Порівняння Anycubic Photon Mono M7 Pro vs Anycubic Photon D2

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. При необхідності лінії в межах одного шару укладаються пліч-о-пліч, формуючи суцільну поверхню необхідної площі; для елементів, що знаходяться на вазі, 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 рі...зноманітність 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 на вазі, 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.

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.

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, що забезпечується 3D-принтером типу LCD (див. «Технологія друку»).

За цим параметром зазвичай мається на увазі кількість матеріалу або шарів, які принтер здатний створити за одну годину. Чим вища швидкість друку ( 70 – 80 мм/год, понад 80 мм/год) тим швидше принтер зможе завершити друк об'єкта, але при цьому швидкість також може впливати на якість друку. Більш висока швидкість нерідко призводить до менш детальних і грубіших друкованих об'єктів, тоді як нижча швидкість ( до 60 мм/год, 60 – 70 мм/год) забезпечує більш високу якість і більш точні деталі. Вибір оптимальної швидкості залежить від конкретних вимог до друкованого об'єкта та бажаної якості тривимірного друку.

Наявність принтера власного екрана. Конкретний функціонал такого екрану може бути різним – від найпростішого індикатора на кілька знаків та службових символів до повноцінної кольорової матриці, здатної відображати написи, малюнки тощо; ці нюанси варто уточнювати окремо. Однак у будь-якому випадку ця особливість дає додаткову зручність в управлінні: на екран може виводитися різна службова інформація, яка допомагає користувачеві в налаштуванні параметрів друку та контролю процесу.
Окремо підкреслимо, що сенсорні дисплеї до цієї категорії не входять, вони вказуються як окрема функція. А ось розмір екрану впливає на комфорт при роботі з пристроєм.

Зустрічаються і моделі із сенсорним екраном, на кшталт тих, що застосовуються у смартфонах та планшетах. Такій дисплей є повноцінним засобом керування, при цьому він зручніший і функціональніший, ніж традиційні варіанти на кшталт кнопкових панелей: на екран можна виводити найрізноманітніші елементи керування (кнопки, повзунки, списки тощо), підбираючи оптимальний набір цих елементів під конкретну ситуацію. Крім того, сам екран зазвичай має кольорову матрицю з досить високою роздільною здатністю, що дає можливість відображати велику різноманітність службових даних – аж до малюнків та схем. Завдяки цьому через подібний дисплей може здійснюватися більшість функцій керування принтером; деякі моделі з таким обладнанням можуть працювати навіть без підключення до комп'ютера. До недоліків сенсорних дисплеїв можна віднести...більше високу вартість, ніж у звичайних, тому що керування через комп'ютер зазвичай все одно виходить більше практичним та наочним. Отже, дана функція зустрічається в наш час порівняно рідко.

Номінальна споживана потужність принтера, фактично — найбільша потужність, споживана агрегатом в штатному режимі роботи.

Даний показник безпосередньо пов'язаний з характеристиками пристрою, перш за все загальною продуктивністю. Проте загалом 3D-принтери є порівняно економною технікою: серед рішень, що не належать до спеціалізованого промислового обладнання, вкрай рідко зустрічаються значення вище 1 кВт, і навіть в самих продуктивних моделях цей показник не перевищує 3 кВт. Для таких потужностей, цілком достатньо звичайної побутової розетки, так що звертати увагу на споживану потужність доводиться переважно в специфічних випадках, наприклад, при оцінці навантаження на стабілізатор напруги або джерело резервного живлення.