Готовый перевод Low-cost 3D Printing for Science, Education and Sustainable Development / Доступная 3Д печать для науки, образования и устойчивого развития: 5. Plug and play, наборы для сборки и готовые 3D-принтеры

Гая Фьор
Сотрудник отдела распространения научных знаний МЦТФ, сайт 32b.it, Триест, Италия
gfiorfior@gmail.com

На момент написания этой книги (апрель 2013 г.) производители дешёвых 3D-принтеров заполонили рынок несметным количеством товаров — буквально сотнями моделей разной функциональности и цены.

Определив, какая из них больше подходит для наших нужд, во многих случаях мы снова окажемся перед выбором: купить принтер полностью собранным или в виде набора для сборки, т.е. комплекта из двигателей, осей, приводов, гаек, болтов и других аппаратных средств с более или менее подробными инструкциями для монтажа всего этого в (будем надеяться) функционирующее устройство.

(подпись к фото) Набор для сборки и полностью собранный CB-printer

На рынке есть и третий тип дешёвых 3D-принтеров, который называется «Plug’n'play» (англ. «Подключил и работай»). Метка Plug’n'play раньше стояла только на очень дорогом «профессиональном» оборудовании, а сейчас появилась и в дешёвом сегменте, на 3D-принтерах стоимостью меньше 1000€. Такие принтеры обычно выглядят более усовершенствованными, они сконструированы так, чтобы свести к минимуму возможность ошибки пользователя... но вместе с тем и его свободу. Интерес к 3D-печати так велик, что многие проекты на Kickstarter [1] и Indiegogo [2] (т.е. общественно финансируемые проекты, размещённые на двух очень популярных веб-сайтах), каким-либо образом связанные с этой темой, собирают гораздо больше денег, чем хотели. 3D-принтер RoBo (410€) получил 1300% от запланированной суммы [3]. Его описали как «3D-принтер с открытыми исходниками, которым можно пользоваться независимо от уровня знаний и навыков», «простой в использовании, лёгкий в сборке».

Cubify рекламирует [4] свой принтер Cube (1080€) так: «Простота plug and play: оценен журналом MAKE как "самый простой в использовании" и "самый надёжный" 3D-принтер. Прямо из коробки — вы можете сразу начать настройку Cube. Просто включите его и вперёд. Единственный 3D-принтер, признанный безопасным для домашнего использования взрослыми и детьми».

Up! PP3DP (Up! Mini 709€, Up! Plus 1183€) заявляет [5]:«В основе Up! Mini — простота традиционного струйного принтера. У него всегда готовая к работе печатающая головка, выдвижная печатная платформа и пристёгивающаяся бобина с материалом. У вас есть всё, чтобы приступить к реализации своих великих замыслов в практичных трёхмерных моделях из прочного АБС+-пластика».

Обратная сторона решений plug and play — ограниченные возможности изменения параметров печати объекта. На таких принтерах часто стоит фирменный софт, который делает их использование проще за счёт сокращения настраиваемых параметров. Например, клиентское ПО Cubify [6] регулирует заводской настройкой толщину слоя, скорость печати и расходные материал. И хотя эти значения могут быть идеальными для печати объектов, представленных на фирменном сайте, они выступят ограничениями, как только пользователь перейдёт от первых простых примеров к чему-то более сложному.

Некоторые принтеры типа plug and play работают только с фирменными картриджами пластиковой нити, которые гораздо дороже обычных бобин и предлагают на выбор намного меньше цветов.

Если не принимать во внимание принтеры типа plug and play (что я советую сделать, если вы видите в 3D-печати нечто большее, чем просто модное веяние), ассортимент устройств всё равно остаётся широким, к тому же у многих производителей можно выбрать между готовым принтером и набором для сборки.

В чём их главные отличия?

Цена
Очевидно, что готовый принтер будет стоить дороже, чем набор для сборки, уже просто потому, что сборка требует трудовых затрат.

Разница в цене может быть огромной. Судя по найденным нами примерам — от 13% до 42% для смонтированной и калиброванной версии. Купив набор для сборки, вы сэкономите приличную сумму денег.

(подпись к таблице)
Сравнение цен на готовые 3D-принтеры и наборы для сборки.
Цены взяты с сайтов производителей в апреле 2013 года.

Но дело не только в экономии пары сотен долларов. Сборка своего собственного принтера даст возможность глубже понять принцип его работы. Это пригодится нам, когда мы (рано или поздно) не сможем получить от него то, что хотим. К тому же даже превосходно работающие принтеры нуждаются в регулярных калибровках: возможно, потребуется подтянуть ремни или выровнять печатную платформу, чтобы объект надёжно держался на её поверхности и печать не искажалась.
Плюс множество настроек, которые придётся делать ещё чаще: потребуется калибровка осей, засорится экструдер или возникнет необходимость отрегулировать проталкивающий нить механизм, чтобы подача стала более плавной.
Всё это и многое другое — обычные вещи [7], которые могут случиться с принтерами любого класса, в том числе с теми, о которых заявляют: «...мы убираем барьеры на пути к 3D-печати, поставляя каждое устройство полностью собранным и готовым к печати прямо из коробки» [8].

Покупка собранного и калиброванного принтера не защищает пользователей от этих проблем, потому что они в равной степени могут произойти как с полностью готовым принтером, так и с его версией DIY (Do-It-Yourself т.е. "Сделай сам"). Анализируя информацию на форумах, которые производители создают для поддержки своих пользовательских сообществ, вы наверняка найдёте многие проблемы (и успешные решения), возникающие в ходе использования принтера, и получите более полное представление о том, что следует ожидать от этой покупки.

Время сборки и технические сложности

Наборы обычно продаются с уже припаянными электронными деталями, нужно «всего лишь» собрать механические части. Для некоторых наборов понадобятся ручные и электрические инструменты, а иногда и навыки пайки. Это может вызвать сложности или, по крайней мере, привести к покупке новых инструментов. В большинстве наборов точно указано, что нужно для сборки. Часто к ним прилагается несколько отвёрток, шестигранников или гаечных ключей нужного размера.

(подпись к фото)
Пайка нагреваемой платформы принтера PortaBee

У первых компаний ещё было время на то, чтобы доработать схему монтажа и тем самым упростить использование устройства. Так, для сборки Ultimaker [9] (продаётся с мая 2011 г.) нужно всего два шестигранника (один из них уже есть в наборе) и разводной гаечный ключ. Для более нового CB-printer [10] (первые прототипы появились в августе 2012 г.) уже потребуется широкий набор инструментов, в том числе молоток, плоскогубцы, полный набор отвёрток, шестигранников и гаечных ключей, клепальный молоток, напильник, клей… и фантазия, чтобы понять скудные инструкции.

Как правило, для полного монтажа принтера надо сделать много мелких действий, описание которых часто оказывается разбросанным по разным частям руководства по сборке. В хороших руководствах указывается примерное время, необходимое на каждый этап сборки, а пользователей просят присылать отзывы, чтобы уточнить описание. Как правило, на полную сборку уходит от 6 до 20 часов, в зависимости от сложности принтера и технических навыков. Чтобы не прогадать, я рекомендую выделить на это дело целые выходные и учесть, что нужна большая чистая поверхность и полный порядок. Вам придётся монтировать огромное количество мелких деталей, и потеря важного компонента, с которым вдруг решит поиграть ваш кот, может привести к разочарованию во всей затее.

Документация

У некоторых относительно старых компаний, таких как Ultimaker, есть очень подробная вики-документация [11] с фотографиями и пошаговыми инструкциями для сборки. Также весьма полезны пользовательские комментарии и поиск видео процесса сборки — они помогают понять сложные моменты.
Часто бывает так, что к самым первым версиям принтера делают очень подробную документацию, но при выпуске новых наборов для сборки её не обновляют. Это ужасно сбивает с толку, потому что новые детали в наборе не совпадают с теми, которые описаны в руководстве. Пока разберёшься в проблеме, потеряешь кучу времени.
В то время как к самым распространённым моделям принтеров обычно можно найти много официальной и неофициальной документации, у развивающихся компаний иногда нет времени на что-то другое, кроме актуального проекта, и поэтому они предлагают только схематичные инструкции, не учитывающие проблемы, с которыми может столкнуться пользователь. Если обычный поиск по сети не даёт возможности понять, как происходит сборка, и если вы не можете найти пользовательские обзоры и отзывы об устройстве, это плохой признак, который стоит учесть при выборе принтера.

(Подпись к фото) Разница между документацией и реальными компонентами

Рекомендации

Часто за новым 3D-принтером стоит довольно молодая и неопытная команда инженеров и программистов, у которых мало или совсем нет опыта в торговле. Поддержка пользователей может происходить с полным энтузиазмом или наоборот, приносить одно разочарование, но в любом случае очень важно внимательно проверить содержимое покупки, как только вы её получите. Сборка принтера, несомненно, будет трудоёмкой. В зависимости от того, сколько у вас свободного времени, на выполнение задачи может потребоваться целый месяц. В двух разных случаях мы выяснили, спустя почти месяц после прибытия коробки, что в ней чего-то не хватает. В первом случае, когда не оказалось инструкции и её нечем было заменить, поскольку не было никакой онлайн-документации, производитель отправил нам курьерской доставкой компакт-диск, а по электронной почте файл PDF. Во втором случае, когда не хватало нескольких деталей, компания ткнула нас носом в условия предоставления услуг, где было написано, что у пользователя 14 дней после даты доставки на то, чтобы сообщить о недостающих деталях, и вынудила нас заплатить за компоненты, пропавшие по её вине.
Проверка компонентов набора чрезвычайно важна и сохранит деньги и время, когда вы приметесь за его сборку.

Сборка Ultimaker

Заключение

Когда волнение от распаковки угаснет и перед вами окажется огромная куча деталей, которые должны быть соединены в функционирующее устройство, безусловно, может возникнуть чувство ужаса или, по крайней мере, собственной неполноценности. Но если у вас есть время и терпение собрать свой 3D-принтер, то это будет наилучшим выбором по сравнению с покупкой готовой модели. Принтер, скорее всего, придётся часто настраивать и корректировать и иногда покупать компоненты для замены или, быть может, усовершенствования каких-нибудь деталей. Собрав его своими руками, мы получим знания, которые будут необходимы для решения всех этих грядущих проблем и послужат нам подспорьем при усовершенствовании его функций.
Хотя покупка готового устройства, несомненно, приблизит тот момент, когда мы приступим к печати, и поначалу всё упростит, она не поможет решить все эти грядущие проблемы, которые всё равно возникнут.

Набор инструментов, использованный для сборки CB-printer

В качестве предостережения: если вы не уверены в своих навыках сборки, примите во внимание, что гарантия производителя на готовый принтер и на набор для сборки может отличаться. На сайте одного из поставщиков это сформулировано так [12]: «Пожалуйста, поймите, что мы не можем и не будет гарантировать исправную работу конечного продукта, собранного пользователем».

(Подпись к фото) Когда двух рук недостаточно

Ссылки
1. http://www.kickstarter.com
2. http://www.indiegogo.com
3. http://www.kickstarter.com/projects/1682938109/robo-3d-printer
4. http://cubify.com/cube/
5. http://www.pp3dp.com
6. http://hothardware.com/Reviews/The-Definitive-3D-Printer-Roundup-Cubify-Up-
Solidoodle/?page=2
7. http://therealtonystark.blogspot.ca/2013/04/solidoodle-2-review.html
8. http://www.solidoodle.com
9. http://wiki.ultimaker.com/Mechanics_build_guide
10. http://cb-printer.com/pl/
11. http://wiki.ultimaker.com/Mechanics_build_guide
12. Ultimaker kit disclaimer: https://shop.ultimaker.com/en/ultimaker-kits/ultimaker-kitnew.html?options=cart

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/41907/160861

Переводчики: aks_id, kindra