Создать уникальный сувенир, помочь ребенку развить моторику или исправить мелкие дефекты на созданной на 3D-принтере детали – все это можно сделать при помощи 3D-ручки. Девайс не так давно появился, но ее популярность стремительно растет.
3D-ручка – инструмент, при помощи которого можно “рисовать” в воздухе объемные фигуры. Она отлично подходят для развивающих игр с детьми. 3D-моделирование стимулирует развитие логического и пространственного мышления, а также моторики.
И детям, и взрослым 3D-ручка поможет воплотить свои творческие идеи: с ее помощью можно создавать уникальные поделки.
Также она позволяет откорректировать объекты, созданные с помощью 3D-принтера, и даже провести мелкий бытовой ремонт пластиковых изделий.
“Горячие”
По принципу работы 3D-ручки бывают двух типов: “горячие” и “холодные”.
Объекты создаются при помощи термопластика.
Основными элементами таких моделей являются: сопло, механизм подачи пластика, электрический нагревательный элемент, вентилятор охлаждения и плата для управления работой вентилятора.
Сверху ручка заправляется термопластиком, который представляет собой заготовки в виде пластиковых прутков или нитей на катушке. Заготовка вставляется в специальное отверстие, расположенное в верхней части ручки. Внутренний механизм автоматически подает пластик через экструдер (нагреватель) к соплу.
В сопле заготовка нагревается и в горячем состоянии подается наружу. Расплавленный пластик принимает любую форму и быстро затвердевает. Основная масса таких ручек работают от обычного 12-вольтового источника питания, USB или аккумулятора.
Многие “горячие” ручки снабжаются дисплеем, на котором отображаются рабочие параметры девайса, а также кнопкой реверса для извлечения заготовки из ручки.
Подача пластика происходит после нажатия кнопки.
Важные параметры, на которые следует обратить внимание:
Скорость подачи пластика
У некоторых моделей ее можно регулировать. Регулировка скорости и способ такой регулировки важные параметры, если ручка покупается для детей. Минимальное количество скоростей у таких ручек 2, максимальное – 8.
Диаметр пластикового прутка (нити). В большинстве “горячих” ручек применятся нить толщиной от 0,4 до 1,75 мм, однако некоторые модели рассчитаны на толщину 2,85 и 3 мм. Есть также ручки со сменными соплами разного диаметра. Средняя длина нити для обоих видов пластика обычно составляет 10 метров.
Основные преимущества:
- доступная стоимость ручки и расходных материалов;
- большой ассортимент с различным дизайном, в разной цветовой гамме;
- бесплатные трафареты для рисования, которые идут в комплекте с ручками;
- широкий выбор расходных материалов;
- прочность и хороший внешний вид изделий;
- небольшой вес;
- компактность;
- простота использования.
Недостатки:
- необходимость внешнего питания и низкая степень автономности;
- нагрев корпуса и сопла ручки до высоких температур;
- угроза ожога от пластика до его застывания (на выходе из сопла пластик может нагреваться до 230 градусов).
При выборе “горячей” ручки обязательно нужно проверить ее совместимость с типом пластика, который подходит для конкретной модели. Основными являются два типа пластика.
Пластик типа ABS, наиболее используемый полимер для 3D-печати производится из нефти.
Преимущества:
- практически мгновенно застывает при комнатной температуре;
- большая цветовая гамма;
- влагостойкость;
- кислотостойкость;
- маслостойкость;
- нетоксичность при относительно низких температурах;
- повышенная ударопрочность;
- гладкая, глянцевая поверхность изделия;
- возможность промышленной переработки и вторичного использования;
- легко поддается покраске и обработке, например шлифованием.
Недостатки:
- не разлагается в природе;
- при нагревании имеет специфический запах;
- ухудшение прочности и долговечности при попадании прямых солнечных лучей или нагреве (более 115 градусов).
Пластик типа PLA. Этот органический материал делается на основе сахарного тростника, сои или кукурузы и также широко распространен.
Преимущества:
- хорошо держится на различных поверхностях, в том числе ткани;
- обладает относительной мягкостью и гибкостью;
- при плавлении менее горячий, чем ABS;
- практически не имеет запаха при нагреве;
- более экологичен, быстро разлагается.
Основные недостатки:
- впитывает влагу;
- недолговечность объектов (около 1 года);
- повышенная хрупкость изделий.
Пластики других типов имеют свои преимущества и недостатки, однако встречаются гораздо реже и стоят дороже.
Некоторые модели “горячих” 3D-ручек могут использовать в качестве материала поликарбонат, нейлон и т.д. Однако это требует особой точности регулировки температуры нагрева материала, что значительно удорожает такие модели.
“Холодные”
В таких ручках используется фотополимерная смола, чувствительная к ультрафиолетовому излучению.
Из картриджа, вставленного в ручку, через сопло подается жидкий полимер. На выходе он облучается встроенным УФ-излучателем и становится твердым. Такие ручки не нагреваются и работают на внутреннем аккумуляторе.
Преимущества:
- абсолютно не нагревается;
- высокая степень автономности, никаких проводов;
- бесшумность;
- большой ассортимент расходников.
Недостатки:
- необходимость беречь глаза от ультрафиолета (на это следует обращать внимание тем, кто покупает ручку для ребенка);
- стоимость ручки и полимеров на порядок выше “горячих”;
- хрупкость готовых изделий;
- пониженная цветопередача;
- необходимость подзарядки аккумулятора;
- увеличенные габариты и вес (за счет аккумулятора, картриджа и светодиодов).
Расходные материалы для большинства моделей “холодных” ручек также доступны в огромном ассортименте: обычные, эластичные, магнитные, светящиеся, меняющие цвет в зависимости от температуры, для бодиарта.
Также следует отметить, что во избежание неприятностей, использование 3D-ручек маленькими детьми должно происходить только в присутствии взрослых.
