Що таке 3Д ручка — опис, холодна і гаряча технологія, витратні матеріали і кращі моделі

Ринок адитивних технологій (пошарового синтезу) стрімко розвивається, завдяки чому різні галузі постійно поповнюються інноваційними розробками. Сьогодні мало кого можна здивувати можливостями апарата, призначеного для 3D-друку, чого не скажеш про ручці для об’ємного малювання. Такий інструмент з’явився на ринку недавно, тому потенційні покупці часто задаються питанням, що таке 3Д ручка. З часом такий гаджет може змінити уявлення про сучасному малюванні.

Навіщо потрібна 3Д ручка

Цей гаджет чимось нагадує собою принтер FDM (технологія друку методом пошарового наплавлення), але сфера його застосування в дійсності широка. В цілому 3D ручка – це інструмент, яким можна малювати в повітрі. Таке стало можливим завдяки черговому технологічного прориву в області тривимірного моделювання. За допомогою цього гаджета можна не тільки попрактикуватися в малюванні або поекспериментувати у створенні художніх шедеврів, але й вирішити деякі проблеми побутового характеру. Основні призначення:

• Гаджет розвиває просторове мислення, творчі здібності, моторику пальців дитини.
• Це цікавий пристрій як для дітей, так і для дорослих, з допомогою якого можна зайняти вільний час.
• Виріб нагоді не тільки для розваги, але і в навчанні, роботі архітекторів, дизайнерів, скульпторів, ювелірів.
• Пристрій допомагає відремонтувати пластикові вироби.
• Оригінальні подарунки друзям, родичам можна зробити 3Д ручкою.
• Гаджет підійде для створення об’ємних пластикових речей, наприклад, іграшок, прикрас, елементів декору для дому.

Як працює 3Д ручка

Малювання 3Д ручкою стає все більш популярним видом діяльності. Як же вона функціонує? На відміну від звичайних засобів для малювання і письма, такий пристрій заправляється пластикової ниткою (филаментом), а не чорнилом. Більшість моделей використовують звичайний полімерний пруток, що купується для принтерів, що функціонують по технології пошарового наплавлення. Сучасні гаджети такого типу здатні працювати від електромережі 220В, USB комп’ютера і ноутбука, а також зовнішніх акумуляторів і акумуляторних батарей.

У задній частині корпусу гаджета знаходиться отвір, куди вставляється філамент. Вбудований у виріб механізм в автоматичному режимі підводить витратний матеріал до экструдеру. Там він розплавляється і видавлюється назовні. Металевий наконечник друкарської головки нагрівається до 240°С, тому, використовуючи такий гаджет, будьте гранично обережні. Хоча пристрій обладнано вбудованим вентилятором, що прискорює процес застигання пластику, недбале ставлення може призвести до отримання опіку.

Принцип дії «холодних» ручок для створення об’ємних зображень заснований на екструзії рідкої фотополімерної смоли, яка твердне під дією УФ-випромінювача. Гаджет працює без проводів, т. к. джерелом енергії є вбудований акумулятор. Рідкий фотополімерний расходник надходить з картриджів. Першим у світі гаджетом, які працюють по технології фотополімеризації, став CreoPop.

Пристрій

Гаджет, у якому використовується «гаряча» технологія, складається з корпусу, вбудованого механізму подачі пластику до экструдеру, друкарської головки, вентилятора і мікроконтролера для керування його роботою, нагрівального елемента. FDM-ручка підтримує оперативну заміну прутка, завдяки чому можна комбінувати різні кольори і матеріали безпосередньо під час роботи. Нагрівання сопла до високої температури і наявність проводів відносять до мінусів такої ручки. Плюси полягають у:

• компактності;
• простоті використання;
• доступною вартості витратних матеріалів.

У ручок з «холодної» технологією пристрій позбавлене нагрівальних елементів. Під впливом потужного джерела УФ-світла фотополімер твердне моментально. Матеріал для малювання не має високої температури, а сам гаджет позбавлений проводів. Переваги полягають не тільки у відсутності гарячих елементів, але і безшумності, можливості застосування фотополімерних смол з різними властивостями. До мінусів відноситься висока вартість обладнання та витратних матеріалів для роботи з ним.

Витратні матеріали

В якості використовуваного матеріалу виступає PLA (біорозкладаний поліефір) або ABS (ударостійкий термопластик). У побуті найчастіше застосовується останній, який відрізняється довговічністю. ABS відмінно підходить для склеювання виробів з пластику. Правда, він має незначну усадку, і коли починає плавитися, з’являється характерний запах паленої пластмаси. Фігури з його аналога виходять якіснішими, що пояснюється зниженою температурою плавлення. До складу PLA входять натуральні компоненти. Термін придатності такого филамента на порядок менше, ніж у ABS.

PLA більше застосовується для створення горизонтальних малюнків, а ABS походить і для вертикальних. Останній варіант пластику прилипає до поверхонь гірше, тому їм краще малювати, використовуючи трафарети. За допомогою PLA можна творити навіть не кераміці і склі. В «холодних» гаджети в якості вихідної сировини застосовується фотополімерна смола, яка коштує дорожче пластику. З «холодними чорнилом» можна створити химерні малюнки навіть на відкритій шкірі без ризику отримати опік. Матеріал позбавлений запаху і представлений у великому асортименті. Такі «чорнило» бувають:

• кольоровими;
• прозорими;
• биоразлагаемыми;
• еластичними;
• світяться в темряві;
• струмопровідними.

Як малювати ручкою 3Д

Плануючи придбати замість дорогого 3D-принтера відносно дешеву ручку для створення різних деталей, дізнайтеся, як нею користуватися. Замовити відповідний прилад для дитини або себе ви можете в інтернет-магазині з доставкою по пошті. Ознайомтеся з рекомендаціями, які допоможуть вам користуватися 3Д ручкою, створювати візерунки і деталі:

• Запам’ятайте, що прозорий пластик плавиться швидше матового аналога, тому необхідно зменшити швидкість подачі расходника або провести регулювання температури в користь зниження.
• Перед роботою намалюйте або роздрукуйте схему на папері. Після цього можете обвести її приладом. Так ви в результаті отримаєте ідеальний набір елементів, які залишиться зістикувати один з одним.
• Щоб витратний матеріал не використовувався даремно, коли ви відкладіть її в сторону, натисніть кнопку вивантаження пластику. Утримуючи її до тих пір, поки матеріал не перестане витікати з сопла.
• Якщо прилад буде діяти кілька хвилин (залежить від моделі), він піде в сплячий режим.
• Використовуючи пристрій, обов’язково провітрюйте кімнату, щоб запах пластику не подіяв на вас негативним чином.
• Не намагайтеся залити рівним шаром витратного матеріалу великі поверхні – прилад буде видавати кривизну.

Не забувайте про безпеку, гаджет для об’ємного малювання є електроприладом. Техніка безпеки з ним така ж, як і при роботі з будь-яким іншим інструментом, що живиться від електромережі. Не хапайтеся за керамічне або металеве сопло при роботі, інакше ви можете отримати опік на відкритій шкірі – кінчик нагрівається до 270 градусів. Сплави пластику ABS і PLA нетоксичні і нешкідливі. Ручки з «холодної» технологією є більш безпечними, адже вони не підключаються до мережі і не мають гарячих елементів.

Моделі

Виробники гаджетів пропонують на вибір різні моделі і версії 3Д ручок, тому зробити оптимальну покупку складно. Окремо у продажу можна зустріти і комплекти пластику, що включають в себе по 12 кольорів. Габарити більшості виробів оптимальні, щоб тримати їх однією рукою. Діаметр сопла може трохи відрізнятися. Існують навіть своєрідні 3D ручки-мультітули, які поєднують в собі функції гаджета для прототипування, паяльника, приладу для випалювання по дереву і навіть різака для пінопласту. Відомі моделі:

• Myriwell Pen без дисплея;
• Myriwell з LCD дисплеєм;
• Funtastique ONE;
• Da Vinci 3D Pen;
• 3doodler 2.0;
• Creopop.

Myriwell Pen без дисплея

Навчитися створювати малюнки 3D ручкою цієї моделі може кожен. Myriwell Pen без дисплея – це один з найбільш доступних гаджетів для створення об’ємних зображень, який може стати прекрасним подарунком для дитини і інструментом для творчої особистості. За допомогою цієї моделі легко малювати об’ємні фігури прямо в повітрі, використовуючи картридж з ABS-пластика. Найлегше створювати окремі частини майбутнього виробу на площині, після чого скріплювати їх.

Модель не має дисплея, але оснащена функцією регулювання подачі пластикової нитки. Після 5-ти хвилин бездіяльності гаджет автоматично відключається, забезпечуючи більшу безпеку користувача. Ознайомтеся з іншими параметрами 3Д приладу:

• назва моделі: Pen Myriwell 5;
• характеристики: діаметр сопла – 0,6 мм +/- 0,1 мм, пластикової нитки – 1,75 мм; температура нагріву – близько 200°C; підтримує розхідники ABC, PLA; в комплект входить набір ABS-пластика (2 кольори) – 1 шт., адаптер живлення з USB-кабелем – 1 шт.;
• плюси: є регулювання швидкості подачі нитки, внутрішня система охолодження, функція виставлення температури;
• мінуси: трохи дорогуватий.

Myriwell з LCD-дисплеєм

Ручка 3D Pen-2 Myriwell RP100B вигідним чином відрізняється від аналогів наявністю інформаційного LCD-дисплея, простотою використання, зручним і стильним дизайном, невеликою вагою і габаритами. Як і у попереднього варіанту, модель має функцію регулювання температури в межах 160-230°C. У комплект входить моток різнобарвного PLA-пластику діаметром 1,75 мм, якого вистачить на перший час, поки ви будете пристосовуватися до зроблену покупку. Пристрій ідеально для дорослих і дітей:

• назва моделі: Pen-2 Myriwell RP100B;
• характеристики: діаметр сопла – 0,7 мм, нитки – 1,75 мм; расходник – ABS, PLA; є управління температурою від 160°C до 230°C, діаметр корпусу – 70-125 мм, довжина – 180 мм, вага – 65 г;
• плюси: регулювання швидкості роботи, прийнятна вартість, наявність дисплея;
• мінуси: середній рівень складання.

Funtastique ONE

Основна відмінність цього гаджета від інших полягає в інформативному і добре читається OLED-дисплеї. Корпус покритий Soft Touch пластиком, приємним на дотик. У пристрої є функції регулювання швидкості подачі пластикової нитки, температури плавлення. Можливість роботи з ABS і PLA надає широке поле для творчої діяльності, спрямованої на декорування предметів об’ємними візерунками. Якщо не користуватися ручкою більше 1,5 хв., вона перейде в режим очікування. За рахунок зручної форми з приладом можна працювати тривалий час:

• назва моделі: Funtastique ONE;
• характеристики: діаметр сопла – 0,5 мм, корпусу – 31-46 мм, довжина – 184 мм, вага – 55 г, управління температурою – ABS 200°С – 240°С / PLA 160°С – 200°С;
• плюси: безпека, легкість, наявність дисплея, коштує відносно дешево;
• мінуси: за відгуками покупців, недовговічна.

Da Vinci Pen 3D

Цей прилад для створення 3Д малюнків створений для друку допомогою ниток з PLA. З іншим типом пластику Da Vinci 3D Pen не працює. Пристрій було розроблено виробником однойменного 3D-принтера da Vinci, який отримав популярність за рахунок високої якості продукції. Дисплея і інших відволікаючих деталей на корпусі немає. Є тільки пара кнопок, що відповідають за регулювання швидкості плавлення витратного матеріалу. Корпус ручки виконаний у фірмовому помаранчевому кольорі XYZprinting:

• назва моделі: Da Vinci 3D Pen;
• характеристики: діаметр сопла – 0,8 мм, филамента – 1,75 мм, розміри – 178х28х25 мм, вага – 700 г; технологія друку – FDM, кількість филамента в наборі – 12мх6 упаковок;
• плюси: легкість, компактність, наявність в комплекті витратних матеріалів, зручний корпус;
• мінуси: висока вартість, працює тільки з PLA.

3doodler 2.0

Однією з відомих марок 3Д ручок є 3Doodler, яка має вже певну історію цієї порівняно молодої галузі. Як і належить одному із засновників напряму, його продукція постійно вдосконалюється. Другий 3Doodler у порівнянні з першою моделлю став більш легким, тонким, зручним у використанні та енергоефективним. Працює він дуже тихо. Мініатюрний корпус з металу версії 2.0 став вершиною дизайну пристрою для створення об’ємних виробів.

3Doodler 2.0 – це своєрідний ручної 3D-принтер нового покоління, що працює без підключення до ПК і використання програмного забезпечення. Версія 2.0 в чотири рази легше свого попередника. Пристрій став більш стильним, а нова система подачі матеріалів зробила процес об’ємного малювання приємніше. Рівномірний нагрів з тонкою настройкою температури, тому лінії виходять гладкими і рівними, а пластик став рідше засмічувати сопло. Версія 3Doodler 2.0 позбулася великого вентилятора. Ознайомтеся з іншими характеристиками приладу:

• назва моделі: 3Doodler 2.0;
• характеристики: діаметр сопла – 0,7 мм, максимальна швидкість друку – 18 мм/сек., розміри – 145х20 мм, вага – 50 г, матеріал друку – 3 мм ABS-, PLA-пластик, робоча температура – 230°С для ABS-пластика, 190°С для PLA-пластика;
• плюси: стильний дизайн, зручна в застосуванні, непогана швидкість, вдосконалений екструдер, низький рівень шуму;
• мінуси: коштує дорого.

Creopop

Популярною ручкою, що працює за принципом «холодної екструзії, є Creopop. У ній немає нагрівальних елементів, і виходить з пристрою пластик не має високої температури – це виключає ризик отримати опік або вдихнути випаровується матеріал. Полімеризація расходника відбувається під дією ультрафіолету. Ніяких ниток немає, т. к. у пристрій потрібно вставити картридж, заповнений рідким полімером.

Функціонує гаджет за рахунок вбудованого акумулятора, а заряджається через MicroUSB. Дізнатися про брак заряду можна по індикатору у верхній частині агрегату. За розмірами 3Д прилад порівняно більше аналогів, але при цьому він відрізняється легкістю. Працює пристрій в трьох режимах. Невелика вага і ергономічний корпус забезпечують комфортність і простоту використання девайса:

• назва моделі: Creopop;
• характеристики: діаметр сопла – 0,7 мм; заряджається через USB; технологія – «холодна» друк, мінімальна і максимальна робоча температура – 20-40°C; вага – 65 г, довжина – 164 мм, в комплекті USB-кабель, 3 картриджа з фотополімером (синьо-зелений, оранжевий, червоний);
• плюси: відсутність проводів, естетичний дизайн, якість, безпека;
• мінуси: висока вартість.

Як вибрати 3D ручку

Зверніть увагу на ергономіку девайса – він повинен зручно лежати в долоні, мати оптимальний розмір і вагу. Переконайтеся, що кнопка подачі филамента розташована зручно, а дроти (якщо вони є) не заважають при роботі. Буде добре, якщо 3D-пристрій оснащений безшумним режимом, інакше гудіння вентилятора негативно позначиться на вашому настрої. При виборі виробу зверніть увагу і на такі критерії:

• Технологія об’ємної друку. Важливо врахувати, для яких цілей купується 3Д ручка. Якщо це модель, друкуюча розплавленим пластиком, то дітям до 10-ти років вона не підійде. Більш безпечним варіантом стане фотополімерний зразок, в якому немає нагрівальних елементів. FDM-прилад оптимальний для коригування 3D-роздруківок, мейкерства і створення мистецьких об’єктів.
• Функції регулювання швидкості, температури. Їх наявність стане великим плюсом, оскільки коригування цих параметрів може виявитися важливою, якщо потрібен гаджет в якості робочого інструменту. Якщо це іграшка для дитини, чи просто розвага для дорослого, такими функціями можна знехтувати.
• Витратні матеріали. Не всі пристрої оснащені терморегуляцію і здатні малювати різними расходниками. Потрібно вибрати оптимальний варіант, визначившись не тільки з конкретним типом пластику, але і розміром прутка.

Відео

Відгуки

Олена, 30 років

На розпродажі в одному з магазинів я купила зі знижкою 3Д ручку Myriwell з LCD дисплеєм. Девайс блакитного кольору. В роботі прилад цілком нормальний, переключається для обох видів пластику ABS і PLA), в руці лежить добре. Якість збірки посереднє, інструкції російською мовою в комплекті не виявилося.

Антон, 38 років

Я замовив собі білу ручку Funtastique ONE для створення об’ємних малюнків. Сподобалося, що в ній гнучкі налаштування швидкості подачі пластикової нитки і температури плавлення. Зручний Корпус, відносно легкий. Правда, подача матеріалу чомусь стала здійснюватися ривками.

Євген, 28 років

Багато чув про 3D ручках, тому вирішив купити собі такий девайс. Віддав перевагу стильному, яскравого і легкому пристрою в алюмінієвому корпусі PEN 3D-3 (X4). У руці лежить зручно, працює без нарікань, є автовимкнення через 5 хвилин бездіяльності. Радує, що на прилад є гарантія – 6 місяців. Мінусів за пару днів не помітив.