Начал осваивать 3D-печать и приобрел для старта 3D-принтер Bambu Lab A1 Mini
Некоторое время назад я начал изучать разработку устройств на микроконтроллерах и со временем встала проблема того, что для всей этой кучи проводов и микросхем нужен подходящий защитный (и декоративный) корпус. Было несколько вариантов решения этой проблемы:
- Покупка готовых корпусов;
- Изготовление корпусов из подручных материалов;
- 3D-печать.
Изначально рассматривались только варианты покупки готовых корпусов под свои изделия (с возможной доработкой) или изготовление корпусов из подручных материалов (дерево, металл и пр.). Но серьезно обдумав варианты я пришел к выводу, что мне это не подходит по нескольким причинам:
- Придется либо искать более менее подходящий корпус под изделие, либо подгонять изделие под имеющиеся корпуса и при этом всем с большей вероятностью придется будет идти на компромисы.
- Готовые корпуса обычно делаются максимально универсальными и простыми, поскольку они изготавливаются большими партиями и для конкретного изделия скорее всего нужно будет что-то доделывать, например отверстия под вентиляцию.
- У готовых корпусов бывают не очень удобные допуски по размерам и вполне может быть так, что какая-то плата может чуточку не попадать в заранее рассчитанные пазы на корпусе.
- В большинстве случаев покупая корпуса в том же Aliexpress нужно ждать несколько недель и в случае каких-то проблем или несоответствий придется заново ждать кучу времени.
- Если делать свой корпус из подручных материалов то это зачастую выглядит достаточно неаккуратно и затратно по времени, особенно в случае, если потребуются кардинальные переделки и надо будет фактически заново проводить кучу ручной работы.
При этом вариант 3D-печати я старался максимально избегать потому что думал что под мои задачи это излишество. Уж больно я наслышался что многие купив 3D-принтер как крутую технологию и понапечатав кучу всякой фигни и изрядно задолбавшись возиться с нюансами 3д-печати в итоге охладевали ко всей этой теме. Но потратив изрядно времени на анализ всей ситуации я вынужден был признать тот факт, что под мои задачи домашнего прототипирования и печати разработанных корпусов под электронику 3д-принтер является не прихотью, а рабочим инструментом.
Если честно, выводы к которым я пришел, меня не очень обрадовали. Головой я прекрасно понимал, что это довольно сложная и обширная тема, которая охватывает и разработку в различных CAD-системах и знание материалов для печати и кучу неочевидных нюансов самой 3Д-печати и пр. В общем тут как и с пайкой микроэлектроники если серьезно изучать тему 3д-печати можно удивиться насколько глубока эта кроличья нора и нужно быть готовым к внимательному изучению.
Как выбирался принтер
Почему-то я считал что домашний 3д-принтер стоит огромных денег и был приятно удивлен, что в последнее время эта техника стала намного доступнее по ценам. Разумеется я подумал, что т.к. я в этом еще мало что понимаю то для старта начну с явно недорогих решений. Беглый поиск по интернет-магазинам показал что в настоящее время в магазинах очевидным лидером по дешевизне и массовости являются принтеры Creality Ender 3 v3 SE, которые иногда попадались в продаже даже по цене чуть больше 10 т.р.
В общем я начал собирать информацию по этому принтеру, в т.ч. на профильных ресурсах и чем больше я изучал, тем больше погружался во всю эту муть с механикой 3Д принтеров, их качества и надежности, да еще и много новых прикольных терминов узнал для себя, как например "дрыгостолы", "кубы" и пр.
Так вот, вернусь к принтеру Ender 3 V3 SE. Изучив по нему кучу матчасти, профильных ресурсов, отзывов и мнений опытных людей, стало быстро понятно что чтобы добиться стабильной и качественной печати этот принтер неслабо придется будет дорабатывать. И перспектива со старта выравнивать раму, стол, возиться с прошивками и прочими доработками чтобы просто добиться более-менее стабильного качественного результата меня как-то не вдохновляла.
В общем далее для старта решил смотреть на более дорогие решения и как пример рассматривал более многофункциональный Creality K1 SE который уже имел и другую механику. Но изучив кучу информации о нем, стало понятно что и этот принтер так же не беспроблемный и требующий навыков его доработки. При этом параллельно изучая профильные ресурсы, мнения 3д-печатников и пр. обратил пристальное внимание на модели принтеров от Bambu Lab, а именно на A1 или A1 mini. Конечно функциональность у них была скромнее того же Creality K1 SE, но зато они имели репутацию довольно качественных принтеров.
В итоге после долгих обсуждений и мозговых штурмов совместно с супругой, по нескольким причинам было решено выбрать для начала именно Bambu Lab A1 Mini:
- В силу полного отсутствия опыта в 3д печати, в приоритете было выбрать наименее проблемное устройство и в этом плане как раз знамениты Bambu Lab A1 и A1 Mini.
- Размер рабочей области у A1 Mini (180 мм3) конечно ощутимо меньше чем у A1 (256 мм3) да и стол греется меньше, что уменьшает количество вариантов используемых пластиков. Но порассуждав мы поняли, что подавляющее большинство изделий вполне укладываются в эти параметры. А большие цельные изделия пока печатать не планируем по разным причинам, описанных чуть ниже в статье.
- При этом A1 mini по сравнению с A1 компактней, легче, дешевле, а для старта это всё немаловажно, ибо помимо принтера есть и другие всякие затраты связанные с 3D-печатью.
- Принтер довольно знаменит, популярен и имеет огромное комьюнити, что немаловажно на случай решения каких-либо проблем.
Как я уже сказал, у нас в семье пока никто не планирует печатать что-то большое и цельное по некоторым причинам:
- Затратно в плане недешевого пластика.
- Очень долгая печать, которую нужно постоянно контролировать.
- Большие и высокие детали неплохо так расшатываются во время печати и чтобы ловко справляться с этим, нужен опыт.
- Любая ошибка легко может привести к тому, что изделие придется будет делать заново.
Но тем не менее если все-таки понадобится делать большое изделие, то можно печатать частями и склеивать, либо изначально проектировать большую деталь сборно-разборной из более мелких и уже их по отдельности печатать. При этом если где-то печать испортится, то перепечатываться будет только испорченная часть, а не всё изделие. Ну или если совсем будет требоваться цельнопечатное изделие, тогда на текущем этапе разумнее и проще будет такое изделие переделегировать сторонней студии 3D-печати, которая уже и будет отвечать за конечный результат.
История покупки принтера
Поняв какой именно принтер брать, с покупкой его вышел отдельный квест. Оказалось что спрос на эти принтеры был очень высокий и по более менее нормальной цене его было трудно найти. А простой A1 mini (без всяких AMS и допников) вообще раскупался влет, как только он где-то появлялся по недорогой цене.
Для покупки рассматривались всякие маркетплейсы в т.ч. Aliexpress, а также местные ритэйл магазины наподобие ДНС, ибо техника все-таки сложная и гарантия была бы не лишней. Но в ДНС этот принтер тоже был раскуплен быстро и о поставках было неизвестно.
И тут случился интересный момент. Мы с супругой гуляли у себя в районе Эльмаша и когда возвращались к себе домой, увидели по пути вывеску магазина "Лидер 3Д". А я их помню как-раз видел на маркетплейсах как одних из тех, кто продавали нужный нам принтер. Ну мы и зашли туда и там нас встретила очень дружелюбная менеджер, которая и рассказала о том, что у них недавно открылся филиал в Екатеринбурге (что подтвердилось у них на сайте). Но что самое интересное, мы смогли с супругой реально увидеть эти все принтеры собственными глазами и оценить сколько им реально нужно свободного места для работы. Нам предложили подойти в другой день в первой половине дня, чтобы мы могли просто увидеть, как их специалисты печатают на таких принтерах, чтобы мы всё сами увидели, ну и поговорили с 3д печатниками.
В общем решили заказать принтер у них, благо если что можно было к ним по гарантии обратиться. Как раз в это время должны были начаться распродажи Bambu Lab и этот магазин тоже эту распродажу поддерживал. В итоге заказали у них по акции где-то чуть меньше чем за 17 т.р., что на мой взгляд было удачно по цене. Ждали долго, не без нюансов, но где-то через несколько недель мы наконец-то получили свой долгожданный принтер который был довольно крепко запакован.
Сразу уточню в этом моменте, что пока принтер шел к нам в Екатеринбург, мы с супругой время зря не теряли и изучали кучу теоретического материала и профильные ресурсы и поэтому к моменту прибытия принтера к нам в Екатеринбург, в голове уже были какие-то минимальные знания.
Полученный принтер дома распаковали, собрали и смазали все необходимые части по инструкции. Даже напечатали стандартный Benchy по традиции. Заодно сразу поняли, что принтер нужно явно располагать на устойчивой к тряске поверхности. Временно переставив его на более устойчивое место, естественно сразу начали печатать всякие штучки с makerworld.com, который входит в экосистему Bambu Lab.
Тем не менее даже на таком более менее надежном принтере практически сразу выявилась проблема работы шумного вентилятора. Дома решили это так не оставлять и на всякий случай доставили принтер по гарантии обратно в магазин, где подтвердили проблему и их специалисты довольно быстро устранили проблему с шумным вентилятором, а также проконсультировали по обслуживанию принтера. С тех пор особых проблем с самим принтером не было.
Дополнительные аксессуары к принтеру, которые пришлось приобрести.
Еще в процессе выбора принтера и вообще изучения всей этой темы 3D-печати, было понятно что помимо 3D-принтера нужно будет купить как минимум немало других вещей:
- Филамент (пластик в катушках) из которого печатаются изделия. Видов пластиков очень много, всякие PLA, PETG, ABS и пр. и каждый из них имеет свои характеристики. Помимо этого, еще влияет качество самого филамента и его чистота. Для начала были куплены PLA и PETG у того же Lider 3D.
- Сушилку для филамента. Некоторым откровением стало то что пластик вполне гигроскопичен и катушки филамента надо сушить перед печатью, поскольку эта влага в филаменте легко портит процесс печати. Я сразу заказал недорогую сушилку Creality Space Pi которой пока вполне хватает.
- Силикагель. Высушенный пластик после сушилки довольно быстро набирает в себя влагу и поэтому его лучше после сушки хранить в герметичной упаковке с мешочками с селикагелем. Для изготовления таких мешочков я купил обычный технический селикагель и немного индикаторного селикагеля, все это смешал и уложил в небольшие мешочки из органзы.
- Термоактивный клей для стола принтера для более надежной адгезии печатаемой детали к столу. Клей вроде бы как необязателен, но с ним намного проще печатать.
- Качественный абсолютированный изопропиловый спирт для очистки стола принтера от остатков клея.
- Я еще не купил (в процессе подбора еще) но конечно также нужно будет приобрести подходящие смазки для периодического обслуживания самого принтера.
Допускаю что в будущем возможно что-то придется еще будет докупить, но пока что довольствуюсь всем вышеперечисленным.
Программная часть к изучению
Разумеется кроме материально-технической части, нужно изучать и софтварную часть. Сам по себе принтер не может печатать 3d-модели, а может только выполнять простейшие пошаговые команды (G-code). И для того чтобы перевести модель в пул таких команд, подаваемых принтеру, необходимо познакомиться с программами-слайсерами и умением делать в них необходимые настройки. Т.к. я пользуюсь Bambu Lab A1 Mini то и в качестве слайсера я использую фирменный BambuStudio, которого мне более менее хватает.
Разумеется помимо самой печати придется также погрузиться и в мир самого 3D-моделирования, а в моем случае конкретно в различные CAD-системы. Тут конечно будут изучаться различные варианты, такие как FreeCAD, Компас-3D и пр. и возможно я когда-нибудь уделю внимание какой-то из этих систем в будущих своих статьях.
Заключение
Ко всей этой теме с 3D-печатью я подходил изначально не питая иллюзий касательно простоты или прочих вау-эффектов. Я сразу понимал что тема непростая и для чего-то более сложного нужно достаточно серьезно уделить время изучению матчасти. Поэтому как только появлялись первые сложности, я был к ним готов.
В статье я не стал в подробности вдаваться насчет качества самой печати, поскольку это зависит не только от самого принтера, но и от правильно сушки, использования доп. аксессуаров, правильных настроек слайсера, качества филамента и его характеристик, общего рабочего окружения и множества других факторов. Я думал их тут упомянуть, но вскоре понял что это очень обширная тема, которая уже бы существенно выходила за рамки этой статьи.
А так по итогу хочу сказать, что для меня 3D-принтер это просто инструмент, с помощью которого я решаю определенные задачи. Для прототипирования это реально отличный инструмент. Но в настоящее время, даже при наличии таких 3D принтеров как BambuLab A1, которые вроде бы как наиболее простые в обращении, трудно назвать подобную технику бытовой. Но в будущем прогресс вполне может удивить и привести к тому что подобная техника станет реально примитивной в обращении позволяя печатать в один клик любую желаемую модель, особенно с учетом стремительного развития нейросетей в 3D-моделировании.