3D-ручка или компактный трёхмерный принтер — относительно молодой гаджет. Впрочем, сама индустрия объёмной печати появилась совсем недавно, поэтому развитие 3D-принтеров, как компактных, там и заводских, происходит прямо на наших глазах. Условным прародителем 3D-ручки можно считать строительный термоклеевый пистолет, пропускающий через нагревательный элемент ленту с расходные материалом, за счёт чего происходит склейка поверхностей.
Как это работает
Как правило, в корпусе ручки находятся приводной механизм, нагревательный элемент и сопло. Специальный пластик подаётся через отверстие в ручке, материал соприкасается с нагревательным элементом и выходит через сопло в виде расплавленного состава. Управляя ручкой, можно создавать как простые фигуры, так и сложные композиции. Причём, рисовать можно не только на горизонтальной поверхности, но и перемещая ручку в воздухе: пластик быстро застывает и получаются крепкие, скреплённые между собой конструкции. Для 3D-ручек выпускается специальный материал — ABS- и PLA-пластик, каждый вид имеет свои особенности и рабочую температуру. Как часто придется пополнять расходный материал — будет зависеть от частоты использования ручки, сложности композиции и задач, стоящих перед художником.
Новый вид ручных 3D-принтеров — ручки без нагревательного элемента. Принцип работы таких ручек схож с устройством фотополимерных ламп, используемых в стоматологии при установке пломб. Здесь через сопло экструдера проходит специальная смола, чувствительная к ультрафиолету. На выходе на жидкий материал воздействует фотоэлемент — нить моментально застывает. Используя такой принтер, художник получает практически бесшумный инструмент и не рискует получить ожог (сопло 3D-ручки с термоэлементом нагревается до 250 градусов).
Зачем
Большинство ручек производится для творчества и создания простых объёмных рисунков. Ошибочно полагать, что на этом их предназначение заканчивается: специальные 3D-ручки используются инженерами и врачами. С помощью устройства дорабатываются мелкие и сложные детали, элементы, стыки конструкций, напечатанных на заводских 3D-принтерах. В медицине хирурги используют «биоручки» — 3D-принтеры, печатающие полимерным материалом, смешанным с живыми клетками. Такими устройствами заделывают трещины в костях, повреждённые участки ткани.
Пользу 3D-ручек оценили не только художники, инженеры и врачи, но и педагоги: в Великобритании ручной трёхмерный принтер 3Doodler широко используется в школах и интернатах. В рамках творческой реабилитации объёмные поделки создают дети, страдающие аутизмом, реализующие с помощью гаджета свой потенциал.
«Такая арт-терапия предоставляет возможность детям реализовать себя. Для этого не обязательно быть хорошим художником или уметь чертить. Это позволит открыть их внутренний мир, а нам - изучить его».
— Дженнифер Бассин, терапевт реабилитационного центра для больных детей в Торонто (SickKids)
Сейчас на рынке 3D-ручек большое количество компактных принтеров, позволяющих создавать трёхмерные объекты как профессионалам, так и любителям. Обратим внимание на самые популярные модели на рынке.
1. 3Doodler
Трёхмерный принтер 3Doodler — первый в своём роде. Устройство появилось на Kickstarter пару лет назад и сорвало куш — почти 27 тысяч человек собрали 2,3 миллиона долларов при необходимых 30 тысяч. Пионер компактного 3D-печатания выглядит не совсем миниатюрным гаджетом, хотя в 2013 году габариты 3Doodler сравнивать было попросту не с чем.
Тут простое управление: кнопка включения-выключения (она же — переключатель режимов) и регулировщик скорости. 3D-ручка работает от сети, индикатор даст сигнал, когда устройство нагреется до необходимой температуры. «Медленный» режим предназначен для аккуратной, сосредоточенной работы (мелкие детали, сложные конструкции); в этом режиме пластик из ручки будет подаваться с небольшой скоростью. Во втором режиме всё с точностью наоборот. Ручка «ест» специальный пластик, который делится на два вида — ABS и PLA. Мастера 3D-рисования считают, что первый вид пластика нужно использовать при рисовании в воздухе, второй — на различных твёрдых поверхностях. Пластик, проходящий через экструдер (который накаляется до 270 градусов), моментально застывает при контакте с воздухом. 3Doodler имеет встроенный вентилятор, который охлаждает устройство (но сильно шумит). Спустя час работы рекомендуется дать инструменту остынуть.
Первая в мире 3D-ручка до сих пор пользуется популярности благодаря простоте работы и небольшой цене.
«3Doodler помогает ученикам развивать своё мышление и навыки решения проблем очень оригинальным способом. Это один из видов деятельности, при котором ребятам кажется, что они развлекаются, но на самом деле они обучаются основным техническим концепциям, желание создать что-либо мотивирует их проявлять свою инициативу».
— Шанелла Саед, школьный учитель из Лондона
Купить 3Doodler в Madrobots.ru
2. 3Doodler 2.0
3Doodler 2.0 — второе поколение ручного трёхмерного принтера, ставшего пионером в отрасли. Дудлер видоизменился — теперь его корпус сделан из анодированного алюминия, сам гаджет стал легче в четыре раза и компактнее. 3Doodler 2.0 всё также потребляет ABS- и PLA-пластик.
Теперь при работе с ним можно регулировать не только скорость подачи пластика, но и температуру нагрева экструдера — безграничный простор для художника и творца. Гаджет избавился от кулера, за счёт чего стал компактнее и гораздо тише — теперь за работой устройство не шумит, как бензопила, а, скорее, жужжит, как бормашина.
Купить 3Doodler 2.0 в Madrobots.ru
3. LIX Pen
3D-ручка LIX Pen появилась на свет благодаря краудфандингу, как и 3Doodler. Внешне устройство напоминает обыкновенную шариковую ручку, у LIX Pen небольшой размер, вес составляет всего 35 грамм. Благодаря устройству механизма ручка потребляет меньше энергии, чем аналоги. Экструдер LIX Pen напоминает собой наконечник паяльника, чуть выше расположены две кнопки управления скоростью — при нажатии на одну из них пластик подаётся быстрее или медленнее. Устройство потребляет тот же ABS- и PLA-пластик, однако его расход заметно экономичнее, чем у 3D-ручек конкурентов. Пожалуй, главная отличительная черта гаджета — питание от USB, а не от сети. Благодаря этому устройство можно подключить к ПК. Рабочая температура — 150 градусов.
Стоит отметить, что пластик в LIX Pen на воздухе застывает не очень быстро, поэтому рисовать ручкой нужно аккуратно и неспеша. Не очень высокая скорость застывания пластика и отсутствие дополнительных настроек компенсируются компактностью, экономичностью и простотой использования.
4. Creopop
Creopop по принципу действия значительно отличается от остальных 3D-ручек. Дело в том, что ручка не содержит нагревательного элемента: печать объёмных конструкций происходит за счёт воздействия ультрафиолета на специальную смолу. Эта смола подаётся через кончик ручки, попадает под воздействие ультрафиолета и тут же застывает. Данная особенность позволяет рисовать ручкой детям без опаски, что ребёнок обожжётся раскалённым пластиком. Как результат — никакой опасности, шума и запаха, исходящего от плавления расходного материала.
Cмолой можно легко рисовать прямо на дисплее планшета, заранее выведя на него трафарет.
Ещё один плюс гаджета — автономность. Creopop не надо подключать к сети или USB-интерфейсу во время работы — гаджет работает на аккумуляторах, а поэтому использовать его можно в любом месте. Кстати, светочувствительная смола имеет несколько видов. Например, производитель предлагает смолы, которые магнитятся, светятся в темноте или меняют цвет при освещении. Это значительно расширяет пространство для творчества: можно рисовать прямо на холодильнике (и рисунок застынет) или кружке (рисунок будет менять цвет).
5. Myriwell
Myriwell работает с ABS-пластиком, который подаётся через сопло ручки, раскаляется до 230 градусов (или 60, в зависимости от режима) и моментально застывает. Несмотря на то, что продукт позиционируется как 3D-принтер для любителей, ручка может печатать с разной скоростью и температурой. Подключается устройство к обычной сети. Блок питания Myriwell имеет встроенный предохранитель о перепадов напряжения. Имеется защита — если вы забыли выключить ручку, она сама перестанет нагреваться и перейдёт в спящий режим. У гаджета относительно большой корпус, однако он хорошо лежит в руке. Ручка поставляется в разных цветовых оформлениях.
6. Myriwell RP100B
В новом поколении ручка Myriwell «научилась» печатать ещё и PLA-пластиком. К тому же, Myriwell RP100B получила LCD-дисплей, с помощью которого стало проще контролировать температуру и скорость печати. Компактный принтер стал в три раза легче первой версии Myriwell, улучшилась эргономика. Проработаны и внутренние элементы ручки — например, экструдер теперь нагревается до максимальной температуры быстрее — всего за 30 секунд. Из соображений безопасности ручка «уходит спать» через 5 минут простоя. Естественно, всё это сказалось на цене.
В комплекте Myriwell RP100B есть трафареты для объёмных рисунков. Ручка также поставляется в четырёх цветах.
Купить Myriwell RP100B в Madrobots.ru
7. Funtastique One
Компактный трёхмерный принтер был сконструирован с оглядкой на лидера и пионера рынка — 3Doodler. Корпус ручки внешне похож на корпус 3Doodler первого поколения, он выполнен из soft-touch-пластика, что положительно сказывается на эргономике. Ручка поставляется в нескольких цветах. Для Funtastique One подходят как ABS-, так и PLA-пластик, который нагревается до температуры в 240 градусов. Температуру, как и скорости подачи расходного материала — нити, можно регулировать. Ещё одна отличительная особенность ручки — это небольшой LCD-экран. На нём отображается информация о температуре и скорости подачи, что очень удобно и важно при настройке оборудования. Кстати, при работе ручка почти не шумит.
8. Polyes Q1
Ещё один представитель рынка 3D-гаджетов с технологией холодной печати. Ручке Polyes Q1 «дали жизнь» пользователи Kickstarter, собрав на проект гаджета почти 150 тысяч долларов. Расходный материал Polyes Q1 — специальная смола, застывающая под воздействием ультрафиолета. В работе устройство автономно и работает на аккумуляторе, которого хватает примерно на час творчества. У чудо-смолы Polyes Q1 те же свойства, что у расходного материала Creopop: она моментально застывает, имеет несколько цветов, ею можно рисовать даже на коже ребёнка. Для безопасности при работе рекомендуется надевать специальные очки, которые защищают глаза от воздействия фотоэлемента. Кроме того, устройство автоматически отключится, если ребёнок вздумает направить сопло ручки с фотоэлементом себе в глаза.
