Что такое 3D-ручка и зачем она нужна?

Что такое 3D-ручка и зачем она нужна?

Что такое 3D-ручка?

Все просто! 3D-ручка — это ручка, которая позволяет «писать» в трех измерениях. По сути, она представляет собой миниатюрный и очень дешевый 3D-принтер.

Пока что они встречаются не очень часто, так что в реальной жизни вы наверняка такую ручку еще не видели. Можно описать ее и как обычный клеевой пистолет, который имеет уменьшенный корпус и испускает клей разных цветов. Но 3D-ручка не склеивает — с ее помощью нужно рисовать объемные фигуры.

Еще можно представить себе процесс рисования простейших человечков на обычной бумаге. Но 3D-ручка позволяет создавать фигурки, которые могут стоять сами по себе. Отличный инструмент как для любительской, так и для профессиональной скульптуры!

Как ее изобрели?

3D-принтеры за многие годы существования стали не только компактнее, но и гораздо дешевле, чем самые первые модели. Но 3D-принтер — это все еще серьезное вложение денег, которое вдобавок к этому требует использования компьютера и специального программного обеспечения. Короче говоря, быстрый объемный эскиз с его помощью сделать нельзя. Кроме того, 3D-принтер любой сложности вряд ли можно назвать игрушкой для ребенка. Для этого и была придумана 3D-ручка!

Первую такую ручку придумали Питер Дилворт, Максвелл Бог и Дэниэл Коуэн. Они занимались печатью на своем 3D-принтере, но очередная неудача из-за сложности процесса заставила их задуматься о том, как его можно упростить. В 2013 году они начали продажи девайса, который назвали 3Doodler, и дали начало целой категории гаджетов.

Что такое 3D-ручка и зачем она нужна?

Как работают 3D-ручки?

Принцип, который позволяет 3D-ручкам работать, будет понятен каждому. Они используют тепло, чтобы разогревать и плавить пластик, который пропускается через специальную камеру. Температура может быть разной — все зависит от конкретных материалов. После плавки пластик выдавливается через небольшое сопло экструдера, а владелец ручки (еще его можно назвать «дудлером») все это время движет ей, в реальном времени создавая 3D-фигуры. Вне ручки жидкий пластик (относительно) быстро застывает и становится твердым, удерживая форму.

Для использования с 3D-ручками подходит несколько типов пластика — акрилонитрил бутадиен стирол (АБС-пластик), полилактид (PLA-пластик), поливиниловый спирт (PVA-пластик), полиамид (нейлон), стекловолоконные полимеры, поликарбонат, поликапролактон (PCL) и полиэтилен высокой плотности (HDPE). ABS- и PLA-пластики — популярнее всего.

ABS

Пластик этого типа очень распространен в производстве благодаря низкой стоимости и относительно высокой прочности. К примеру, из него делают не только детали конструктора LEGO, но и запчасти для мотоциклов и велосипедов. Найти его в продаже в сыром виде тоже очень просто.

Главный недостаток ABS — высокая температура плавления, которая составляет от 210 до 250 градусов по шкале Цельсия. К счастью, даже компактные современные 3D-ручки способны достигать такой температуры в камере, но при этом в воздух выделяется много вредных веществ — использовать такой пластик обязательно нужно в хорошо проветриваемых помещениях или хотя бы с плотной маской, иначе можно заработать проблемы с легкими и другими органами.

PLA

Этот пластик получают из... еды! Например, из кукурузы, картофеля или сахарного тростника. Благодаря этому PLA не так сильно загрязняет окружающую среду. Кроме того, при нагреве (до 160-220 градусов) он не испускает вредных веществ в воздух вокруг — наоборот, запах плавящегося PLA напоминает запах блинов на сковородке.

Недостатки у PLA, конечно, тоже есть. Так, застывает он куда дольше, чем ABS — если вы хотите «нарисовать» что-то очень сложное и мелкое, придется использовать дополнительное оборудование для охлаждения. Кроме того, изделия из PLA более хрупкие, чем изделия из ABS.

PCL

Это биоразлагаемый полиэфир, который начали применять в 3D-ручках относительно недавно. Плавится PCL при очень низкой температуре всего в 60-90 градусов. Это позволяет использовать его в мелких ручках с аккумуляторами, которым не нужно постоянное подключение к сети. Естественно, безопасность работы с этим пластиком тоже на высоте — на выходе из сопла температура обычно составляет около 50 градусов, так что он не навредит даже ребенку.

Главный недостаток PCL — высокая стоимость в сравнении с ABS и PLA. Кроме того, фигурки из PCL размякают даже в горячей воде, что делает не самыми долговечными.

Что такое 3D-ручка и зачем она нужна?

Типы 3D-ручек

Для начала стоит отметить, что все 3D-ручки делятся на «горячие» и «холодные».

«Горячие» 3D-ручки используют уже описанный выше принцип работы — они нагревают сырой пластик в виде нити, а затем подают его на выход через сопло. Главный плюс «горячих» моделей — огромный выбор из десятков и сотен разных ручек, которые отличаются и важными характеристиками, и дизайном, и формой. Подобрать подходящую именно вам будет гораздо проще.

Кроме того, пластик для «горячих» ручек (ABS, PLA, PCL) найти в продаже куда проще, а сам он дешевле. Да и сами по себе они дешевле, чем «холодные». Фигурки, созданные с их помощью, получаются прочнее и ярче.

С другой стороны, обращаться с «горячими» моделями нужно предельно аккуратно — если речь идет о пластике, который на выходе из сопла нагрет до температуры выше 50-60 градусов, то обжечься им очень даже просто. Многое, впрочем, зависит от конкретной ручки и мер безопасности, которые принял производитель.

Также ручки, которые сильно нагревают пластик, часто нуждаются в подключении к розетке или USB-порту. Это может стать проблемой в процессе «рисования».

Что такое 3D-ручка и зачем она нужна?

«Холодные» 3D-ручки — относительно свежая разработка. В продаже они пока встречаются редко. Вместо обычного пластика они используют фотополимеры, которые застывают после воздействия ультрафиолетового излучения. Такие ручки имеют особые ультрафиолетовые светодиоды, которые и отвечают за обработку материала.

Главное их преимущество очевидно — обжечься не выйдет, так как температура просто не поднимается достаточно высоко. Идеальный вариант для ребенка! Кроме того, никаких проводов не понадобится — «холодные» ручки довольствуются встроенным аккумулятором, который заряжается от USB и может проработать несколько часов.

Фотополимеры хоть и дороже, чем обычный пластик вроде ABS, но предлагают очень широкий выбор цветов. В продаже можно найти светящиеся в темноте и меняющие свой цвет варианты.

Недостатки «холодных» 3D-ручек — увеличенные размеры (из-за встроенной батареи), хрупкость фигурок, более тусклые цвета и, конечно же, высокая стоимость.

На что обратить внимание при покупке?

В первую очередь обратите внимание на типы пластика, с которыми может работать ручка. Сможете ли вы без особых проблем купить его? Использовать ручки с теми типами пластика, для которых они не создавались, крайне не рекомендуется.

Также стоит держать в уме диаметр нити пластика. Его тоже нужно будет учитывать при покупке материала. В основном это 1.75 мм (для ABS и PLA), но иногда диаметр может достигать и больших значений.

Учитывайте форму и габариты выбранной ручки. Удобно ли будет ее держать? А что насчет вашего ребенка (если вы покупаете ручку в том числе и для него)? Отметим, что многие производители выпускают модели и для правшей, и для левшей.

Наличие дисплея — практически необходимое условие для покупки. Лучше, если это будет OLED-дисплей, а не LCD-панель — OLED просто ярче. На дисплее отображаются два важнейших показателя режима работы — температура нагрева и скорость подачи пластика.

Возможность настройки скорости подачи пластика влияет на детальность фигурок, которой вам удастся достичь. Лучше всего, если скоростей у ручки 7-9.

Сопла 3D-ручек производят из металла и керамики. Рекомендуем выбирать модели с металлическим соплом — оно более долговечно. Чем меньше диаметр сопла, тем интереснее можно создавать объемные «рисунки».

Что такое 3D-ручка и зачем она нужна?

Вердикт

Итак, если вы хотите просто развлечься со своим ребенком, подобрать себе новое хобби или всерьез заняться искусством, то 3D-ручка здорово поможет в обоих случаях. Выбрать ее не слишком сложно — вся необходимая базовая информация есть в этой статье.

Да, 3D-принтер куда функциональнее и может создавать более прочные и сложные предметы, которые даже можно использовать в быту, тогда как 3D-ручка обычно ограничена хоть и красивыми, но хрупкими объектами. Но стоимость и сложность в использовании такой ручки во много раз ниже.

Остается только пожелать вам успехов на новом поприще — ошибок будет много, но и результаты в итоге будут просто феноменальными! Главное — не бросать начатое на полпути.

© Первый Каталог - www.1k.by

Другие обзоры