Привет, Хабр! Меня зовут Александр Фокин, я лидер по стратегии в ИТ-кластере «Развитие инфраструктуры», занимаюсь стратегическим менеджментом и технологической трансформацией. В прошлом у меня есть образование и опыт трехмерного моделирования, поэтому всегда с интересом наблюдал за развитием аддитивных технологий и 3D-печати. В 2024 году я купил первый 3D-принтер, а теперь планирую приобрести еще два (и это не шутка). Сегодня расскажу и покажу, что я напечатал за эти полтора года. Залетайте!

В 2010-х годах 3D-принтеры были чем-то вроде ноу-хау и стоили запредельно дорого. В последние годы качество 3D-печати выросло, а устройства и материалы стали доступны простым смертным. Думаю, через пару лет 3D-принтеры будут уже как микроволновки — в каждом доме и каждой семье. А производители техники начнут делиться с нами файлами для печати всевозможных запчастей и улучшений для устройств — прецеденты уже есть.

Возможно, для кого-то это не аргументы: мол, зачем распечатывать, если все есть на маркетплейсах? Но если вы любите делать что-то руками (вязать носки, рисовать картины, строить дачу каждое лето), испытываете кайф от создания и вот этого слияния с бесконечно вечным, можете не ждать осуществления моего пророчества и начать знакомство с 3D-печатью уже сейчас. Вот прямо с этого текста.

Это я распечатал человеческий череп для племянницы, которая учится в Академии Штиглица
Это я распечатал человеческий череп для племянницы, которая учится в Академии Штиглица

3D-печать дома: проще, чем кажется

В прошлой квартире почти всю мебель я сделал своими руками — просто потому что мне нравится создавать что-то самому.  Переехав в дом, я увлекся 3D-печатью, и делать это стало еще проще. Например, нужен мне какой-нибудь крепеж именно по моим размерам, и я просто моделирую его и распечатываю. Через несколько минут (или часов) он уже у меня.

Для старта я выбрал технологию послойного наплавления (Fused Deposition Modeling, FDM) — это когда нагретая пластиковая нить постепенно наслаивается, и объект приобретает нужную форму. Недорогие домашние принтеры обычно так и работают.

В будущем, возможно, я выйду за пределы квартиры и заведу себе мастерскую, чтобы освоить и более сложные технологии — например лазерную резку, работу с деревом и другими пластиками или смолами. Но это уже совсем другая история, а пока вернемся к домашней 3D-печати.

Для самого простого FDM-принтера не нужны отдельное помещение, промышленная вытяжка и т. п., а печатать с его помощью сможет любой новичок — даже без навыков трехмерного моделирования. Это утверждение проверено на практике: первый 3D-принтер купил не себе, а в подарок 10-летнему племяннику. Ребенок быстро освоил трехмерную печать — и до сих пор пользуется этим принтером, хотя с момента покупки прошло 2 года.

В общем, процесс затягивает людей любого возраста, материалов для изучения и готовых моделей для печати хватает, а для фантазии вообще нет ограничений. Далее расскажу обо всем по порядку.

В тексте не будет рекламы, только мой личный опыт и впечатления. Если у вас тоже есть опыт в 3D-печати, обязательно поделитесь им в комментариях. А если вы новичок, смело задавайте вопросы. Постараюсь на все ответить.

Мой первый 3D-принтер: факты и впечатления

После недолгих поисков мой выбор пал на компактную модель от китайского производителя — Bambu Lab A1 mini. Все, кто хоть как-то в теме 3D-печати, знают, что «бамбуковые» принтеры сейчас на вершине популярности. И не просто так.

Bambu Lab — практически Apple среди разработчиков 3D-принтеров. Философия бренда проста — освободить пользователя от лишних заморочек со сборкой и настройками. Устройства работают сразу «из коробки»: отправляете готовую цифровую модель в печать — и получаете классный результат.

Но вернемся к моему минику — кстати, вот и он.

Bambu Lab A1 mini в деталях. Источник: Bambu Lab Wiki
Bambu Lab A1 mini в деталях. Источник: Bambu Lab Wiki

Характеристики

Bambu Lab A1 mini поддерживает многоцветную печать (если добавить модуль AMS), работает шустро, а к качеству изделий при соблюдении нужных условий не придраться. Весит не больше 5,5 кг и занимает немного места (34,7×31,5×36,5 см) — то, что нужно для дома.

Bambu Lab A1 mini

Материал печати

Пластиковая нить

Технология печати

FDM / FFF

Корпус принтера

Открытый

Диаметр нити

1,75 мм

Кол-во печатающих сопел

1 шт.

Температура экструдера

300 °С

Температура стола

80 °С

Область печати

180×180×180 мм

Направляющие

Рельсы

Скорость печати / выращивания

500 мм/с

Полноцветная печать

Нет

Количество цветов

4

Видеокамера

Да

Контроль наличия пластика

Да

Система возобновления печати

Да

Сопло

0,4 мм

Оптическая система

Низкоскоростная камера (до 1080P), поддержка замедленной съемки

Поддерживаемые форматы файлов

.STL, .OBJ

Совместимые ОС

Windows, Mac OS, Linuх

ПО

Bambu Studio, SuperSlicer, PrusaSlicer, Cura

Это основные характеристики 3D-принтера Bambu Lab A1 mini. Больше можно посмотреть здесь.

В комплекте с принтером сразу идет моток полимерной нити (филамента) — так что для тестовой печати уже все есть.

Запуск

Путь от распаковки до запуска у меня занял не больше 20 минут:

✔️ Включил принтер в розетку.

✔️ Установил на ПК программу Bambu Studio.

✔️ Зашел на MakerWorld (платформа для совместного создания 3D-моделей), выбрал готовую модель.

✔️ Открыл 3D-модель в Bambu Studio и отправил в печать.

Все! То же самое можно сделать со смартфона через приложение Bambu Handy.

Пользователи MakerWorld могут сразу открывать 3D-модели в Bambu Studio. Ссылка на панду
Пользователи MakerWorld могут сразу открывать 3D-модели в Bambu Studio. Ссылка на панду

Для продвинутых пользователей в Bambu Studio есть слайсер для нарезки 3D-моделей с простым и понятным интерфейсом.

Что еще важно:

— Bambu Studio также открывает модели из других слайсеров (SuperSlicer, PrusaSlicer, Cura), экспортирующих стандартный G-код. Но некоторые расширенные функции могут не поддерживаться: специфичные настройки печати, дающих тонкий контроль не переносятся, по сути импортируется только геометрия.

— MakerWorld — продукт Bambu Lab, работать с ним легко и приятно. Но на нем база готовых моделей не заканчивается. Можно погулять по Printables или Cults 3D — там тоже много полезного.

Расходники

Мой принтер работает с четырьмя видами материалов:

  • PLA — биоразлагаемый пластик с коротким сроком службы. Наиболее распространенный материал для 3D-печати, хорошо дружит с красителями.

  • PETG — модификация PET-пластика, который используют для производства бутылок, пищевых контейнеров и т. п. Более прочный и термостойкий, чем PLA.

  • TPU — термопластичный полиуретан. Хорош для печати гибких и эластичных объектов — детских игрушек, чехлов для гаджетов, комплектующих к сантехнике и т. д.

  • PVA — вспомогательный материал. Полностью растворяется в воде, необходим для печати деталей со сложными углами и формами, выполняет роль разделителя.

Для базовых нужд этого хватает. Но если хотите делать что-то более крепкое, использовать усиленные материалы с карбоном или стекловолокном, стандартное сопло этой модели не подойдет (дальше расскажу, что с этим делать).

Все материалы идут в катушках. Можно выбрать цвет и вес — я обычно сразу беру килограммовые.

На маркетплейсах представлено много производителей, но я предпочитаю нити Bambu Lab — они сразу закладывают в ПО профили работы с тем или иным материалом: настройки температуры, охлаждения, ретракции и экструзии. Так что результат будет максимальный.

Профили для материалов других крупных брендов в Bambu Lab тоже есть
Профили для материалов других крупных брендов в Bambu Lab тоже есть

Мой опыт «экспериментов» с материалами других фирм был неудачным. К сожалению, на рынке сейчас достаточно нитей кустарного производства, так что к покупке можно рекомендовать единицы.

Пробы пера: фигурки Marvel, держатели, игрушки, кофейный стафф и не только

Принтер мне доставили раньше, чем пришли катушки. Так что первое время я тренировался на материале, который выслал мне производитель. И, собственно, первым делом доапгрейдил сам принтер: сделал ручки, скребки, которыми буду отделять напечатанные объекты от стола, напечатал корзинку для отходов. А уже потом начал решать более глобальные задачи.

На работе у нас есть прикольный проект с геймификацией, где сотрудники выбирают себе аватаров из вселенной Marvel. Сначала — в веб-версии, а потом получают еще и лично в руки. Статуэтки этих супергероев я как раз печатаю на 3D-принтере. Фигурки сделаны в стиле Funko POP — они небольшие, 10–15 см, выполнены из серого пластика, чтобы каждый мог раскрасить так, как ему или ей хочется.

Такую фигурку 3D-принтер печатает около трех часов
Такую фигурку 3D-принтер печатает около трех часов

Сгенерировать изображения в заданном стиле помог ИИ, но только фронтальную часть. Трехмерную модель сделал уже я сам, а дальше — дело техники. Учитывая, что фигурки сложной формы, для их печати нужны те самые поддержки из PVA-пластика, которые растворяются в воде без следа — так я познакомился с новым материалом. А сами фигурки продолжаю печатать — практически непрерывно.

А вот и еще статуэтки для мероприятия
А вот и еще статуэтки для мероприятия

Bambu производит DIY-наборы, где часть деталей нужно напечатать, а часть уже готова — лампочки, провода, двигатели. И потом это все собирается по инструкции во что-то прикольное.

Так детская горка, где автоматически катаются шарики и поднимается элеватор, стала моим самым сложным и интересным изделием. Спасибо моей полуторагодовалой дочери. Сейчас я заказал набор для робототехники от Bambu — будем собирать с дочк��й движущиеся модели.

Горка, которая съела около 3 кг пластика. На печать ушло 37 часов
Горка, которая съела около 3 кг пластика. На печать ушло 37 часов

Дальше я экспериментировал с более прочными материалами с добавлением углерода. Для этого пришлось заменить текущее сопло на каленое. Оно позволяет работать с большей температурой и устойчиво к абразивам, которые содержат карбоновые нити.

Таким образом я напечатал крепление к столу для ноутбука и держатель для AMS lite — системы автоматической смены филамента, чтобы повесить ее на стену.

Настенное крепление с углеродным волокном
Настенное крепление с углеродным волокном

А еще я большой любитель кофе — перебрав множество способов его приготовления, остановился на классической рожковой кофеварке. В этом способе приготовления используется масса инструментов: кофемолки, темперы, разравниватели, распределители, трихтеры, сетки. Как вы уже догадались, часть этого можно напечатать или знатно прокачать. Например, я изготовил себе WDT-Tool из игл для акупунктуры и матового  PLA пластика. 

За год я сделал более 100 моделей и потратил порядка 30 кг филамента. Много это или мало — не знаю, учитывая, что коммерческих целей мое хобби сейчас не имеет.

Браслет для жены
Браслет для жены

А теперь честно про сложности

Вот пример дефекта при печати как раз крепления из материала с углеродом
Вот пример дефекта при печати как раз крепления из материала с углеродом

К счастью, их немного. Назову самые типичные проблемы и нюансы.

Засорение сопла периодически случается у всех 3D-принтеров. Нити несовершенные, в них бывают пузырьки воздуха и пыль. В лучшем случае сопло можно прочистить, в худшем — приходится менять. Чтобы продлить срок службы сопла, важно использовать качественные материалы от проверенных производителей. Но это вы и без меня знаете.

Материалы, которые требуют особого подхода. Например, TPU-пластик — мягкий и пластичный, как резина, для него нужно подбирать специальные настройки скорости печати, температуры плавления и т. д., не такие, как для PLA, например. Если использовать нить от Bambu, принтер автоматически возьмет в работу профиль работы с материалом. А если другого производителя, то и выбор нити, и параметры печати нужно задавать вручную.

В комьюнити MakerWorld участники постоянно делятся не только готовыми моделями, но и удачными настройками профиля для разных нитей. Так что проблема в общем-то решаема.

Для уникальных изделий все же нужны навыки 3D-моделирования. Коллекция готовых решений благодаря сообществу печатников большая. Но все, что нужно создавать под свои задачи, определенной формы, с конкретными параметрами, нужно проектировать самостоятельно. В этом и боль, и прелесть 3D-печати.

Если запрос не очень сложный, на том же MakerWorld по ключевым словам можно найти что-то максимально близкое и скорректировать параметры изделия в слайсере. Так, например, мне была нужна ручка для сковороды — естественно, проектировать ее с нуля я не стал. Нашел похожую модель и немного изменил параметры — при желании с такой задачей справится даже новичок.

Не все получается с первого раза. Что-то обязательно пойдет в мусорку — это почти всегда случается при работе с новыми материалами. На успех печати может повлиять даже открытая форточка: небольшое изменение температуры тут же скажется на качестве изделия. Та же история с настройками: ошибся или забыл поменять — считай, работа насмарку. Но это чисто по невнимательности, со временем таких факапов будет меньше.

Как видите, все не так уж и страшно.

Головоломка в подарок другу
Головоломка в подарок другу

Подытожим

Мой совет: хотите заняться 3D-печатью и не сойти с ума — выбирайте технологию с максимально низким порогом входа. И это FDM-печать.

✔️ Специальные технические навыки и три высших образования не нужны. С программным обеспечением разберется даже подросток.

✔️ FDM-принтер занимает минимум места в доме. Понадобится отдельный столик, а не помещение.

✔️ Не сведет с ума удушливым запахом (как, например, смоляной принтер). Работать в одной комнате с таким устройством точно можно.

✔️ Стоит недорого: в среднем 20–30 тыс. Если хобби не зайдет, просто продадите принтер.

Мой принтер на удивление оказался еще и не слишком шумным: примерно как посудомоечная машина. Могу печатать детали даже когда в соседней комнате спит маленькая дочь. Про остальные машины ничего сказать не могу, но лучше разузнать этот момент заранее.

Что ж, теперь время вопросов и комментариев. С интересом прочитаю и отвечу. Всем 3D!