Порівняння Elegoo Neptune 4 vs Elegoo Mars 4 Ultra

Технологія 3D-друку, що використовується принтером.

У наш час найбільшого поширення набули такі технології, як моделювання методом наплавлення (FDM/FFF), друк на РК-дисплеї (LCD), струменева друк пластиком (PJP), кольоровий струменева друк (CJP), багатоструменеве моделювання (MJM), цифрова обробка світлом (DLP), лазерна стереолітографія (SLA) та вибіркове теплове спікання (SHS). Ось детальніший опис кожної з них:

— Моделювання методом наплавлення (FDM/FFF). Найбільш поширена у наш час технологія 3D-друку. Принцип такого друку такій: робочий матеріал (термопластик) у вигляді нитки подається в екструдер, де розплавляється за рахунок нагріву і надходить на друк через спеціальне сопло невеликого діаметра. За потреби лінії в межах одного шару укладаються пліч-о-пліч, формуючи суцільну поверхню необхідної площі; для елементів, що знаходяться у висячому положенні, використовуються тимчасові опори з того ж пластику, що видаляються вручну після закінчення процесу. Популярність цього способу обумовлена насамперед невисокою вартістю як самих принтерів, наприклад і розхідників для них, що дає змогу застосовувати такій друк практично у всіх сферах - від побутового застосування до промислового виробництва. Крім того, для FDM/FFF може використовуватися безліч видів термопластика, а вже...про різноманітність кольорів і говорити нема чого. До недоліків цієї технології можна віднести хіба що меншу точність, ніж у «фотополімерних» SLA та DLP, але цей момент у більшості випадків не є критичним.
Зазначимо, що загальноприйняте позначення цієї технології FDM є торговою маркою; для обходу обмежень на її використання окремі виробники користуються маркуванням «FFF», що має загалом той самий зміст.

— Друк на РК-екрані (LCD). Метод створення тривимірних об'єктів шляхом нанесення шарів рідкої смоли та її подальшого затвердіння з використанням ультрафіолету. Для керування процесом друку в 3D-принтерах з технологією LCD використовуються рідкокристалічні дисплеї. Друкованим матеріалом для них є рідка смола, яка твердне при опроміненні УФ-світлом. На РК-дисплеї принтера відображається плоский зріз 3D-моделі, крізь пікселі на екрані пропускається світло і рідка смола, що знаходиться під ними, твердне відповідно до цього зрізу. Повторюючи процедуру нанесення та затвердіння шарів, принтер поступово створює тривимірний об'єкт. Технологія LCD відрізняється від інших методів 3D-друку і найчастіше забезпечує більше високу швидкість. Вона дає змогу створювати деталі з гарною точністю та деталізацією, що робить її привабливою для друку прототипів, концептуальних моделей та функціональних деталей. Ще одним варіантом назви LCD-технології є MSLA (Masked SLA LCD).

- Струменевий друк пластиком (PJP). Фактично ще одна назва для описаної вище технології FDM, яка використовується 3D Systems і деякими іншими виробниками. Принципових відмінностей немає.

- Кольоровий струменева друк (CJP). Різновид струменевого 3D-друку, що дає змогу створювати багатобарвні вироби; фірмова технологія 3D Systems. Загальний принцип струминного 3D-друку полягає в наступному: на робочу платформу наноситься тонкий (порядку 0,1 мм) шар порошкоподібного матеріалу, а потім через сопло друкуючої голівки на цей матеріал наноситься рідкий склад (аналогічно тому, як це відбувається в струменевому принтері) . Потім платформа опускається на товщину шару і повторюється цикл до готовності виробу. А саме для кольорового струминного друку застосовуються головки з декількома соплами і сполучні матеріали різних кольорів, що і дає змогу виробляти вироби найрізноманітніших відтінків. Такий метод друку відрізняється високою точністю як у плані форм, і у плані забарвлення; він застосовується навіть у ляльковій мультиплікації. З іншого боку, CJP-принтери обходяться недешево, тому їх використання переважно обмежується професійною сферою.

- Лазерна стереолітографія (SLA). Один із видів 3D-друку, заснованих на використанні фотополімерних смол — рідких матеріалів, що твердіють під впливом світла. Джерелом світла у разі служить лазер, а друк здійснюється наприклад. У ємності, заповненій фотополімером, є рухома платформа. На початку процесу поверхня платформи знаходиться на глибині одного шару (близько 0,1 мм ±0,05 мм). Лазер викреслює поверхні смоли контури цього шару, змушуючи матеріал затвердіти; потім платформа занурюється на глибину ще одного шару, і процес повторюється, поки виріб не буде готовим. (Платформа може рухатися і вгору, проте загальна схема роботи залишається такою самою). Головною перевагою SLA є найвища точність, що дає змогу застосовувати цю технологію навіть у стоматології та ювелірній справі. При цьому швидкість такого друку досить висока, а сучасні фотополімери дуже різноманітні, в готовому вигляді вони можуть імітувати різні матеріали (пластик, гуму і т.п.), з іншого боку, і принтери, і витратні матеріали для них відрізняються високою вартістю.

- Цифрова обробка світлом (DLP). Ще один різновид 3D-друку із застосуванням фотополімерів. Принцип роботи аналогічний описаній вище SLA: виріб формується пошарово зі спеціальної смоли, що твердне під впливом світла. Відмінність полягає в тому, що замість лазерних випромінювачів в DLP-принтерах використовуються проектори на основі світлодіодів. Це дозволило помітно зменшити вартість такої техніки за збереження всіх основних переваг фотополімерного 3D-друку — високої точності, хорошої швидкості та різноманітності матеріалів (за кольорами та властивостями). Слабка поширеність цієї технології обумовлена переважно тим, що вона з'явилася порівняно недавно.

- Багатострумене моделювання (MJM). Технологія 3D-друку, заснована на використанні голівки з великою кількістю сопел (десятки і навіть сотні). Матеріал для друку може бути різним; у сучасних моделях найчастіше застосовуються фотополімери (як у SLA та DLP), а також легкоплавкий віск, хоча можлива і робота з термопластиками (як у FDM/FFF). У будь-якому випадку матеріали наносяться пошарово, при роботі з фотополімерами кожен шар закріплюється за допомогою ультрафіолетового випромінювання. Можливий друк одночасно кількома матеріалами — це, зокрема, полегшує роботу з нависаючими елементами та опорами для них: для опор можна використовувати віск, який легко виплавляється з готового виробу. В цілому MJM-принтери характеризуються високою точністю (порівняною з SLA) при меншій витраті матеріалу, при цьому вони відмінно підходять навіть для великих деталей. З іншого боку, вартість таких пристроїв і розхідників для них (фотополімерів) виходить досить високою, до того ж MJM-принтери складні в обслуговуванні та ремонті. Тому основною сферою їх застосування є професійне прототипування у промисловості.

- Вибіркове теплове спікання (SHS). Технологія, за принципом дії, схожа з описаною вище CJP. Як витратний матеріал використовується спеціальний порошок (термопластичний або з легкоплавкого металу). На початку роботи на робочу платформу валиком порошок наноситься по товщині одного шару; потім тепловий випромінювач обробляє матеріал за заданими контурами, платформа опускається вниз на товщину чергового шару цикл повторюється до формування готової моделі. Фактично SHS є спрощенням технології SLS, де для спікання використовувався лазер: застосування теплової голівки замість лазерної дозволило помітно спростити та здешевити конструкцію принтера. Також відзначимо, що для елементів конструкції, що знаходяться у висячому положенні, при цьому способі друку не потрібно друкувати додаткові опори - роль цих опор відіграє порошок, що не використовується. До недоліків SHS можна віднести обмеженість у виборі матеріалів: тепловий випромінювач менш ефективний, як лазерний, що потребує застосування легкоплавких матеріалів. А металевим виробам, надрукованим на такому принтері, може знадобитися додаткова обробка для надання потрібної міцності та термостійкості.

Матеріали для друку, на які розрахований 3D-принтер.

Більшість сучасних технологій 3D-друку (див. вище) передбачають можливість використання більше ніж одного матеріалу, причому ці матеріали помітно відрізняються за властивостями. Тому вибір матеріалів обмежується не тільки технологією, але й можливостями конкретного принтера, і при виборі цим параметром не можна нехтувати. Сьогодні можна зустріти в основному пристрої, розраховані на такі матеріали (в алфавітному порядку): ABS пластик, ASA, BVOH, Carbon, CPE, Flex, HIPS, Nylon, PC, PETG, PLA, PP, PVA, SBS, TPE, Wood, фотополімерна смола. Окрему категорію складають харчові 3D-принтери, що дозволяють створювати скульптури з шоколаду, крему тощо.

Ось опис матеріалів, які отримали в наш час найбільше поширення (як згаданих вище, так і деяких інших):

— ABS. Один із найпоширеніших у...наш час різновидів термопластика; користується популярністю і в 3D-друці. При невисокій вартості ABS досить практичний: готові вироби виходять міцними, досить стійкими до деформацій і ударів, нечутливими до вологи і багатьох агресивних рідин (лугів, масел, великої кількості мийних засобів); також вони мають непоганий температурний діапазон експлуатації (в середньому від -40 до 90 °С). А для плавлення такого пластику потрібні відносно невисокі температури. Основних недоліків у ABS три. По-перше, це чутливість до прямого сонячного світла, швидкий знос в таких умовах (хоча тут все залежить від конкретного сорту). По-друге, цей матеріал виділяє шкідливі випаровування при нагріванні — так що рід час роботи бажано використовувати захисні засоби, або хоча б забезпечувати ефективну вентиляцію приміщення. По-третє, ABS схильний сильно прилипати до друкованого столу, що потребує застосування різних додаткових хитрощів — нагрівання столу, використання спеціального термоскотчу тощо. Також відмітимо, що готові вироби з даного матеріалу мають шорстку поверхню, проте це може бути й перевагою — залежно від ситуації.

— PLA. Ще один популярний матеріал для 3D-друку, прямий конкурент ABS. Однією з ключових переваг PLA вважається «натуральність» і екологічна безпека: він виробляється з рослинної сировини (в основному кукурудзи та цукрової тростини), є біорозкладним і безпечним при нагріванні. Окрім того, ця різновидність термопластика має більш низьку температуру плавлення і практично не прилипає до друкованого столу. З іншого боку, зворотною стороною згаданої екологічності є обмежений термін служби: PLA-пластик досить швидко розкладається (від кількох тижнів до кількох років, залежно від сорту). Інші помітні недоліки — ціна (майже в два рази вища, ніж у ABS) і крихкість (що дещо ускладнює друк — сильно зігнута нитка легко ламається). Також варто мати на увазі, що цей вид пластику не розчиняється в ацетоні і потребує інших розчинників.

— Фотополімерна смола. Матеріал, що застосовується для друку за технологіями SLA і DLP (див. «Технологія друку»), а також отримав поширення в принтерах MJM, де він практично витіснив термопластики. Назва обумовлена тим, що в первісному стані такий матеріал має рідку консистенцію, а твердне (полімеризується) він під впливом інтенсивного освітлення. На сьогодні існує велике різноманіття фотополімерних смол, які відрізняються за технологічними характеристиками (в'язкість, швидкість затвердіння, чутливість до світла) та практичними особливостями (затверділиий фотополімер може мати властивості різних матеріалів). У будь-якому разі друк з використанням таких матеріалів відрізняється дуже високою точністю, однак фотополімери коштують помітно дорожче термопластиків.

— Nylon (нейлон). У 3D-друці нейлон використовується відносно недавно, через що зустрічається рідше за інші популярні термопластики. У порівнянні з ABS цей матеріал вимагає вищих температур, виділяє більше шкідливих речовин, а в готовому вигляді схильний накопичувати вологу і втрачати міцність, що висуває певні обмеження на використання. З іншого боку, нейлонові вироби виходять не такими твердими, що в деяких випадках є перевагою — зокрема, при медичному застосуванні: з такого матеріалу можна друкувати шини і протези з характерною сітчастою структурою, що поєднують у собі легкість і міцність.

А ось детальний опис інших, більш рідкісних матеріалів:

— ASA. Атмосферостійкий матеріал, створений з розрахунком на усунення основного недоліку ABS — чутливості до впливу навколишнього середовища (насамперед сонячного світла). У результаті вийшов досить міцний і жорсткий матеріал, який водночас достатньо простий у друці і не втрачає своїх властивостей при тривалому перебуванні на відкритому повітрі. Вироби з ASA підходять навіть для застосування в автомобілях; ще одна перевага цього виду термопластика — дуже незначна усадка при охолодженні. До недоліків можна віднести більш високу вартість, ніж у ABS.

— BVOH. Допоміжний водорозчинний філамент, що використовується для друку підтримувальних конструкцій з виступами і нависаючими елементами, а також рухомих механізмів. BVOH — це абревіатура від Butenediol Vinyl Alcohol Copolymer (сополімер бутендиолу і полівінілового спирту). Філамент має відмінну міжшарову адгезію і добре з'єднується з матеріалом самої моделі, завдяки чому підтримки не відлітають від деталі в процесі 3D-друку. Оптимальною температурою екструзії для цього пластика є діапазон від 210 до 220 °C. Матеріал легко розчиняється у звичайній воді — з його допомогою можна створити міцну основу в тій області, де потрібні опори, і отримати гладку поверхню без залишків нитки при використанні в друці інших видів пластика (PLA, ABS і PET).

— Carbon. Друкований матеріал на основі полімеру з додаванням вуглецевого волокна, розроблений компанією Carbon Inc і отримав однойменну назву. Він є чудовою альтернативою Nylon-пластику, має високу міжшарову адгезію та низьку деформаційну усадку. Також Carbon має високу міцність і стійкість до температурних впливів. Цей матеріал використовується для створення функціональних деталей, прототипів, інструментів, механічно навантажених деталей, корпусів для різних приладів, деталей для ремонту побутової техніки в найрізноманітніших галузях (включаючи автомобілебудування, медицину тощо). Пластик Carbon підходить практично для всіх моделей настільних 3D-принтерів.

— CPE. Сополіестер CPE — це хімічно стійкий і відносно міцний матеріал для друку, що характеризується високою ударною в'язкістю і стійкістю до температурних впливів. Він зазвичай включає поліетилен (PE) і поліестер у різних пропорціях. CPE має хорошу міцність і гнучкість, що робить його відповідним для створення функціональних деталей у різних сферах: прототипування, моделювання, виробництво функціональних деталей тощо. Рекомендована температура сопла для друку CPE-пластиком повинна становити від 230 до 260 °C. Температура ж друкованої платформи може різнитися залежно від принтера та розміру сопла — здебільшого вона знаходиться в діапазоні від 70 до 85 °C.

— Flex. Різновид термопластика на основі поліуретану, основною особливістю якого є гнучкість і еластичність готових виробів — звідси й назва. За своїми властивостями Flex часто порівнюють із твердим силіконом: він не боїться ударів, нечутливий до оливи, бензину та багатьох інших агресивних рідин, зносостійкий та довговічний (хіба що робоча температура для готових виробів із цього виду пластика становить у середньому до 100 °С). Цей матеріал цілком підходить для FDM-друку (див. «Технологія друку»), проте він вимагає спеціальних налаштувань; тому для використання Flex-пластика краще обирати принтери, де сумісність з ним прямо заявлена.

— HIPS. Матеріал, що використовується як допоміжний — для створення опор під деталями, що знаходяться на вазі. Сумісність з HIPS може означати, що принтер має більше одного екструдера: через одне сопло в таких випадках подається основний матеріал, через інше — матеріал опор. Утім, зустрічаються й моделі на одне сопло, сумісні з цим видом пластику — в них друк опор та основного виробу відбувається почергово. Як би там не було, після закінчення друку опори з HIPS можна видалити за допомогою спеціального розчинника. У цьому плані цей вид термопластика дещо складніший у використанні, ніж аналогічний за застосуванням PVA (див. нижче), що розчиняється у звичайній воді; з іншого боку, у якості розчинника для HIPS можна використовувати звичайну лимонну кислоту, а стійкість до вологи спрощує зберігання витратних матеріалів. Також відзначимо, що цей матеріал рекомендується використовувати виключно в поєднанні з ABS: останній має схожі вимоги до режиму друку й не пошкоджується розчинниками для HIPS.

— PC. Пластик-полікарбонат (PolyCarbonate) з групи аморфних термопластів з високим ступенем прозорості. PC є одним з популярних матеріалів, що використовуються для створення прозорих або напівпрозорих деталей (лінз, захисних шоломів для вело- і мотоспорту, світлотехнічних виробів тощо). Полікарбонат має відмінну ударостійкість і стійкість до високих температур, не вступає в реакцію з багатьма хімічними речовинами, добре ізолює електрику. Пластик PC має високу температуру плавлення (від 150 °С), а його текучість досягається при температурах приблизно 280 – 300 °C.

— PETG. Також зустрічаються позначення PET, PETT. Усе це різновиди одного і того ж матеріалу: PET — оригінальний поліетилен, PETG доповнений гліколем для зниження крихкості і спрощення друку (завдяки чому є найпопулярнішою у 3D-принтерах різновидом), а PETT прозорий і помітно жорсткіший за PETG. У будь-якому разі за основними особливостями ці види термопластика являють собою щось середнє між популярними ABS і PLA: вони простіші у використанні, ніж перший варіант, і пластичніші, ніж другий. Основними недоліками PETG є схильність накопичувати вологу (в цьому плані цей матеріал схожий на нейлон) і менша стійкість до подряпин, ніж у того ж ABS.

— PP. Поліпропілен досить популярний у різних виробах із пластику, проте в 3D-друці не дуже поширений — в основному через значну усадку і труднощі з забезпеченням потрібної якості з'єднання між шарами. Крім того, PP погано переносить низькі температури. Водночас у цього матеріалу є й переваги: він добре протистоїть стиранню, має непогані показники міцності, до того ж безпечний у виробництві й хімічно інертний.

— PVA. Матеріал, відомий багатьом по канцелярському клею ПВА. У 3D-друці використовується в принтерах як додатковий, аналогічно до описаного вище HIPS: з PVA друкуються опори та інші допоміжні елементи, які повинні бути видалені з готового виробу. При цьому цей матеріал має дві важливі переваги перед HIPS. По-перше, PVA розчиняється у воді, що позбавляє від необхідності шукати спеціальні розчинники. По-друге, він може використовуватися не лише з ABS, але й з іншими термопластиками. Основний недолік цього матеріалу пов'язаний, знову ж таки, з розчинністю у воді: PVA необхідно зберігати в максимально сухих умовах, оскільки навіть підвищена вологість повітря може погіршити його властивості.

— SBS. Відносно новий вид термопластика, головною особливістю якого є прозорість: з SBS можна створювати вироби, зовні практично невідмінні від скляних (включаючи забарвлені в різні кольори). Крім того, цей матеріал більш гнучкий і еластичний, ніж ABS, що буває перевагою як у готових виробах, так і в процесі друку: нитка, що надходить в екструдер, не зламається навіть при сильному перегині або значному розтягуванні. Міцність SBS досить висока, а завдяки хімічній інертності він підходить навіть для харчового посуду. Головні недоліки цього матеріалу — досить висока температура друку і низька адгезія між шарами, що ускладнює процес.

— TPE. Термопластичний еластомер, що поєднує в одному флаконі властивості пластика і гуми. TPE має високу еластичність і гнучкість, що дозволяє використовувати цей матеріал для створення гнучких і пружних деталей, які можуть деформуватися під тиском і повертатися до вихідної форми. Його застосовують для виготовлення ущільнювачів і прокладок, еластичних частин іграшок, взуття, чохлів для мобільних гаджетів, автомобільних деталей (у тому числі елементів салону і шин). TPE характеризується антиалергенними властивостями, стійкістю до подряпин, хорошими адгезійними якостями.

— TPU. Термопластичний поліуретан для 3D-принтера — це гнучкий і пружний пластик, що використовується для друку еластичних деталей: амортизаторів, прокладок, футлярів, ремінців і захисних чохлів. Він поєднує міцність із хорошою розтяжністю, стійкий до стирання й хімії, водночас не ламається при згині. TPU друкується при температурі близько 210–240 °C і вимагає повільної подачі.

— Wood. Різновид пластику PLA (див. вище), що має у складі дрібний деревний пил. Завдяки цьому вироби з такого матеріалу дуже схожі на дотик на дерев'яні, а зовні можуть бути практично такими самими. Ще одна цікава особливість полягає в тому, що завдяки зміні температури екструдера можна змінювати відтінок матеріалу: посилення нагрівання призводить до потемніння. Основні властивості Wood аналогічні до PLA, а от кількість тирси може бути різною; чим її більше — тим ближче готовий виріб до дерев'яного, однак тим нижча його пружність і міцність. Власне, одним з недоліків цього матеріалу є відносно низька міцність. Також варто врахувати, що Wood погано сумісний з вузькими соплами (вони схильні забиватися частинками дерева).

— PC. Полікарбонат — один з найпопулярніших у світі різновидів пластику і один з найміцніших і найнадійніших матеріалів, що використовуються в 3D-друці. Окрім механічної міцності, вирізняється стійкістю до нагрівання. З іншого боку, температура друку також має бути досить високою, до того ж її треба ретельно контролювати через значну усадку; а внаслідок гігроскопічності матеріалу при роботі потрібно підтримувати ще й низьку вологість. Усе це помітно ускладнює друк, отже в цьому форматі полікарбонат використовується надзвичайно рідко.

— PC/ABS. Суміш двох видів пластику, створена з метою зробити полікарбонат більш придатним для 3D-друку при збереженні його основних переваг. Вироби з цього матеріалу виходять міцними, жорсткими, стійкими до ударів і нагрівання; а процедура друку хоч і досить складна, однак все ж значно простіша, ніж у чистого PC.

— Carbon (Carbon Fiber). Композитний матеріал на основі вуглецевих волокон, доповнених термопластиковим наповнювачем — зазвичай нейлоном, хоча можливо використання й інших видів 3D-пластика (ABS, PLA тощо). Конкретні властивості такого матеріалу залежать від складу наповнювача і процентного вмісту волокон, однак є й загальні особливості. З одного боку, такий матеріал досить дорогий, однак водночас більш міцний і надійний, ніж відповідний пластик без вуглецевого волокна; багато різновидів карбону з успіхом застосовуються для повнофункціональних деталей, що працюють під високими навантаженнями. Крім того, вуглеволокно надає матеріалу пружності. З іншого боку, для друку потрібні спеціальні сопла високої твердості — з нержавіючої сталі або з рубіновим наконечником; м'якші матеріали швидко сточуються через абразивні властивості вуглеволокна.

— TPU. Матеріал із класу так званих пластичних еластомерів на основі поліуретану. Від інших матеріалів того ж класу характеризується, з одного боку, вищою жорсткістю, з іншого — міцністю і стійкістю до низьких температур. Водночас TPU досить гнучкий і еластичний, якщо порівнювати його з термопластиками загалом, а не тільки з поліуретановими пластичними еластомерами.

— PEEK. Термопластик напівкристалічного типу, що характеризується високою міцністю, стійкістю до хімічних і теплових впливів, а також до стирання. Завдяки таким властивостям PEEK може застосовуватися в деталях, що зазнають значних навантажень — в рухомих частинах механічних передач і навіть деталях автомобільних двигунів. З іншого боку, тугоплавкість вимагає високої температури при друку і закритої термокамери, а сам матеріал обходиться недешево. Через це цей вид термопластика практично не використовується в побутових 3D-принтерах, основним його застосуванням є професійна сфера.

— HDPE. Різновид поліетилену, так званий поліетилен низького тиску (високої щільності). Дуже популярний матеріал серед сучасних пластиків, використовується в пластикових пляшках, багатьох різновидах харчової упаковки тощо; проте в 3D-друці популярністю не користується. Це обумовлено низкою складнощів при пошаровому нанесенні: HDPE дуже швидко застигає, через що друкувати потрібно на великій швидкості — інакше адгезія між шарами може бути недостатньою. Крім того, цей вид поліетилену сильно схильний до усадки, тому друк вимагає рівномірного прогрівання всієї моделі — а для цього потрібна закрита робоча камера і нагрівана платформа. З іншого боку, витратні матеріали для друку дуже дешеві, їх можна отримувати шляхом найпростішої переробки побутових відходів (тих же пластикових пляшок).

— CoPET. Різновид поліетилену, дещо відрізняється за технологією виробництва від звичайного PET. На думку творців, завдяки цьому досягається вища надійність, довговічність і стійкість до впливів навколишнього середовища, ніж у ABS і тим більше PLA. При цьому CoPET недорогий і простий у використанні, оскільки має досить низьку температуру плавлення та відмінну адгезію між шарами. З іншого боку, експлуатаційні температури у готових виробів також невисокі — не більше 60 °С. Крім того, цей матеріал важкий у постобробці і не піддається стандартним розчинникам, а розчинники, що діють на нього, у багатьох країнах заборонені до вільного продажу.

— POM. Матеріал промислового рівня, що характеризується високою міцністю, низьким тертям і стійкістю до холоду. Завдяки цьому з POM можна друкувати навіть шестерні та інші аналогічні деталі (зокрема такі, що зазнають значних механічних навантажень), а також елементи підшипників. З іншого боку, сама процедура друку дуже складна, для неї потрібна закрита камера з ретельним контролем температури, оскільки матеріал характеризується високою усадкою. Крім того, деталь із POM складно закріпити на друкарному столі через низьку адгезію: потрібен якісний клей, який непросто підібрати.

— Rubber. Термопластик, за своїми властивостями нагадує гуму або каучук та схожий на описаний вище пластик типу FLEX. Утім, у порівнянні з «флексом» Rubber ще більш м'який і еластичний; водночас він міцний і добре протистоїть пошкодженням (хоча, з тієї ж причини — важкий у механічній обробці). Один з характерних прикладів застосування цього матеріалу — друк коліс; крім того, він дуже стійкий до розчинників й ефективно протистоїть навіть досить агресивним середовищам, для яких не підходять менш стійкі матеріали. До однозначних недоліків цього типу пластику можна віднести насамперед високу температуру друку.

Програми для побудови моделей, з якими оптимально сумісний принтер. Програмне забезпечення для 3D-друку, включає як САПР (системи автоматичного проєктування для створення моделей), так і слайсери (програми, які розбивають тривимірну модель на окремі шари, готуючи її до друку). Тому в даному пункті нерідко вказується цілий список програмних продуктів.

Зазначимо, що ступінь оптимізації в даному випадку може бути різною: деякі моделі сумісні тільки з заявленими програмами, проте чимало принтерів здатні працювати і з іншими САПР. Тим не менше, краще всього вибирати, прямо заявлене виробником: це дасть змогу максимально реалізувати можливості принтера і зведе до мінімуму ймовірність збоїв і «нестиковок» в роботі.

Максимальні габарити виробу, які можна надрукувати на 3D-принтері в один захід.

Чим більші габарити моделі – тим ширший вибір у користувача, тим більша різноманітність розмірів доступна для друку. З іншого боку, "великогабаритні" принтери займають чимало місця, та й на вартості пристрою цей параметр помітно позначається. Крім того, при друку FDM/FFF (див. «Технологія друку») для великої моделі бажані більші сопла і більше висока швидкість друку – а ці особливості негативно впливають на деталізацію та погіршують якість друку невеликих виробів. Тому при виборі не варто гнатися за максимальними розмірами — варто реально оцінювати габарити об'єктів, які планується створювати на принтері, і виходити з цих даних (невеликий запас на крайній випадок). Крім того, відзначимо, що великий виріб можна друкувати частинами, а потім скріплювати ці частини між собою.

Найбільший об'єм моделі, яку можна надрукувати на принтері. Цей показник безпосередньо залежить від максимальних габаритів (див. вище) — зазвичай, він відповідає цим габаритами, помножений один на одного. Наприклад, габарити 230х240х270 мм будуть відповідати об'єму в 23*24*27 = 14 904 см3, тобто 14,9 л.

Конкретний зміст цього показника залежить від використовуваної технології друку (див. вище). Принциповими ці дані є для фотополімерних технологій SLA і DLP, а також для порошкового SHS: об'єм моделі відповідає кількості фотополімеру/порошку, яке потрібно завантажити в принтер для друку виробу на максимальну висоту. При меншому розмірі ця кількість може зменшуватися пропорційно (наприклад, для друку моделі в половину максимальної висоти знадобиться половина об'єму), однак деякі принтери вимагають повного завантаження незалежно від розмірів виробу. Зі свого боку, для FDM/FFF та інших аналогічних технологій об'єм моделі має швидше довідкове значення: в них фактичний витрата матеріалу буде залежати від конфігурації друкованого виробe.

Що стосується конкретних цифр, то обсяг до 5 л включно можна вважати невеликим, від 5 до 10 л — середнім, понад 10 л — великим.

Кінематика в 3D-принтерах — це спосіб організації руху друкувальної головки та стола по осях X, Y і Z. Від вибраної кінематики залежать швидкість, точність і надійність друку. Найбільш поширені типи:

— Bed Slinger (Core XZ). Тип конструкції, при якому стіл рухається вперед-назад (вісь Y), а головка з соплом переміщується вліво-вправо і вверх-вниз одночасно (осі X і Z). У такій системі рух по вертикалі (висоті) здійснюється не за рахунок підйому всього стола, як у деяких інших принтерах, а за рахунок самої головки. Це спрощує пристрій, робить його легшим та дешевшим, а також дозволяє друкувати високі деталі з хорошою стабільністю.

— Core XY. Просунута конструкція, в якій друкувальна головка рухається по горизонталі: вліво-вправо (вісь X) і вперед-назад (вісь Y), а стіл піднімається та опускається по висоті (вісь Z). На відміну від звичайних схем, тут рух головки забезпечується двома ременями, які працюють злагоджено і дозволяють їй переміщуватися швидко і плавно. Двигуни залишаються на місці, не їздять разом із головкою, тому вся рухома частина виходить легкою і не вібрує під час роботи. Це забезпечує високу швидкість друку, точність і акуратні шари, особливо на великих моделях. Простіше кажучи, CoreXY — це грамотна механіка для тих, хто хоче швидкий, тихий і якісний друк.

— Delta. Незвичайна і видовищна конструкція, де друкувальна головка підвішена на трьох вертикальних стійках із рухомими каретками. Ці каретки рухаються вгору і вниз, і завдяки їх з...лагодженій роботі головка переміщається в усіх напрямках: вліво-вправо (вісь X), вперед-назад (вісь Y) і вгору-вниз (вісь Z). Така система дозволяє досягти дуже плавних та швидких рухів, особливо добре підходить для високих моделей та складних вигинів. Дельта-принтери друкують швидко і тихо, але вимагають точної калібровки і налаштувань.

Важлива характеристика, яка визначає якість і деталізацію 3D-друку на РК-дисплеях (див. «Технологія друку»). Дозвіл LCD-матриці вказує на те, наскільки дрібні деталі та шари можна створити під час друку об'єктів. По суті це кількість пікселів, які пропускають світло через дану матрицю. Чим більше пікселів, тим більше деталізовані та дрібні об'єкти можна надрукувати. Найбільш якісний результат друку забезпечують моделі з високою роздільною здатністю матриці(від 6К і вище).

Найменша товщина одного шару матеріалу, який можна нанести за допомогою принтера.

У фотополімерних пристроях форматів SLA і DLP (див. «Технологія друку») значення цього параметра простий: це найменша висота переміщення робочої платформи за один цикл. Чим менше ця висота — тим кращою деталізації можна досягти на пристрої; втім, в подібних моделях ця висота в принципі невелика — переважно не більше 50 мікрон. А ось у пристроях на основі FDM/FFF і аналогічних технологій, що використовують сопла, зустрічаються і більші показники — 51 – 100 мікрон і навіть більше. Тут варто виходити з того, що невелика мінімальна товщина шару дозволяє ефективно використовувати невеликі сопла і досягати кращої деталізації. З іншого боку, підвищення деталізації знижує продуктивність, а для компенсації цього явища потрібно збільшувати швидкість друку за рахунок підвищення потужності (як нагрівання так і охолодження), що, зі свого боку, позначається на вартості. Тому при виборі варто виходити з реальних потреб: для предметів з відносно невисокою деталізацією нема чого шукати принтер з малою товщиною шару.

Окремо варто відзначити, що в принтерах FDM/FFF оптимальна товщина шару залежить від діаметра сопла (див. нижче) і специфіки друку — наприклад, для периметра «в одну лінію» без заповнення можна використовувати мінімальну товщину шару, тоді як для заповнення це не рекоменд...ується. Детальні рекомендації по оптимальній товщині шару для різних ситуацій можна знайти в спеціальних довідниках.

Швидкість друку, яка забезпечується 3D-принтером типу FDM/FFF (див. «Технологія друку»).

Швидкість друку в даному випадку – це максимальна кількість матеріалу, яка може пройти через штатне сопло за секунду. Чим вище це значення ( 150 мм/с, 180 мм/с, 200 мм/с, 500 мм/с і вище) — тим швидше принтер здатний впоратися з тим чи іншим завданням. Зрозуміло, фактичний час виготовлення залежатиме від конфігурації моделі та виставлених параметрів друку, але за інших рівних принтер з вищою швидкістю і на практиці працюватиме швидше. З іншого боку, збільшення швидкості вимагає підвищення потужності нагріву (щоб екструдер встигав розплавити потрібний обсяг матеріалу), потужності обдування (інакше пластик не встигне нормально застигнути), а також більше суворого контролю переміщення екструдера (щоб компенсувати інерцію від швидких рухів). Наприклад що в цілому даний параметр залежить від цінової категорії та спеціалізації пристрою, а спеціально шукати «швидку» модель стоїть у тих випадках, коли швидкість виготовлення має для вас вирішальне значення. В іншому випадку достатньо і моделі на 100 мм/с або 120 мм/с, а то й менше.