Что такое 3D-ручка и как ее выбрать?

3D-ручкой в наши дни вряд ли кого удивишь, однако и по сей день многие считают их лишь игрушкой. Это не совсем так. Постараемся дать описание этому гаджету, расскажем, в каких сферах он используется и поможем выбрать оптимальную модель.

Идея создать аддитивную ручку для рисования пришла в голову двум парням из Америки. Это случилось, когда их 3D-принтер сломался как раз тогда, когда им нужно было заделать незначительный дефект в уже готовом изделии. В результате был собран первый прототип современной 3D-ручки. Чтобы привлечь финансовые инвестиции, данный проект был представлен на краудфандинговой площадке Kickstarter. Неожиданно он получил большой отклик, и уже в 2012 году начался серийный выпуск новых гаджетов под названием 3Doodler.

Визуально 3D-ручка выглядит как самая обычная двухмерная, но чуть большего размера. Она позволяет рисовать слой за слоем и создавать объёмные объекты непосредственно в воздухе. Это может быть что угодно — макеты, копии реальных изделий уменьшенных размеров, запчасти и многое другое.

Конечно, по своей производительности 3D-ручка существенно уступает 3D-принтеру. В отличие от последнего она не может создавать сложные фигуры. Тем не менее прибор имеет внушительный перечень достоинств.

• Маловесность — современные гаджеты весят в пределах 40-50 г, поэтому удержать их в руке могут даже дети.
• Компактность — эргономичная конструкция позволяет брать ручку с собой на отдых. К тому же это дает возможность создавать модели даже в самых труднодоступных участках.
• Вариабельность способов питания — самые современные аппараты укомплектованы батарейками, это делает возможным работу в зонах, где доступ к электросети ограничен.
• Цена — является существенным аргументом в пользу 3D-ручки. При всей схожести функционала с 3D-принтером стоимость ручки на порядок дешевле.

Используя аддитивную ручку, ребёнок улучшает моторику рук. Такие занятия способствуют развитию фантазии, пространственного, образного и абстрактного мышления. Ребёнок получает технический навык самостоятельного создания объёмных игрушек. Такие занятия можно смело отнести к ранней профориентации.

Выделяют два базовых метода объемной печати 3D-ручкой — холодный и горячий. Как следствие, и сами приборы называют холодными либо горячими.

Механизм работы основан на использовании полимерного сырья, которое в процессе обработки плавится и преобразуется в тонкую нить. Под действием естественного охлаждения она застывает и формирует модель. Такой же пластик применяется в 3D-принтерах.

Это простое устройство. Однако нужно иметь в виду, что в процессе печати рабочая головка нагревается до температуры 200 градусов.

Корпус горячих 3D-ручек изготавливается в виде эргономичного манипулятора, который легко ложится в ладонь. Расцветку готового изделия можно варьировать, заменяя прутки пластика одного цвета на другой. К другим достоинствам горячих ручек относят:

• возможность рисования как в пространстве, так и на листке бумаги — в этом случае в набор идут трафареты;
• продуманная эргономика эксплуатации;
• широкий выбор расходников;
• демократичная стоимость;
• красочность и долговечность готовых изделий.

Холодные 3D-ручки в работе применяют смолы на основе фотополимеров, разогревающий механизм тут не предусмотрен. Такие модели обычно выбирают для детей. Материал подается. а затем выводится в одной и той же форме и консистенции. Затвердевание выполняется под действием ультрафиолетового света.

Среди преимуществ выделяют:

• бесшумную работу;
• отсутствие горячих элементов;
• широкий выбор расходных материалов;
• наличие батареи, обеспечивающей автономную работу.

К минусам относятся:

• высокая цена (конечно, в магазинах можно подобрать гаджеты с демократичной стоимостью, однако их качество и производительность существенно уступают горячим вариантам);
• более крупные, по сравнению с горячими гаджетами, размеры, удерживать их в детской руке бывает не всегда удобно;
• химический запах в процессе работы;
• поделки имеют тусклые оттенки;
• действие ультрафиолета в больших объемах может быть опасно для глаз пользователя.

В зависимости от типа 3D-устройства отличаются и виды расходных материалов. Так, для горячих подходят только нитевидные разновидности пластика. Для холодных нужны особые жидкие смолы в картриджах, которые затвердевают под действием УФ-излучателя.

Для работы с горячей 3D-ручкой используется несколько разновидностей пластика.

• ABS. Этот разноцветный пластик изготавливается из продуктов нефтепереработки, поэтому в процессе использования он выделяет ощутимый химический запах. Из преимуществ можно выделить легкость разгибания, поэтому использовать такие нити могут даже ребята младшего возраста.

• WATSON. Это разновидность ABS-пластика, его отличает полупрозрачная структура. Если добавить в него краситель, то получится визуальный эффекты леденца. Это пластичный и мягкий материал, из него можно изготавливать самые мелкие детали. Однако свою пластичность он сохраняет даже после остывания, поэтому для создания устойчивых моделей требуется больше пластика, и это заметно увеличивает себестоимость работ.

• PLA. Более экологичная разновидность пластика, производится из растительных продуктов (кукурузный крахмал, соя). Он не токсичен, не липнет к столу и доступен в продаже. Однако материал достаточно плотный и жесткий, поэтому в работе зачастую возникают сложности.

• PCL. Наиболее безопасный вид пластика для аддитивных ручек. Его отличает пониженная температура плавления, потому с ним могут работать даже самые юные пользователи. Обычно такой материал подходит для 3D-ручек со встроенной батареей, несомненным преимуществом нитей считается их экологичность и биоразлагаемость. Однако данный вид пластика является наиболее дорогим.

В 3D-моделях холодного типа используют чернила полимерного происхождения. В сравнении с пластиком они отличаются более широкими эксплуатационными характеристиками. Их отличает пластичность и многоцветность. В торговых точках можно купить модели с магнитными свойствами, а также полимеры, способные в зависимости от внешних условий изменять свои оттенки.

Предлагаем небольшой обзор самых популярных моделей 3D-ручек. Рейтинг составлен по отзывам пользователей.

Даджет 3Dali Plus Comics. Если вы хотите купить самый дешёвый, но при этом качественный и производительный набор для объемного рисования, эта модель станет оптимальным решением. Её преимущество заключается в том, что она работает с пластиком трех типов, благодаря чему каждый сможет подобрать для себя подходящий вариант с учетом задач и возможностей бюджета. В комплект входит набор расходников, поэтому на первых порах покупать их отдельно не придётся. Для маленьких детей предусмотрена защита для пальцев, она предотвращает получение ожогов. Имеются трафареты для рисования, а также подставка. Стоимость таких моделей – 1,5 тыс. руб., этот вариант идеален в качестве подарка для детей.

• 3D-ручка MyRiwell RP200B. Данный прибор, напротив, один из самых дорогих. Он печатает на пластике PLA либо PCL, которые также стоят недешево. Эти нити имеют пониженную температуру плавления. Гаджет подходит для самых юных творцов.

Активируется от аккумулятора. Его заряда хватает для 2 часов автономной беспрерывной работы, потому ручку можно брать с собой в поездки. При продолжительном неиспользовании производится автоматическое отключение. Из недостатков отмечают отсутствие в комплекте трафаретов. Это очевидный минус в сравнении с первым изделием.

• 3D-ручка cactus CS-3D. Эта 3D-ручка работает с нитями ABS и PLA, в набор включено 3 блока разных цветов длиной 40-50 см. Сопла сменные, каждый пользователь может подобрать то, которое нужно для конкретного вида работы. Устройство работает от электросети. Имеется подставка для защиты рабочей поверхности от контакта с горячим устройством. Минимальная температура плавления прибора составляет 70-75 градусов, поэтому риск обжечься у пользователя невелик.

• 3D-ручка MyRiwell RP100A. Одна из наиболее востребованных ручек, можно покупать для детей от 7-8 лет. Поддерживает исключительно ABS-нити, в комплектацию входит три набора разных оттенков. Работает от стандартной электросети 220 В. Предусмотрено три режима скорости плавления, поэтому процесс рисования можно держать под контролем. Однако температура плавления в данном случае довольно высока, потому в ходе работы надо соблюдать крайнюю аккуратность. Использование детьми допускается только в присутствии взрослых.

• 3D-ручка 3Doodler. Одна из самых дорогостоящих ручек, но она в полной мере оправдывает свою стоимость и отличается высокой производительностью. В комплекте предусмотрено две упаковки экологически безопасного пластика разных оттенков. Для пользователей прилагается обучающая книжка и комплект рисованных трафаретов. Следует иметь в виду, что у модели имеется стальной наконечник. При плавлении он сильно раскаляется, поэтому дети должны быть крайне осторожными в процессе создания объемных поделок.

• 3D-ручка Funtastique ONE. Компактная модель оптимальна для ребят в возрасте от 6-7 лет, но и взрослым пользователям она тоже понравится. Производитель создал её таким образом, чтобы использовать ручку могли как правши, так и люди, работающие левой рукой. Поддерживает два варианта пластика — ABS и PLA. В комплектацию входит 10 м пластика, посредством которых можно протестировать устройство. Конечно, впоследствии расходные материалы придётся покупать, но они доступны в любом специализированном магазине. Конструкция предусматривает шесть скоростных режимов подачи материала. Ручка включается от сети, переход до уровня рабочей температуры занимает не более 2 минут. Если на протяжении 90 секунд прибор не используется, он автоматически отключается и переходит в режим ожидания.

При выборе ручки следует учитывать, что в первую очередь прибор должен быть максимально удобным. Самые современные версии представляют собой миниатюрные устройства диаметром не более 20-30 мм. Это позволяет работать долгое время, не испытывая чувства усталости. Особенно это важно для новичков. Обычно холодные ручки более крупные, чем горячие, поскольку конструкция последних предусматривает встроенный картридж. Длина моделей, представленных в продаже, варьируется от 17 до 19 см.

Важно правильно подобрать и массу изделия. В большинстве случаев производители выпускают модели массой от 35 до 65 г. К примеру, если ручка покупается для ребенка 5-6 лет, то предпочтение лучше отдать лёгким гаджетам. Они позволят ему выполнять все манипуляции без малейшего дискомфорта.

Обязательно обращайте внимание на источник питания. Ручки могут работать от сети переменного тока, через USB, некоторые устройства предусматривают собственный аккумулятор. Первый вариант позволяет работать беспрерывно, но ограничивает рабочее пространство размером шнура.

Самые современные модели предусматривают дисплей, который позволяет отслеживать скоростной режим подачи нитей пластика и уровень рабочей температуры. Дисплеи могут быть двух типов — OLED и LCD. Их отличие заключается в том, что OLED чуть более яркий.

Немаловажным критерием становится скорость подачи расходников. Чем больше конструкция предусматривает скоростей, тем более вариабельной будет детализация поделок. Скоростной режим варьируется в пределах от 1 до 9, каждая модель предусматривает своё число скоростей в данных пределах.

Сопла 3D-ручек могут быть металлическими либо керамическими. Первые более долговечные, но сильно нагреваются и представляют опасность в случае контакта с ней.

При выборе аддитивной ручки необходимо заострить внимание на типе расходного материала, который подходит для печати понравившегося вам устройства. Рано или поздно запас пластика, идущего в наборе, закончится, и придётся приобретать новый. Если вы купите пластик или картриджи, не пригодные для работы конкретного устройства, то гаджет сломается.

Стоимость аддитивных ручек варьируется в пределах от 1 до 15 тыс. руб. При этом дешёвая ручка вовсе не означает, что у нее низкое качество. Просто по ряду своих эксплуатационных возможностей она будет уступать более дорогостоящим приборам, но при этом в полной мере справится с созданием самых простых объектов. Горячие ручки стоят дешевле, и расходники для них также отличаются демократичной ценой. Холодные более дорогие, но они безопасны и имеют расширенный функционал из-за обилия допустимых рабочих материалов.

Имейте в виду: при покупке 3D-ручек, как и любых других популярных гаджетов, можно столкнуться с фальсифицированным товаром. Чаще всего подделывают изделия марки MyRiwell. Поэтому покупки нужно делать только в проверенных магазинах или через сайты официальных поставщиков.

Любая 3D-ручка предусматривает на корпусе рабочие элементы управления. Поэтому прежде чем приступить к печати, необходимо ознакомиться с инструкцией пользователя. Основной является кнопка подачи нитей пластика, в большинстве моделей она маркируется стрелкой вниз. Отдельные кнопки предусмотрены для регулирования температуры — это важно, поскольку для каждого типа расходников устанавливается свой режим плавления.

Само по себе использование устройства не составляет большой сложности. Отверстия для нити пластика обычно располагается в заднем блоке прибора. Вставив их, останется только задать необходимую температуру, выждать время нагрева и активировать кнопку «Вперед».

Сферы использования 3D-ручек многогранны и практически безграничны. Некоторые воспринимают данный гаджет исключительно как предмет развлечения. Однако это не так. При помощи ручки можно создать оригинальные фигуры, узоры и прочие предметы декора. Эйфелева башня, коврик, очки, картины, планеты — это лишь малая часть всего, на что способна такая ручка.

Гаджет сослужит хорошую службу и в быту. Не исключено, что однажды она поможет вам восстановить сколы на пластике либо заделать трещины. 3D-ручка поможет укрепить расшатавшиеся узлы или даже создать прототип для научно-исследовательской работы.

Вместе с ручкой, рисующей пластиковыми нитями, нет практически ничего невозможного. Она позволяет многократно упростить ход прототипирования. К тому же, имея в своем распоряжении такой гаджет, вы всегда можете своими руками создавать эксклюзивные подарки для родных и близких.