностях, украшать предметы обихода, создавать рисунки прямо в воздухе. В руках умелого дизайнера или художника ручки превращаются в инструмент для создания уникальных объектов, например, авторской мебели или модных аксессуаров. 3D-ручки разрушают традиционные представления о творчестве, сочетая плоские рисунки с трехмерными изображениями. Большой интерес устройства вызывают у детей. 3D-ручки с легкостью заменяют наскучившие краски и пластилин, не уступая им по функционалу.
Более практичный человек найдет применение ручки в мелком ремонте. С их помощью легко отремонтировать или модифицировать другие изделия из пластика. Например, склеить сломанную игрушку, добавить дополнительные элементы привычным предметам или залатать пластиковую деталь. Кстати, именно так и появилась первая 3D-ручка 3Doddler. Создатели устройства Макс Боуг и Питер Дилворт пытались заделать дыру в макете после некачественной 3D-печати и пришли к мысли о компактном аддитивном девайсе. Впрочем, первый 3Doddler был способен не только на это (см. видео).
Расходные материалы для 3D-ручки
Как и для 3D-принтеров, расходным материалом для ручки является пластик либо фотополимерная смола.
FDM-ручки используют в работе нить ABS или PLA диаметром 1,75 мм или 3 мм. Поскольку у данных филаментов разная температура экструзии, ручка имеет возможность переключения между видами пластика. Некоторые компании предлагают специальную нить для 3D-ручек, однако в устройстве может использоваться и обычный филамент для принтера. PLA больше используется для создания горизонтальных рисунков, тогда как пластик ABS годится и для вертикальных. Последний хуже прилипает к поверхностям, поэтому им лучше рисовать по трафаретам, а с помощью PLA можно творить непосредственно на стекле или керамике.
Для «холодных» ручек, как уже было сказано, исходным сырьем является фотополимерная смола. Стоит она дороже пластика, однако в магазинах можно подобрать материалы с интересными физическими свойствами. Что вы скажете о чернилах, светящихся в темноте или меняющих цвет в зависимости от температуры?
Важные характеристики 3D-ручки, или как не купить кота в мешке
По мнению редактор блога компании «Top 3D Shop» Михаила Скотта, при выборе 3D-ручки, в первую очередь, следует обратить внимание на три вещи:
1. Технология 3D-печати. Важно учесть, для кого приобретается 3D-ручка и для каких целей. Если это ручка, печатающая расплавленным пластиком, например, то детям до 10 лет она не подойдёт. Есть фотополимерные образцы, более безопасные — не имеющие сильно нагревающихся в процессе работы частей. Если это ручка для корректировки 3D-распечаток, создания художественных объектов или мейкерства — напротив, лучше выбрать именно FDM-прибор.
2. Расходники — состав и формат используемых материалов, разные типы пластика и типоразмер прутка. Не все ручки имеют терморегуляцию и могут рисовать разными материалами, необходимо выбрать подходящую. Если ручку приобретает человек, который уже имеет 3D-принтер и который хочет сэкономить на расходниках, очевидно, что предпочтителен будет аппарат, рисующий прутком из того же материала и того же диаметра, который уже есть в наличии у этого пользователя.
3. Функции регулировки температуры и скорости. Степень нагрева экструдера и скорость подачи материала в разных ручках может отличаться. Корректировать выбор следует в зависимости от того, насколько важна точность этих параметров. Если 3D-ручка приобретается как рабочий инструмент, то возможности регулировки более важны, если же как игрушка — можно пренебречь «избыточными» функциями и выбрать более доступный вариант.
Помимо этого, важными характеристиками 3D-ручки являются:
Поколение 3D-ручки. За 4 года существования девайса сменилось уже 6 поколений устройств. Самая первая ручка не имела дисплея, хромала регулировка температуры и скорости. Дальнейшие усовершенствования привели к значительным улучшениям в работе инструментов: они стали компактными, тихими, удобными, многие оснащены OLED дисплеями. Известная поговорка гласит, что старый друг лучше нового, но в контексте стремительного развития технологий последние версии уйсройств оказываются гораздо удобнее предыдущих.
Питание. Существуют 3D-ручки, питающиеся от электрической сети и беспроводные, имеющие встроенные аккумуляторы. В зависимости от места и способа эксплуатации пользователь может выбрать наиболее оптимальный вариант устройства. Автономной ручкой удобно рисовать в поездке или на отдыхе, дома же проще использовать проводное устройство.
Характеристика дисплея. Самые первые ручки не имели дисплея, и всю необходимую информацию пользователю приходилось считывать буквально на ощупь. Даже сейчас на прилавках встречаются приборы первых поколений, которые предлагают проверять температуру и скорость подачи опытным путем. Более современные устройства способны отображать основную информацию об экструзии: скорость, температуру, ошибки и т.д.
Бесшумный режим. В большинстве случаев 3D-устройство является синонимом шума и запаха расплавленного пластика — ручки не являются исключением. При выборе устройства стоит обратит внимание на наличие бесшумного режима, иначе постоянное гудение вентилятора не прибавит удовольствия от ее использования.
Эргономика. Что ни говори, а любой инструмент должен удобно лежать в ладони. Перед покупкой подержите ручку, оцените вес, размер, удобство расположения проводов и кнопок/ползунка подачи филамента — ими вы будете пользоваться постоянно. На рынке есть модели не толще фломастера и, наоборот, сравнимые с небольшим бананом — посмотрите, какой вариант наиболее удобен именно для вас. Если пользователь пишет левой рукой — также будьте внимательны, некоторые ручки будут удобны только правшам.
Безопасная 3D-ручка
Сама природа данного печатающего устройства предполагает ее использование в домашнем творчестве. При этом меры предосторожности при работе с ручкой напоминают аналогичные при эксплуатации принтера.
Поскольку в FDM-устройстве присутствуют нагревательные элементы, ни в коем случае нельзя трогать экструдер работающей ручки. Его температура в зависимости от вида пластика может достигать 270 градусов. Поэтому лучше не оставлять без присмотра ребенка, рисующего 3D-ручкой. Ряд производителей и вовсе советуют не приобретать инструмент детям младше 12 лет.
И, поскольку принцип работы ручки связан с расплавленным материалом, пользоваться инструментом лучше в хорошо проветриваемых помещениях: испарения нагретого пластика малоизучены и опасны для здоровья.
«Холодные» ручки являются более безопасными, поскольку не содержат нагревающих элементов. Конечно, работающий инструмент лучше не направлять в глаза: мощность ультрафиолетового излучения фонарика сравнима с солнечной.
Если устройство работает не от аккумулятора, а от сети, дополнительно следует соблюдать правила при работе с электрооборудованием.
Известные модели 3D-ручек
3Doddler — самая первая 3D-ручка. Разработчик устройства, американская компания WobbleWorks, которая смогла уместить 3D-принтер в небольшой пластиковый корпус.
MyRivell — компания из Китая, которая произвела уже несколько поколений устройств.
Funtastique One — еще одна китайская компания, известная своими локализованными версиями устройств для российского рынка.
Creopop — первая ручка, работающая по методу стереолитографии. Это значит, что вместо традиционного пластика используется фотополимер.
Polyes — китайский производитель, ассортимент которого включает как «горячие», так и «холодные» 3D-ручки.
Lix Pen — самая компактная 3D-ручка в мире по заверениям разработчиков.
Не будем спорить о недостатках и преимуществах каждого бренда, отметим лишь, что выбор 3D-ручки — не такой сложный процесс. Зная принцип работы устройства и главные характеристики, вы сможете подобрать устройство, подходящее именно Вам. Главное помнить, что источник творчества — сам человек, а 3D-ручка лишь высокотехнологичный инструмент, который дает возможность привнести в мир больше красоты.